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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CURSO: 201015 – TERMODINÁMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

PROGRAMA DE TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS, INGENIERÍA DE

ALIMENTOS Y DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

201015 – TERMODINÁMICA

PROTOCOLO Y GUÍA DE ACTIVIDADES

Mg. RUBÉN DARÍO MÚNERA TANGARIFE

Director Nacional

Mg. CAMPO ELÍAS RIAÑO

Acreditador

PALMIRA

Enero 25 de 2010


PROTOCOLO Y GUÍA DE ACTIVIDADES CURSO: TERMODINÁMICA @Copyrigth Universidad Nacional Abierta y a Distancia ISBN 2009 Centro Nacional de Medios para el Aprendizaje


ÍNDICE DE CONTENIDO

Página

1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO ACADÉMICO ......................................................................4

2. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................5

3. JUSTIFICACIÓN .........................................................................................................................8

4. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS .................................................................................10

4.1 PROPÓSITOS .....................................................................................................................10

4.2 OBJETIVOS .........................................................................................................................11

4.3 COMPETENCIAS ...............................................................................................................11

4.4 METAS .................................................................................................................................12

5. UNIDADES DIDÁCTICAS.......................................................................................................13

5.1 MAPA CONCEPTUAL.......................................................................................................14

6. CONTEXTO TEÓRICO ...........................................................................................................15

7. METODOLOGÍA ......................................................................................................................18

8 SISTEMA DE EVALUACIÓN ...................................................................................................21

9. GLOSARIO DE TÉRMINOS ...................................................................................................23

10. FUENTES DOCUMENTALES .............................................................................................26

10.1 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................26

10.2 REFERENCIAS EN INTERNET .....................................................................................28

11. GUÍA DE ACTIVIDADES .......................................................................................................30

11.1 Agenda del curso de termodinámica ..............................................................................31

11.2 Guía de actividades ..........................................................................................................32

11.3 INFORME DE RENDIMIENTO ACADÉMICO POR CURSO......................................33


1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO ACADÉMICO

FICHA TÉCNICA

Nombre del Curso: Termodinámica

Código del curso académico:

201015

Palabras clave: Energía, calor, trabajo, entalpía, entropía, primera ley, segunda ley.

Institución: Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD

Ciudad: Bogotá, D.C. – Colombia

Autor del Protocolo Académico:

Mg. Rubén Darío Múnera Tangarife

Año: 2009

Unidad Académica: Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería.

Campo de Formación: Disciplinar básica

Área del Conocimiento:

Ingeniería.

Créditos Académicos: Dos (2), correspondiente a 96 horas de trabajo académico: 72 horas promedio de estudio independiente y 36 horas promedio de acompañamiento tutorial.

Tipo de curso: Teórico.

Destinatarios: Estudiantes de la Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería que pertenecen a los programas de Tecnología de Alimentos, de Ingeniería de Alimentos y de Ingeniería Industrial.

Competencia General de aprendizaje:

El estudiante describe y maneja de manera clara y suficiente conceptos sobre las leyes de la termodinámica y sus aplicaciones.

Metodología de Oferta:

A distancia

Formato de circulación:

Documentos impresos en papel con apoyo en Web, CD – ROM, Campus Virtual.

Denominación de las Unidades Didácticas:

Ley cero, trabajo y primera ley de la termodinámica. Segunda ley y aplicaciones de la termodinámica.


2. INTRODUCCIÓN

El curso de Termodinámica es un componente disciplinar básico para Tecnología

de Alimentos e Ingeniería de Alimentos. Tiene dos créditos de estudio y es un

curso de carácter teórico.

Con su contenido se espera:

Que los estudiantes puedan comprender e interiorizar las temáticas que cubren el curso, con el fin de que adquieran los conocimientos básicos de la disciplina y así aplicarlos en su proceso de aprendizaje y, posteriormente, en la vida cotidiana.

Preparar al estudiante en los principios de conservación de la energía, las leyes de la termodinámica y la evaluación de procesos y sistemas, analizando los cambios de estado, sus relaciones con los fenómenos cotidianos y de ingeniería y la tendencia al equilibrio, explicando las trayectorias en un ciclo termodinámico y su aplicación en máquinas térmicas.

Que los estudiantes apliquen de manera suficiente las nociones y los conceptos que constituyen el campo de la termodinámica al estudio de problemáticas que se plantean en su campo del saber.

Que los estudiantes comprendan e interiorizar los conocimientos, realicen análisis de las condiciones particulares de un sistema, resuelvan problemas en su campo y socialice los conocimientos adquiridos a sus compañeros y en general a la comunidad académica.

En vista de la importancia de este curso académico y teniendo en cuenta que

algunos estudiantes que ingresan a la Universidad Nacional Abierta y a Distancia,

UNAD, son personas que generalmente han dejado pasar un tiempo después que

terminaron sus estudios secundarios para luego ingresar a la universidad, se ha

diseñado un texto con la didáctica necesaria para que sus contenidos sean

aprendidos teniendo en cuenta los fundamentos básicos del aprendizaje

autónomo.


Las unidades didácticas que conforman el curso son: 1) Ley cero, trabajo y

primera ley de la termodinámica; 2) Segunda ley y aplicaciones de la

termodinámica.

El estudiante desempeña un papel activo en el proceso de aprendizaje en el que

el tutor realiza un proceso de acompañamiento. Es por esto que el estudiante

debe prepararse muy bien con los productos que debe entregar en la tutoría de

grupo de curso y de manera oportuna utilizar los espacios de resolución de dudas

tanto individuales como de pequeño grupo. Al finalizar el proceso de aprendizaje

se espera que los estudiantes puedan comprender e interiorizar las temáticas que

cubren el curso y las aplique en su profesión.

La evaluación del curso está orientada a fortalecer el proceso de aprendizaje del

estudiante y permitirle identificar las áreas en las que debe reforzar o profundizar.

Es por esto, que la evaluación es de carácter formativo y constituye una forma de

comprobar el avance en el autoaprendizaje del curso. En este sentido, se

realizarán tres tipos de evaluación alternativas y complementarias, estas son:

Autoevaluación: evaluación que realiza el estudiante para valorar su propio proceso de aprendizaje.

Coevaluación: se realiza a través de los grupos colaborativos, y pretende la socialización de los resultados del trabajo personal.

Heteroevaluación: Es la valoración que realiza el tutor

El trabajo académico consta de dos componentes a saber: el estudio

independiente, el cual puede ser realizado en trabajos a nivel personal y el trabajo

en pequeños grupos colaborativos que son los espacios donde se inicia el

verdadero autoaprendizaje; el segundo componente es el acompañamiento

tutorial, donde se desarrollan tutorías a nivel individual, en pequeños grupos

colaborativos o a nivel de grupo de curso. Estos momentos se describen con más

detalle en la metodología.

El curso de termodinámica se encuentra en formato PDF, que puede ser

descargado de la plataforma virtual de la UNAD, a través de Registro y Control.

También se puede descargar software libre para la determinación de propiedades

del vapor y de otros compuestos. Otro material que se disponen son las

presentaciones de los capítulos elaboradas en Power Point.


Las fuentes documentales que son asequibles de utilizar son documentos escritos

como módulos, libros, revistas, los cuales buscan complementar, profundizar o

corroborar la información de los temas que se estén estudiando.

La buena planificación del curso académico y el manejo del tiempo por parte de

los estudiantes, permitirá conseguir de manera efectiva los propósitos y metas

planeadas y así obtener el éxito.

Es de suma importancia estar actualizando este material, por lo que agradezco de

antemano las sugerencias que me puedan hacer; éstas las pueden enviar a los

correos: [email protected] y [email protected].

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]


3. JUSTIFICACIÓN

El curso de termodinámica facilita al estudiante los conocimientos fundamentales

acerca de las leyes que rigen la transformación, conservación y aprovechamiento

de la energía.

La aplicación de estos conocimientos será necesaria para el estudio y operación

de equipos de ingeniería en procesos industriales, en especial en lo relacionado

con la generación de vapor en plantas de potencia, que tienen relación directa con

el costo cada día mayor de la energía utilizada para las transformaciones

industriales y en la necesidad de procesar los alimentos.

Se espera que el estudiante adquiera unas competencias mínimas que le permita

tener unas bases lo suficientemente sólidas para describir y analizar de manera

suficiente nociones, conceptos que constituyen el campo de la termodinámica para

el estudio de problemáticas que se plantean en su campo del saber.

Las competencias necesarias y que promueve el curso son:

Cognitivas: capacidad de apropiarse de un conjunto de conocimientos a través del desarrollo, control y acción de procesos de pensamiento de la termodinámica, como: identificar y seleccionar sistemas, hacer análisis en donde se apliquen los conceptos de la termodinámica. Es muy importante la comprensión de los conceptos básicos y de esta manera ir profundizando en su estudio.

Comunicativas: capacidad de comprender, expresar mensajes y de desarrollar procesos argumentativos y hacerse comprender con base al lenguaje propio de la termodinámica, de tal manera que se optimice la comunicación y las relaciones interpersonales.

Contextual: Capacidad de ubicar lo aprendido con el curso de termodinámica con el contexto científico, político, cultural, tecnológico, social y en el plano nacional e internacional, identificando fallas y proponiendo soluciones a los problemas que se puedan presentar, así como la disposición y capacidad para aplicarlo en procesos de transformación que inciden en la calidad de vida de la población.


Valorativa: Capacidad de comprender los procesos termodinámicos como un continuo en el que intervienen macrosistemas (procesos) que pueden disgregarse en otros sistemas menos complejos (operaciones unitarias).

Para el logro de éstas competencias, es necesario que se planifique de manera

responsable el proceso de aprendizaje por parte del estudiante si se quieren lograr

resultados positivos en el aprendizaje de los conceptos incluidos en el curso, este

proceso se puede planificar de la siguiente manera:

Estudio independiente: Es el fundamento de la formación y del aprendizaje. Se desarrolla a través del trabajo personal y del trabajo en pequeños grupos colaborativos de aprendizaje. Por cada crédito académico el estudiante debe dedicar en promedio 34 horas al trabajo académico en estudio independiente.

Acompañamiento tutorial: es el apoyo que la institución y el programa brinda al estudiante para potenciar el aprendizaje y la formación. Por cada crédito académico el programa dedicará en promedio 14 horas al acompañamiento tutorial.


4. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS

La termodinámica es una ciencia relativamente moderna que trata sobre las

transformaciones de la energía y las relaciones entre las propiedades de los

sistemas.

4.1 PROPÓSITOS

Preparar al estudiante en los principios de conservación de la energía, las leyes de

la termodinámica y la estimación de propiedades para la evaluación de procesos y

sistemas, analizando los cambios de estado y relacionándolos con los fenómenos

cotidianos y de ingeniería.

Reconocer las características, componentes, cambios y la expresión matemática

de un sistema termodinámico; lo mismo que los conceptos de trabajo y su función.

Describir la energía, sus formas, condiciones de transformación y las ecuaciones

termodinámicas que la describen.

Conocer los principios y el significado de la entropía en un sistema termodinámico.

Explicar las trayectorias en un ciclo termodinámico y su aplicación en máquinas

térmicas.

Contribuir al desarrollo de las bases conceptuales básicas del estudiante y de su

espíritu investigativo a través del desarrollo de competencias básicas, complejas y

transversales a partir del estudio sistemático de nociones, conceptos y

problemáticas básicas que configuran el campo general de la termodinámica.


4.2 OBJETIVOS

Que el estudiante identifique los principios de conservación de la energía, las

leyes de la termodinámica y la estimación de propiedades para la evaluación de

procesos y sistemas, mediante el análisis de los cambios de estado.

Que el estudiante reconozca las características, componentes, cambios y la

expresión matemática de un sistema termodinámico.

Que el estudiante describa la energía, sus formas, condiciones de transformación

y las ecuaciones termodinámicas que la relacionan.

Que el estudiante conozca y aplique los principios y el significado de la entropía en

un sistema termodinámico.

Que el estudiante pueda explicar las trayectorias en un ciclo termodinámico y su

aplicación en las máquinas térmicas.

Que el estudiante conozca y aplique el significado de combinar la primera y la

segunda ley de la termodinámica, su relación con la energía libre y la

espontaneidad y tendencia al equilibrio en un proceso termodinámico.

Que el estudiante describa nociones, conceptos y problemáticas básicas que

configuran los campos generales de la termodinámica mediante el estudio y

análisis de situaciones específicas de determinados campos del saber.

4.3 COMPETENCIAS


El estudiante describe y analiza de manera suficiente nociones y conceptos que

constituyen el campo de la termodinámica en el estudio de problemáticas que se

plantean en su campo del saber.

El estudiante comprende e interioriza los conocimientos de termodinámica, para

resolver problemas en su campo.

El estudiante comunica los conocimientos adquiridos a sus compañeros y a la

comunidad académica, en general.

El estudiante interpreta las diferentes definiciones, propiedades, conceptos,

principios y leyes que intervienen en el manejo y utilización de la energía.

El estudiante aplica los principios básicos de la termodinámica para enfrentar

problemas de ingeniería relacionados con esta área y así poderlos solucionar

adecuadamente.

4.4 METAS

Al finalizar el curso de termodinámica:

Presentará y sustentará un informe personal de trabajo como resultado del estudio y análisis sistemático de determinado campo del saber por él seleccionado, en donde transfiera la utilización de nociones y conceptos en el análisis de algunas problemáticas de la termodinámica, utilizando un lenguaje amplio relacionado con ella.

Se identificará una problemática de su región y que esté acorde con los temas de la materia y aplicará los conocimientos adquiridos.

Se resolverán problemas acerca de la termodinámica de tal manera que aplique nociones y conceptos de la materia.


5. UNIDADES DIDÁCTICAS

A continuación se presenta el contenido del curso.

Primera Unidad Capítulos Lecciones

Ley cero, trabajo y

primera ley de la

termodinámica

1. Ley cero de la

termodinámica

Sistemas.

Ley cero de la termodinámica.

Calor.

Ecuación de estado.

2. Trabajo Trabajo.

Diagramas termodinámicos.

Propiedades termodinámicas.

3. Primera ley de

la termodinámica

Primera ley de la termodinámica.

Entalpía.

Primera ley y reacciones químicas.

Calor integral de disolución.

Segunda Unidad Capítulos Lecciones

Segunda ley y

aplicaciones de la

Termodinámica.

4. Segunda ley

de la

termodinámica.

Aplicaciones de la primera ley en gases ideales.

Segunda ley de la termodinámica.

Entropía.

5. Ciclos

termodinámicos.

La máquina de vapor. Ciclo de Rankine.

Motores de cuatro tiempos. Ciclo de Otto.

Motores de ignición por compresión. Ciclo Diesel.

Ciclo de Brayton.

Máquinas frigoríficas.

6. Ciclos

termodinámicos y

aplicaciones de

las leyes de la

termodinámica

Análisis dimensional.

Aplicación de la termodinámica a procesos de flujo continuo.

Aplicación de la termodinámica a procesos de flujo estable.

Aplicación de la termodinámica a procesos de flujo transitorio.


5.1 MAPA CONCEPTUAL

Comprende Comprende

Comprende

Termodinámica

Ley cero, trabajo y primera

ley de la termodinámica

Segunda ley y aplicaciones

de la Termodinámica

1 2

1

Ley cero de la

termodinámica

2 Trabajo

3 Primera ley de

la

termodinámica

1 Segunda ley de la

Termodinámica

2 Ciclos

termodinámicos

3 Aplicaciones de

la termodinámica


6. CONTEXTO TEÓRICO

Las primeras mediciones que proporcionaron una base para la termodinámica

fueron en general aquellas relacionadas con el estudio de diversos sistemas

térmicos, como máquinas de vapor y otras máquinas productoras de trabajo que

usaban combustible. La termodinámica se concibió como un estudio de los

sistemas productores de potencia. Sin embargo, hoy en día es una ciencia mucho

más amplia que resulta importante en relación con diversos fenómenos que se

encuentran en la ingeniería.

La termodinámica es la ciencia que se ocupa del estudio de la energía y sus

transformaciones, particularmente la transformación del calor en trabajo. En todos

los fenómenos de naturaleza física o química se encuentran presentes

interacciones energéticas que se deben estudiar con detalle para aprovechar en

forma óptima la energía producida o determinar la cantidad de energía que

demanda un proceso en particular.

La termodinámica permite responder a interrogantes como ¿qué cantidad de

energía eléctrica se genera en una central termoeléctrica a partir de una tonelada

de combustible? o ¿qué energía se requiere para mantener en funcionamiento un

cuarto frío, un sistema de aire acondicionado, un motor de combustión interna o

una bomba para el transporte de fluidos? o ¿qué cantidad de combustible será

consumido por una caldera para producir el vapor requerido en un proceso?

El estudio de la termodinámica es muy importante para todo ingeniero, porque le

brinda las herramientas conceptuales necesarias para realizar el análisis de las

condiciones energéticas, evaluar la eficiencia y tomar las decisiones pertinentes

frente al diseño, control y optimización de procesos.

La termodinámica es una rama de las ciencias físicas que tratan los diversos

fenómenos de la energía y sus relaciones con las propiedades de la materia.


Especialmente trata las leyes de transformación del calor hacia otras formas de

energía y viceversa.

El curso de termodinámica está situado dentro del campo disciplinar básico de

Tecnología de Alimentos y de Ingeniería de Alimentos y presenta un carácter

teórico.

¿Cuáles son los nexos que se establecen entre el curso y el campo disciplinario en el que se inscribe?

El estudiante de termodinámica comprende los conceptos y los aplica en su campo disciplinar. Es así como el tecnólogo de alimentos y el tecnólogo industrial los aplica en relación con la evaluación de los procesos productivos y en la formulación de nuevos procesos.

¿Cuáles son las relaciones que se establecen en el curso entre las unidades

conceptuales que lo fundamentan?

Mediante el desarrollo de las unidades didácticas se pretende que el estudiante descubra que se parte de los conceptos básicos y estos se van profundizando cada vez más hasta llegar a conceptos complejos como la entropía, los ciclos termodinámicos y las aplicaciones de la primera ley de la termodinámica. ¿A que tipo de problemáticas teóricas, metodológicas o recontextuales responde

el curso? El curso atiende a las siguientes problemáticas:

Problemáticas teóricas: aprende los conceptos básicos de la termodinámica y los emplea en conceptualizaciones más profundas del curso.

Problemáticas metodológicas: El curso le presenta aplicaciones en la ingeniería que le permiten profundizar y contextualizar los conocimientos teóricos aprendidos previamente.

Problemáticas recontextuales: El curso está diseñado para que el estudiante identifique y comprenda problemas y oportunidades relacionadas con su campo de acción.


¿Cómo se contextualiza en el conjunto de las teorías o tendencias metodológicas

que se estructuran o vienen emergiendo en el campo de conocimiento al que

pertenece?

Las teorías que fundamenta a la termodinámica son:

La observación.

La investigación científica.

Los conceptos de la química general.

Los conceptos de la física general.

Los conceptos matemáticos como las derivadas parciales y las integrales.

¿Cuál es la perspectiva en la que se sitúa de manera particular el curso en dicho

campo de conocimiento y qué aportes se desprenderán de su desarrollo?

El curso permite comprender las formas en que un sistema realiza intercambios

energéticos, su contabilización y determinación de eficiencias lo que permite la

evaluación y mejoramiento de procesos.

¿Qué tipo de competencias fomenta entre quienes asuman su estudio y

aprendizaje?

Las competencias que promueve el curso son: cognitiva, comunicativa, contextual

y valorativa, las cuales fueron expresadas anteriormente, que permiten al

estudiante un desarrollo integral como profesional en su comunidad.


7. METODOLOGÍA

Con el propósito de dar cumplimiento a las intencionalidades formativas del curso, es importante que se planifique de manera responsable el proceso de aprendizaje por medio de fases teniendo en cuenta las características de la metodología de educación a distancia, por tal razón, este proceso comprende las siguientes fases:

Reconocimiento: Experiencias previas de aprendizaje en determinado campo del conocimiento o en actividades de otro orden. Consiste en crear contextos, condiciones y ambientes para que el estudiante pueda objetivar las significaciones de sus experiencias previas y dotarlo de métodos, técnicas y herramientas que le faciliten este proceso.

Profundización: Se refiere al conjunto de actividades previamente planificadas de manera didáctica, conducentes al dominio de conceptos y competencias de órdenes diferentes, según los propósitos, objetivos, competencias y metas de aprendizaje establecidos en el curso.

Transferencia: Todo conocimiento, habilidad, destreza o competencia puede permitir la transferencia de situaciones conocidas a situaciones desconocidas. Es decir, las actividades de aprendizaje planeadas en la guía didáctica deben agregar valores de recontextualización y productividad al conocimiento que se aprende a las competencias derivadas.

Se establecen también actividades destinadas a la transferencia de aprendizaje de una fase a otra, con el propósito de consolidar o nivelar el dominio de las competencias adquiridas. Al final del proceso se realizan actividades de cierre o balances de aprendizaje. Se trata de una actividad de transferencia en torno a los resultados de aprendizaje obtenidos en el curso académico mediante el desarrollo de situaciones planificadas y que comprenden actividades de retroalimentación por parte del tutor y de los propios estudiantes.

Teniendo en cuenta las fases anteriormente descritas, el trabajo académico según el sistema de créditos académicos comprende:

Estudio Independiente

Se desarrolla a través del:

- Trabajo personal: Es la fuente básica del aprendizaje y de la formación e implica responsabilidades específicas del estudiante con respecto al


estudio del curso académico, corresponde a las actividades de identificación de los propósitos del curso, sus intencionalidades, del plan analítico, guía didáctica, estudio del material sugerido por la UNAD, consulta de fuentes documentales (bibliografía de documentos impresos en papel: libros y revistas; bibliografía de documentos situados en Internet; direcciones de sitios Web de información especializada, bibliotecas y hemerotecas virtuales), desarrollo de actividades programadas en la guía de actividades, elaboración de informes, realización de ejercicios de autoevaluación, presentación de evaluaciones.

- Trabajo en pequeños grupos colaborativos de aprendizaje: es parte del estudio independiente y tiene como propósito el aprendizaje del trabajo en equipo, la socialización de los resultados del trabajo personal, desarrollo de actividades en equipo, elaboración de informes según actividades programadas en la guía didáctica. La participación en un pequeño grupo colaborativo de aprendizaje tiene un carácter obligatorio en el curso académico.

Acompañamiento tutorial

Es el apoyo que la institución y el programa brindan al estudiante para potenciar el aprendizaje y la formación. Está dado por: - Tutoría Individual: es el acompañamiento que el tutor hace al estudiante

con carácter de asesoría al aprendizaje de los contenidos temáticos, consejería sobre pertinencia de métodos, técnicas y herramientas para potenciar los procesos de aprendizaje, interlocución sobre criterios para la valoración de los conocimientos aprendidos, revisión de informes, evaluación de las actividades y seguimiento de su proceso formativo y de aprendizaje.

- Tutoría a pequeños grupos colaborativos: es el acompañamiento que el

tutor realiza a las actividades desarrolladas en pequeños grupos, interlocución sobre criterios utilizados, revisión de informes, consejería sobre métodos, técnicas y herramientas para potenciamiento del aprendizaje colaborativo, sugerencia sobre escenarios productivos de aprendizaje, valoración de actividades y evaluación de informes.

- Tutoría en grupo de curso: es el acompañamiento que el tutor realiza al

conjunto de los estudiantes a su cargo a través de procesos de socialización de las actividades desarrolladas en el trabajo personal y en los pequeños grupos colaborativos de aprendizaje, valoración de informes, intercambio de criterios en el aprendizaje y tratamiento de las temáticas. El


encuentro en grupo de curso puede ser presencial, virtual o mixto, según las posibilidades tecnológicas incorporadas por la institución.


8 SISTEMA DE EVALUACIÓN

El sistema de evaluación tiene como propósito la comprobación y verificación de

los procesos de aprendizaje del estudiante centrados en la generación de

competencias para resolver situaciones y actividades en formatos evaluativos

múltiples, tanto de carácter cualitativos como cuantitativos.

Los procesos formativos de la UNAD se centran en el aprendizaje con el propósito

de afianzar el pensamiento autónomo del estudiante. En consecuencia, los

procesos de evaluación del aprendizaje están correlacionados y articulados y

generarán en el estudiante competencias para la realización de procesos de:

Autoevaluación, la realiza el estudiante de manera individual para valorar su propio proceso de aprendizaje, a través de ejercicios, talleres, problemas, estudios de caso, portafolio individual, lecturas autorreguladas e investigaciones sobre temas especializados.

Coevaluación, se realiza a través de los grupos colaborativos, y pretende la socialización de los resultados del trabajo personal a través de portafolios que consiste en hacer una colección de producciones o trabajos (ensayos, análisis de lecturas, reflexiones personales, mapas conceptuales) y permite la reflexión conjunta sobre los productos incluidos y sobre los aprendizajes logrados.

Heteroevaluación, Es la valoración que realiza el tutor y tiene como objetivo examinar y calificar el desempeño competente del estudiante.

El sistema de evaluación tendrá como referente las diversas fases de aprendizaje:

reconocimiento, profundización y transferencia. Así mismo, el sistema de

evaluación tendrá en cuenta los diversos momentos del trabajo académico que

realizan los agentes del proceso formativo: trabajo personal, trabajo en pequeños

grupos colaborativos, trabajo de socialización en grupo de curso.


El sistema de evaluación del curso de termodinámica en cuanto a sus

procedimientos e instrumentos, tiene las siguientes características:

Interfaces de aprendizaje

Situaciones y actividades

Formatos de socialización

Evaluación por parte del tutor con base en

parámetros de la Guía Didáctica

Prueba Nacional 40%

Re

con

oci

mie

nto

Trabajo personal Sistematización personal

La sumatoria de los procesos evaluativos de esta interfase corresponde al 10% del total de la calificación del curso académico

Prueba nacional de carácter individual y obligatoria que se sumará con los resultados del 60% obtenido por el estudiante en el desarrollo de actividades de las interfaces: 40%

Pequeños grupos colaborativos

Análisis de sistematización y nueva producción

Grupo de curso Socialización de producciones y de experiencias

Pro

fun

diz

ació

n


La sumatoria de los procesos evaluativos de esta interfase corresponde al 30% del total de la calificación del curso académico

Pequeños grupos colaborativos

Análisis de sistematización y nueva producción

Grupo de curso Socialización de producciones y de experiencias

Tran

sfe

ren

cia


La sumatoria de los procesos evaluativos de esta interface corresponde al 20% del total de la calificación del curso académico

Pequeños

grupos

colaborativos

Análisis de

sistematización y

nueva producción

Grupo de curso Socialización de

producciones y

de experiencias.

Trabajo en el

laboratorio.


9. GLOSARIO DE TÉRMINOS

Análisis dimensional: método de análisis de las ecuaciones físicas que permite

determinar las unidades en que se expresan las soluciones de dichas ecuaciones,

utilizando únicamente las llamadas dimensiones fundamentales y las ecuaciones

de dimensiones.

Calor: transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo, o entre

diferentes cuerpos, en virtud de una diferencia de temperatura. El calor es energía

en tránsito; siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una zona de menor

temperatura.

Capacidad calorífica: energía necesaria para aumentar en un grado la

temperatura de un cuerpo. Sus unidades son K

J o

C

J

º.

Ciclo de Carnot: El ciclo ideal de Carnot fue propuesto por el físico francés Sadi

Carnot, que vivió a principios del siglo XIX. Es un proceso mediante el cual se

expande y se comprime un gas de tal manera que al final del mismo se regresa a

las condiciones iniciales. Carnot demostró que la eficiencia máxima de cualquier

máquina depende de la diferencia entre las temperaturas máxima y mínima

alcanzadas durante un ciclo.

Constante de equilibrio: en las reacciones químicas reversibles en las que se ha

alcanzado el equilibrio, es el valor numérico que resulta de dividir el producto de

las concentraciones de los compuestos formados, por el producto de las

concentraciones de los reactantes, elevada cada una a un exponente igual al

coeficiente que precede a su respectiva fórmula en la ecuación química ajustada.


Energía libre: el efecto neto de la tendencia a formar enlaces fuertes y la

tendencia de las moléculas e iones a disociarse

Entalpía: cantidad de energía de un sistema termodinámico que éste puede

intercambiar con su entorno.

Entropía: función de estado que mide el desorden de un sistema físico o químico,

y por tanto su proximidad al equilibrio térmico.

Equilibrio: estado de un sistema cuya configuración o propiedades

macroscópicas no cambian a lo largo del tiempo.

Proceso adiabático: en termodinámica, cualquier proceso físico en el que

magnitudes como la presión o el volumen se modifican sin una transferencia

significativa de energía calorífica hacia el entorno o desde éste.

Proceso isotérmico: evolución reversible de un sistema termodinámico que

transcurre a temperatura constante.

Sistema: se define como un conjunto de materia que se puede aislar

espacialmente y que coexiste con un entorno infinito e imperturbable. El estado de

un sistema macroscópico se puede describir mediante propiedades medibles

como la temperatura, la presión o el volumen, que se conocen como variables de

estado. Es posible identificar y relacionar entre sí muchas otras variables

termodinámicas (como la densidad, el calor específico, la compresibilidad o el

coeficiente de dilatación), con lo que se obtiene una descripción más completa de

un sistema y de su relación con el entorno.

Temperatura: propiedad de los sistemas que determina si están en equilibrio

térmico. El concepto de temperatura se deriva de la idea de medir el calor o

frialdad relativos y de la observación de que el suministro de calor a un cuerpo


conlleva un aumento de su temperatura mientras no se produzca la fusión o

ebullición.

Termodinámica: campo de la física que describe y relaciona las propiedades

físicas de la materia de los sistemas macroscópicos, así como sus intercambios

energéticos.

Trabajo: Cuando un sistema termodinámico experimenta un proceso isobárico,

pasando del estado definido por las variables P y V1, al estado definido por P y V2,

el trabajo que se realiza viene dado por W = P(V2 – V1). El trabajo realizado por el

sistema es positivo cuando el incremento de volumen es positivo; se efectúa

trabajo sobre el sistema termodinámico si el incremento de volumen es negativo.

Trayectoria: lugar geométrico de las sucesivas posiciones que un móvil va

ocupando en el espacio.


10. FUENTES DOCUMENTALES

10.1 BIBLIOGRAFÍA

Módulo: MÚNERA TANGARIFE, Rubén Darío (2009). Termodinámica. Bogotá:

UNAD.

AYUSO MARTÍNEZ, Luís Evaristo (1989). Termodinámica. Bogotá: Unisur.

ABBOT; VAN NESS. Termodinámica. Serie compendios Schaum. Mc Graw Hill.

BOXER, G. (1990). Termodinámica. Cuadernos de trabajo. Addison & Wesley .

Iberoamericana.

CISNEROS REVELO, Álvaro Enrique (2005). Termodinámica. Bogotá: UNAD.

ÇENGEL, Yunus A.; BOLES, Michael A. (2003). Termodinámica. México: Editorial

McGraw-Hill.

FAIRES, V. (1980). Thermodynamics. New York: The Mc Millan Compay.

HOUGEN, O.A.; WATSON, K.M.; RAGATZ, R.A. (1988). Principios de los

Procesos Químicos V.2: Termodinámica. Barcelona: Editorial Reverté.

JONES; DUGAN (1996). Ingeniería Termodinámica. México: Prentice-Hall

Hispanoamericana.


LEVENSPIEL (1999), Fundamentos de Termodinámica. Prentice Hall

Hispanoamericana.

MANRIQUE, J. A. (2001). Termodinámica. México: Oxford University Press.

MORAN, M.J; SHAPIRO, H.N. (1993). Fundamentos de Termodinámica Técnica,

vol. I y II. Barcelona: Editorial Reverté.

PERRY, Robert; CHILTON, Cecil H. (1985). Biblioteca del Ingeniero Químico.

México: McGraw-Hill.

REYNOLDS; PERKINS (1980). Ingeniería Termodinámica. México: McGraw-Hill.

RUSSELL, Lynn D.; ADEBIYI, George A. (2000). Termodinámica clásica. México:

Pearson Educación Latinoamérica.

SHAVIT, A.; GUTFINGER, C. (1995). Thermodynamics, From concepts to

applications. Londres: Prentice Hall.

SMITH, J.M.; VAN NESS, H.C. (1982). Introducción a la termodinámica en

ingeniería química. México: Mc Graw Hill.

VAN WYLEN, Gordon J.; SONNTAG, Richard E.; BORGNAKKE, Claus (2003).

Fundamentos de Termodinámica. México: Editorial Limusa.

WARK, Kenneth; RICHARDS, Donald E. (2001). Termodinámica. Madrid: Editorial

McGraw-Hill.


10.2 REFERENCIAS EN INTERNET

AGÜERA SORIANO, José (1998). Propagua.

En: http://www.tecnun.es/asignaturas/termo/SOFTWARE/SoftTD.htm.

Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada de la Universidad de

Córdoba, Área de Máquinas y Motores Térmicos. Permite calcular todas las

propiedades de estados de vapor de agua a partir de sólo dos de sus propiedades,

dadas de forma directa o indirecta.

AGÜERA SORIANO, José (1998). Progases.

En: http://www.tecnun.es/asignaturas/termo/SOFTWARE/SoftTD.htm.

Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada de la Universidad de

Córdoba, Área de Máquinas y Motores Térmicos. Permite calcular datos de

estados de los gases más frecuentes, así como de gases de combustión.

MADISON, Joshua F. (1998). Convert. En: http://www.joshmadison.com/software/.

Software para conversión de unidades.

MARSH, Andrew; RAINES, Caroline. The Psicho Tool. En:

http://squ1.com/site.html. Software sobre la carta psicrométrica.

MARSH, Andrew; RAINES, Caroline. The Conversion Tool. En:

http://squ1.com/site.html. Software para conversión de unidades.

MILLÁN, José A. Psicrometría. En: http://www.sc.ehu.es/nmwmigaj/CartaPsy.htm.

Software en línea para hacer cálculos sobre aire húmedo.

http://www.sc.ehu.es/nmwmigaj/CartaPsy.htm


NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY, U.S. DEPT. OF

COMMERCE. Base de datos de referencia estándar. En:

http://webbook.nist.gov/chemistry/; o en: www.nist.com.


COMMERCE. Nist thermodynamic properties of refrigerants and refrigerant

mixtures. Version 4.0. En:

http://www.tecnun.es/asignaturas/termo/SOFTWARE/SoftTD.htm. Programa para

el cálculo de propiedades termodinámicas de refrigerantes y mezclas de

refrigerantes.


COMMERCE. Propiedades termofísicas de sistemas fluidos. En:

http://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/.


11. GUÍA DE ACTIVIDADES

Se entiende por guía de actividades a la planeación secuencial de las diferentes

actividades que el estudiante debe desarrollar de forma independiente y mediada con el

tutor para alcanzar las intencionalidades formativas del curso.

Las actividades propuestas serán la base para el desarrollo del curso y se recomienda

realizarlas en ese orden. Si en un momento determinado el tutor, los estudiantes o el

docente responsable del curso consideran que existen otras actividades que ayudarían a

fundamentar mejor el proceso de aprendizaje o que se debe modificar el orden de

desarrollo de las mismas, estas deberán ser evaluadas y concertadas con el docente, por

lo tanto se invita a realizar propuestas para mejorar esta guía, ya que lo ideal es que el

curso académico se desarrolle igual en todos los CEADs.

Las actividades a desarrollar están estrechamente relacionadas con las establecidas en

cada capítulo del nuevo módulo de termodinámica y se pueden resumir en las siguientes:

Reflexión inicial sobre los conceptos previos que son necesarios para un mejor aprendizaje y repaso de los conceptos donde se identifiquen dificultades.

Lectura analítica de los contenidos de cada una de las unidades temáticas del módulo.

Realización de resúmenes o síntesis de las ideas principales Revisión y análisis de los ejemplos propuestos Ejecución de tareas y acciones sugeridas en el módulo Realización de consultas complementarias sobre el tema Desarrollo de las preguntas de conceptualización y análisis del módulo Desarrollo de autoevaluaciones al finalizar cada unidad temática Consulta de inquietudes a través del aula virtual Participación activa en sesiones de tutoría Presentación de evaluaciones parciales y de evaluación final

De acuerdo a las intencionalidades formativas que persigue el curso de Termodinámica y

teniendo en cuenta que se trata de un curso teórico de dos créditos, se detalla a

continuación la guía de actividades.


Note en la Guía de Actividades que el estudiante llega preparado a la tutoría previamente

y que el tutor resuelve sus dudas e imparte instrucciones para el próximo tema.

11.1 Agenda del curso de termodinámica

Las fechas de la agenda del curso de termodinámica se ajustarán de acuerdo a la

programación de cada Cead.

Tabla 1: Agenda del curso de Termodinámica

Actividad Descripción Fecha inicio Fecha entrega Peso Fecha Realimentación

Act 1 Revisión de Presaberes 04-Feb – 00:00 18-Mar – 23:55 10 Inmediata

Act 2 Reconocimiento del Curso 01-Feb – 00:00 18-Mar– 23:55 20 26-Mar – 23:55

Act 3 Reconocimiento Unidad 1 10-Feb – 00:00 18-Mar – 23:55 10 Inmediata

Act 4 Trabajo Colaborativo Unidad 1 14-Mar– 00:00 30-Mar – 23:55 50 07-Abr – 23:55

Act 5 Lección evaluativa Unidad 1 07-Mar – 00:00 18-Mar – 23:55 38 Inmediata

Act 6 Quiz Unidad 1 07-Mar – 00:00 18-Mar – 23:55 37 Inmediata

Act 7 Reconocimiento Unidad 2 31-Mar – 00:00 04-Abr – 23:55 10 Inmediata

Act 8 Trabajo Colaborativo Unidad 2

06-May – 00:00 18-May – 23:55 50 25-May – 23:55

Act 9 Lección evaluativa Unidad 2 28-Abril– 00:00

04-Mayo – 23:55 38 Inmediata

Act 10 Quiz Unidad 2 28-Abril– 00:00

05-Mayo – 23:55 37 Inmediata

Prueba Final Evaluación Final De acuerdo a programación 200 Inmediata

Total 500


11.2 Guía de actividades

Tabla 2: Guía de actividades

Etapa Actividad Situaciones Didácticas / Actividades Responsable

Forma de Evaluación

Sistema de evaluación

Seguimiento Tutorial

Máximo Puntaje

Reconocimiento del curso

1: Revisión de presaberes

El estudiante realizará un taller de reconocimiento de presaberes preparado por el tutor.

Individual Sumativa Se anexo al portafolio individual

10

2: Reconocimiento del curso

A partir de la guía de actividades y la revisión general del modulo, el estudiante revisará las actividades propuestas en el anexo 2


20

Actividades Unidad 1

3: Reconocimiento Unidad 1

El estudiante realizará un taller de reconocimiento de la Unidad 1 preparado por el tutor.


10

4: Trabajo Colaborativo No. 1

En el anexo 3 se encuentran los lineamientos para el desarrollo de esta actividad.

Pequeño grupo

Sumativa Se anexo al portafolio individual

50

5: Lección Evaluativa No. 1

El estudiante realizará un taller de profundización de la Unidad 1 preparado por el tutor.


38

6: Quiz 1 El estudiante realizará un quiz sobre los contenidos de la Unidad 1.


37

Actividades Unidad 2

7: Reconocimiento Unidad 2

El estudiante realizará un taller de reconocimiento de la Unidad 2 preparado por el tutor.


10

8: Trabajo Colaborativo No. 2

En el anexo 5 se encuentran los lineamientos para el desarrollo de esta actividad.

Pequeño grupo

Sumativa Se anexo al portafolio individual

50

9: Lección Evaluativa No. 2

El estudiante realizará un taller de profundización de la Unidad 1 preparado por el tutor.


38

10: Quiz 2 El estudiante realizará un quiz sobre los contenidos de la Unidad 1.


37

Prueba final 15: Cuestionario Final

Individual Sumativa 200

TOTAL 500


11.3 INFORME DE RENDIMIENTO ACADÉMICO POR CURSO

ZONA: CEAD:

AÑO: SEMESTRE

CURSO

ACADÉMICO:

DOCENTE / TUTOR:

Número de estudiantes matriculados en el curso:

Número de estudiantes que presentaron prueba única (%100):

Número de estudiantes que presentaron 60% - 40%:

Número de estudiantes que presentaron la evaluación nacional:

Número de estudiantes que aprobaron la evaluación nacional:

Número de estudiantes que habilitaron el curso:

Número de estudiantes que aprobaron el curso:

Número de estudiantes que se retiraron, aplazaron o cancelaron

el curso:

Este formato debe ser diligenciado por cada tutor al terminar el curso y enviado al director

del curso por correo electrónico.

201015_termodinámica_guia_didactica

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