TERMODINMICA I

Ing. David Andrs Serrato Tobn. Correo de contacto: daserrato@utp.edu.co

Grupo 2 Horario: Lunes 2:00-4:00 pm, jueves 2:00-4:00 pm

1. OBJETIVOS

General Estudiar la naturaleza, flujo y transformacin de la energa de los diferentes procesos termodinmicos.

Especficos Definir y cuantificar las propiedades termodinmicas de la materia.

Cuantificar la energa en forma de calor y trabajo mecnico en la descripcin de sistemas fsicos.

Manejar de manera ptima las tablas y diagramas de propiedades termodinmicas para diferentes sustancias en el anlisis de problemas de ingeniera.

Aplicar las leyes de la termodinmica para el anlisis y solucin de

problemas fsicos.

2. METODOLOGA

Los temas de estudio asignados inicialmente en el programa se abordarn en el horario de clase por parte del profesor mediante exposicin oral y escrita. Los conceptos y definiciones se aplicarn posteriormente en la solucin a problemas de ingeniera propuestos en este espacio acadmico. Se requerir de la participacin activa de los estudiantes en la realizacin de talleres y ejercicios referenciados a la bibliografa suministrada en el programa. La asignatura presenta la siguiente ponderacin de pruebas parciales y evaluacin final: 1 Parcial: 33,33% 2 Parcial: 33,33% Evaluacin Final: 33,33% Nota: Los anteriores valores para la evaluacin de la asignatura fueron concretados en comn acuerdo con los estudiantes el da 1 de febrero de 2016 El resumen de los temas de la asignatura por semanas se presenta a continuacin:

3. CONTENIDOS

Semana Contenidos

1 a 7

1 de febreo

a 25 de

marzo

Tema I: Introduccin y generalidades: Sistema de unidades, temperatura y ley cero de la termodinmica, presin, sistemas cerrados y abiertos, volumen de control, propiedades termodinmicas, procesos y ciclos, tcnicas para la solucin de problemas en ingeniera

Tema II: Principio de conservacin de la energa Anlsis de sistemas, formas y manifestaciones de la

energa, proceso cuasiequilibrio de un sistema, equilibrio de fases, definicin de calor, definicin de trabajo.

Tema III: Caractersticas de las sustancias puras Ecuacin de estado de gas ideal, procesos de cambio de fase, tablas de propiedades termodinmicas, diagramas presin-volumen especfico, diagramas temperatura volumen especfico

1 Parcial

8 a 12

28 de

marzo a 22 de abril

Tema IV: 1 Ley de la Termodinmica Anlisis de energa de sistemas cerrados, trabajo de frontera mvil, entalpa, energa interna, calor especfico, balance de energa para sistemas cerrados, ecuacin primera ley de la termodinmica, anlisis de masa y energa para volmenes de control, flujo estacionario y no estacionario, procesos de rgimen permanente y flujo estable, turbinas, bombas, compresores

2 Parcial

13 a 16

25 de abril

a 20 de

mayo

Tema V: 2 Ley de la Termodinmica Mquina trmica, postulado segunda ley de la termodinmica, eficiencia trmica, irreversibilidades, ciclo de Carnot, refrigeradores y bombas de calor, COP, ciclo de vapor simple

Tema VI: Entropa Entropa, cambio de entropa en procesos reversibles, diagramas P-V, diagramas T-S, ecuacin de segunda ley para sistemas y volmenes de control, segunda ley para procesos de rgimen permanente y flujo estable, proceso politrpico reversible para gas ideal, eficiencia isoentrpica

Evaluacin final

4. BIBLIOGRAFA

[1] CENGEL, Yunus y Michael Boles. Termodinmica. Sptima edicin. New York: McGraw Hill. 2011. [2] GRANET, Irving. Termodinmica. Tercera edicin. Mxico: Prentice Hall Hispanoamericana S.A.. 1988.

[3] HOWELL, Jhon R. y Richard Buckius. Principios de termodinmica para ingenieros. Primera edicin. Mxico: McGraw Hill 1990 [4] JONES, J.B. y Dugan R.E.. Ingeniera Termodinmica. Primera edicin. Mxico: Prentice Hall Hispanoamericana S.A.. 1997. [5] KIRILIN, V.A. y otros. Termodinmica tcnica. Primera edicin. Mosc: Editorial MIR 1976. [6] LEVENSPIEL, Octave. Fundamentos de termodinmica. Primera edicin. Mxico: Prentice Hall Hispanoamericana S.A.. 1997. [7] VAN WYLEN, Gordon y Richard Sonntag. Fundamentals of Thermodynamics. Seventh edition. United State of America: John Wiley & Sons, Inc. 2009. [8] WARK, Kenneth. Termodinmica, Sexta edicin, McGraw Hill. 2001