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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

FACULTAD DE INGENIERA AGRCOLA

DEPARTAMENTO DE MECANIZACIN AGRICOLA

SYLLABUS

I. DATOS GENERALES

Asignatura : TERMODINMICA PARA INGENIERIA

Cdigo : IA -2018

Teora : 2 horas/semana

Practica : 2 horas/semana

Crditos : 3

Pre-requisitos : Fsica General

II. JUSTIFICACIN

La termodinmica es una rama de la fsica que estudia la energa, sus transformaciones y

propiedades. Esta asignatura es bsica para la formacin de un ingeniero ya que tiene por

finalidad que el estudiante adquiera los conocimientos fundamentales para el entendimiento

de la relacin entre la energa y formas de energa tanto en los procesos naturales y como

tecnolgicos. Mediante el estudio del calor y trabajo el estudiante podr aplicar las

ecuaciones y leyes termodinmicas en las diversas mquinas relacionadas a la ingeniera

agrcola como: motores, calderos, compresoras, bombas, intercambiadores de calor,

refrigeradores, entre otros.

III. OBJETIVO

Los alumnos al finalizar el curso, aplicando las leyes de la termodinmica y usando tablas y/o

diagramas termodinmicos, resolvern problemas de procesos y ciclos aplicados al diseo y

anlisis de dispositivos y sistemas para la conversin de energa con nfasis en los ciclos de

potencia, refrigeracin y los procesos de acondicionamiento de aire, desde el enfoque de la

termodinmica clsica, planteando correctamente cada problema y demostrando un

adecuado conocimiento de las relaciones entre las propiedades de las sustancias, as como

sus diversas aplicaciones en la ingeniera.

IV. CONTENIDO ANALITICO

4.1 TEORA

CAPITULO I : TERMODINAMICA GENERAL

Introduccin y definicin.

Sistemas y volumen de control.

Propiedades termodinmicas: temperatura, presin, volumen.

Ley cero de la termodinmica.

Fase, estado, cambio de estado, proceso y ciclo.

Equilibrio termodinmico.

Sistema de unidades.

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CAPITULO II : PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

Fuentes de energa primaria y transformacin

Primera ley de la termodinmica aplicada a un ciclo.

Energa interna y entalpa.

Calores especficos a presin constante y a volumen constante.

Balances energticos en sistemas cerrados y abiertos.

Maquina trmica: definicin, eficiencia trmica.

Segunda ley de la termodinmica

Ciclo Carnot: principio, eficiencia, ciclo invertido.

Desigualdad de Clausius.

Entropa: definicin y propiedades.

Procesos reversibles e irreversibles.

Principio de incremento de entropa del universo.

Cambio de entropa.

CAPITULO III : VALORES Y PROCESOS CON VAPORES

Definicin de sustancia pura: agua.

Cambio de fase liquido-vapor.

Propiedades de la mezcla liquido vapor: calidad y humedad.

Propiedades especificas de la mezcla lquido vapor.

Tablas de vapor.

Diagrama p-v, T-v, p-T.

Punto triple, lnea triple, punto crtico.

Energa: cintica, potencial e interna.

Calor: definicin, caractersticas, signos, unidades.

Trabajo: definicin, caractersticas, signos, unidades.

CAPITULO IV : REFRIGERACION

Ciclo Rankine: descripcin, componentes, eficiencia.

Modificacin del ciclo: sobrecalentamiento, recalentamiento, extraccin de vapor.

Ciclo real: planta con turbina a vapor, perdidas.

Modificacin del ciclo: compresin en etapas, expansin en etapas, ciclo regenerativo.

Refrigerante, sistemas de refrigeracin, diagramas.

Refrigeracin por compresin de vapor.

Coeficiente de perfomance, diagrama p-h.

Modificaciones en el ciclo: uso de sub-enfriadores, intercambiadores de calor.

Diagrama de Mollier

CAPITULO V : MOTORES DE COMBUSTION INTERNA Y CICLO DIESEL

Ciclo Otto: descripcin, parmetros, eficiencia, diagrama p-v.

Ciclo Diesel: descripcin, parmetros, eficiencia, diagrama p-v.

Funcionamiento de los motores de 2 y de 4 tiempos.

Ciclo real: diagrama indicado, presin media, potencia indicada, eficiencia.

CAPITULO VI : TRANSFERENCIA DE CALOR

Mtodos de transferencia de calor: conduccin, conveccin y radiacin.

Transferencia de calor en estado estable e inestable.

Conductividad trmica.

Coeficiente global de transferencia de calor.

Aplicaciones en la ingeniera.

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4.2 PRCTICAS

La metodologa se desarrollar en base a prcticas dirigidas y prcticas calificadas:

SEMANA 1: Introduccin y presentacin del curso

SEMANA 2: Sistema de unidades

SEMANA 3: Procesos con vapor de agua

SEMANA 4: Prctica calificada N 1

SEMANA 5: Primera ley sistema cerrado

SEMANA 6: Primera ley sistema abierto

SEMANA 7: Prctica calificada N 2

SEMANA 8: Exmenes Parciales

SEMANA 9: Segunda ley - ciclo carnot

SEMANA 10: Ciclo Ranking y aplicaciones

SEMANA 11: Prctica calificada N 3

SEMANA 12: Ciclo Otto y aplicaciones

SEMANA 13: Ciclo Diesel y aplicaciones

SEMANA 14: Transferencia de calor

SEMANA 15: Prctica calificada N 4

SEMANA 16: Exmenes Finales

V. SISTEMA DE EVALUACION

Promedio Prcticas: 30%

Informes: 20%

Examen Parcial: 25%

Examen Final: 25%

VI. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

a) VAN WYLEN, Gordon / SONNTAG, Richard

Fundamentos de Termodinmica. Ed. John Wiley (S.I.)

b) MORAN M. J./ SHAPIRO H. N.

Fundamentos de Termodinmica Tcnica. Ed. Reverte S.A.

c) WARK, Kenneth

Termodinmica. Ed. Mc Graw-Hill

d) NAKAMURA, Jorge

Termodinmica para Ingenieros

e) POSTIGO, Jaime / CRUZ, Juan

Termodinmica Aplicada. Ed. V. H.

f) HOLMAN, J. P.

Termodinmica. Ed. Mc Graw-Hill.

g) HAYWOOD

Anlisis termodinmico de plantas elctricas. Ed. Limusa.

h) FAIRES, Virgil Morning.

Termodinmica. Ed. UTEHA

i) JOSUE E. ALATA REY

Termodinmica Bsica: problemas resueltos, Agosto 2012