Termodinámica - Facultad Politecnica

Campus Universitario, Km 8 Lado Acaray
Calle Universidad Nacional del Este c/ Rca. Del Paraguay
Ciudad del Este – Paraguay
Teléfono y Fax 061 575.112/13 – 577.261/62
574.980 – 577.427 – 577.436
Web: www.fpune.edu.py
Email: [email protected]
FACULTAD POLITÉCNICA
DIRECCIÓN ACADÉMICA
PROGRAMA DE ESTUDIO
I. IDENTIFICACIÓN
Carrera
Asignatura
Semestre
Código
Área
Pre-requisitos
: Ingeniería Eléctrica
: Termodinámica
: Quinto
: MEC5041
: Tecnologías Básicas
: MAT4061
CARGA HORARIA - (Horas reloj)
Carga Horaria Semestral
50
Carga Horaria Semanal
3
Clases Teóricas
40
Clases Prácticas
10
Laboratorio
Otro (especificar)
II. FUNDAMENTACIÓN
Esta disciplina se incluye en la malla curricular de la carrera de Ingeniería Eléctrica como respuesta a la
necesidad de que el alumno adquiera principios fundamentales que ayuden a identificar con claridad y apliquen en
las soluciones de problemas básicos de la Ingeniería.
Esta propuesta incluye situaciones concretas que posibilitarán al alumno identificar y aplicar conceptos
básicos referentes a transmisión de calor, analogía entre flujo eléctrico y flujo de vapor de amoníaco y aire, así como
la identificación de casos prácticos de ciclos termodinámicos.
III. COMPETENCIAS
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Aplicar conocimientos de las Ciencias Físico-Químicas.
Adquirir sólido conocimiento de las matemáticas y la física.
Capacidad de abstracción, análisis y síntesis.
Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
Desarrollar innovaciones y proponer soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.
Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas.
Poseer capacidad de concentración, imaginación, proactividad y razonamiento lógico.
IV. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA
Al término del semestre el alumno será capaz de:
 Identificar y ecuacionar problemas referentes a transformaciones termodinámicas y la utilización de
diagramas isoentrópicos, de vapor de agua, aire y amoníaco.
 Identificar casos prácticos de ciclos termodinámicos.
 Identificar ciclos de máquinas frigoríficas y ciclos de compresores utilizando diagrama entropillo de vapor
de amoníaco y aire.
 Identificar problemas referentes a transmisión de calor, analogía entre flujo eléctrico y flujo de calor.
V. CONTENIDOS
Unidad I - Introducción
1.1- Concepto de termodinámica.
1.2- Sistema de unidades.
1.3- Energía.
1.4- Cinética.
1.5- Potencial.
1.6- Temperatura.
1.7- Calor específico.
1.8- Primer principio de la termodinámica.
1.9- Equivalente térmico del trabajo.
MISIÓN
Formar en valores, ciencias y técnicas para responder a los desafíos socioambientales, a través de la investigación docencia y extensión.
VISIÓN
Centro de formación tecnológica y científica con prestigio nacional e internacional.
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Sistema.
Medio exterior.
Estado de los sistemas.
Equilibrio termodinámico.
Transformaciones
Trabajo en sistemas elásticos.
Unidad II - Estudio y aplicación de los principios de la termodinámica
2.1- El primer principio de la termodinámica aplicado a sistemas cerrados.
2.2- Primer principio de la termodinámica aplicado a sistemas abiertos con movimiento permanente.
2.3- Entalpía, aplicaciones.
2.4- Gases perfectos.
2.5- Leyes fundamentales de los gases perfectos.
2.6- Ley de Boyle-Mariotte.
2.7- Ley de C. Gay-Lussac.
2.8- Ecuación de los gases perfectos.
2.9- Ley de Joule.
2.10- Calores específicos.
2.11- Entalpía del gas perfecto.
2.12- Fórmula de Mayer.
2.13- Ley de Avogadro.
2.14- Transformaciones de sistemas gaseosos.
2.15- Transformaciones politrópicas, adiabáticas, isométricas, isobáricas e isotérmicas.
2.16- Segunda Ley de Termodinámica.
2.17- Motor térmico.
2.18- Rendimiento.
2.19- Principio de Carnot-Clausyus.
2.20- Ciclo de Carnot.
Unidad III - Vaporización
3.1- Diagrama de Andrews.
3.2- Tipos de vapor.
3.3- Curva de tensión del vapor.
3.4- Calores de vaporización.
3.5- Entalpía del liquido y del vapor saturado seco.
3.6- Entalpía del vapor húmedo, vapor supercalentado.
Unidad IV - Entropía
4.1- Conceptos.
4.2- Teorema de Clausyus.
4.3- Ciclos reversibles.
4.4- Ciclos irreversibles.
4.5- Entropía.
4.6- Diagrama entrópico TS o de Gibbs.
4.7- Variación de la entropía en las transformaciones particulares de los gases perfectos.
4.8- Diagrama de Schule.
4.9- Representación de ciclos en diagrama entrópico.
4.10- Variación de la entropía en sistemas aislados.
4.11- Trabajo en las transformaciones.
Unidad V - Ciclos de las Máquinas a Vapor
5.1- Ciclo de Carnot.
5.2- Ciclo Rankine.
5.3- Diagrama indicador.
5.4- Ciclo Compound.
MISIÓN
Formar en valores, ciencias y técnicas para responder a los desafíos socioambientales, a través de la investigación docencia y extensión.
VISIÓN
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5.5- Ciclos con más de un supercalentamiento.
5.6- Ciclos regenerativos con múltiples extracciones de vapor y varios supercalentamientos.
Unidad VI - Compresores
6.1- Compresores de simple efecto y de dos o más etapas.
6.2- Curvas de compresión.
6.3- Compresores con espacio nocivo.
6.4- Rendimientos de compresión.
Unidad VII - Ciclo de Máquinas Frigoríficas
7.1- Tipos de máquinas frigoríficas.
7.2- Ciclo frigorífico de Carnot.
7.3- Ciclo frigorífico con régimen húmedo y régimen seco.
7.4- Consumo de refrigerante.
Unidad VIII - Ciclo de Máquinas a Gas
8.1- Motor térmico de combustión interna y de combustión externa.
8.2- Ciclo Otto, Diesel, Joule, Brayton, Erikson.
Unidad IX - Transmisión de Calor por Conducción
9.1- Conducción de calor unidimensional en régimen permanente.
9.2- Sistemas con fuente de calor.
9.3- Deducción de la ecuación de calor.
Unidad X - Transmisión de Calor por Radiación
10.110.210.310.4-
Radiación térmica.
Propiedades de radiaciones de gases.
Radiación combinada con conducción y convección.
Radiación solar.
Unidad XI - Transmisión de Calor por Convección y Transferencia de Masa
11.111.211.311.4-
Mecanismo de transporte de energía.
Fundamentos de la camada límite.
Análisis dimensional.
Camada límite laminar.
Unidad XII - Ecuaciones Generales de Hidrostática, Cinemática y Dinámica de los Fluidos
12.112.212.312.4-
Conceptos.
Unidades.
Ecuación de la continuidad.
Medición de grandezas de fluido en reposo y en movimiento.
VI. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
Las competencias se adquirirán preferentemente a través de:
 Clases Teóricas
 Clases Prácticas
 Ejercitarios
VII. METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN
El sistema de evaluación se realizará conforme a lo establecido en el reglamento vigente de la Facultad.
MISIÓN
Formar en valores, ciencias y técnicas para responder a los desafíos socioambientales, a través de la investigación docencia y extensión.
VISIÓN
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VIII. BIBLIOGRAFÍA
Básicas:
 HUANG, Francis F. “Termodinámica. Fundamentos y Aplicación”. 1994.
 WARK. “Termodinámica”. Mc Graw-Hill.1990.
Complementaria:
 CENGEL, Y. “Termodinámica Tomo I y II”. Mc Graw-Hill.1996.
MISIÓN
Formar en valores, ciencias y técnicas para responder a los desafíos socioambientales, a través de la investigación docencia y extensión.
VISIÓN
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