SÍLABO DEL CURSO TERMODINÁMICA

1. DATOS GENERALES

1.1. Facultad : Ingeniería y Arquitectura1.2. Carrera Profesional : Ingeniería Industrial1.3. Tipo de Curso : Obligatorio1.4. Requisito : Química y Física 21.5. Ciclo de estudios : 51.6. Duración del curso : 6 semanas

Fecha Inicio : 28 de OctubreFecha Termino : 02 de Diciembre

1.7. Extensión Horaria : 8 horas semanales1.8. Créditos : 41.9. Periodo lectivo : 2012-51.10. Docente : Sede Cajamarca

2. FUNDAMENTACIÓN

El presente curso es de carácter teórico-práctico, se desarrolla en el V ciclo de estudios y está orientado a lograr que el estudiante de Ingeniería Industrial logre aprendizajes de conceptos generales y de las principales leyes termodinámicas que gobiernan los fenómenos de transformación y transferencia de la energía y la materia, con carácter aplicativo, con fuerte énfasis en aplicación industrial de los conocimientos termodinámicos.

El alumno será capaz de colaborar en la formulación, evaluación y gerenciamiento de proyectos de inversión en sistemas industriales térmicos como calderas de vapor, intercambiadores de calor, sistemas de combustión. Planificar, diseñar, implantar y optimizar sistemas de producción mediante la implementación de sistemas mejorados de sistemas térmicos. Buscar y seleccionar nuevas tecnologías de sistemas térmicos, con mayor eficiencia; para reducir los costos de productos con una actitud creativa y abierta al cambio, con la finalidad de incrementar de forma permanente el valor para los clientes.

3. LOGROS DE APRENDIZAJE

Los alumnos al finalizar el curso los alumnos desarrollarán habilidades relacionadas con:Conocer e Identificar las formas de energía y su interacción.Conocer las propiedades y transformaciones del gas perfecto. Conocer las propiedades y transformaciones de la sustancia pura. Interpretar los diagramas p- V, PvT, T-s Identificar e interpretar los valores de tablas termodinámicasConocer las características de los combustibles y utilizarlos para transferencia de calor.

WORKING ADULT

Hugo Mosqueira Estraverhme@upnorte.edu.pe

4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL CURSO

UNIDAD 1: Los alumnos al finalizar las unidades programadas serán capaces de conocer las formas de energía y su interacción.

UNIDAD 2: Los alumnos al finalizar las unidades programadas serán capaces de conocer las propiedades y transformaciones del gas perfecto. Interpretar el diagrama p- V. Definir, aplicar e identificar la vaporización del agua y las transformaciones de los vapores.

UNIDAD 3: Los alumnos al finalizar las unidades programadas serán capaces de definir y describir los fenómenos y leyes que rigen la dinámica de los gases. Dimensionar las redes de tuberías y accesorios para sistemas neumáticos, de vapor y agua.

UNIDAD 4: Los alumnos al finalizar las unidades programadas serán capaces de conocer la combustión de combustibles. Calcular las temperaturas de gases, seleccionar los quemadores y preparar esquemas de combustión para combustibles sólidos, líquidos y gaseosos.

UNIDAD 5: Los alumnos al finalizar las unidades programadas serán capaces de conocer las leyes de transferencia de calor y los aparatos intercambiadores de calor. Calcular la carga térmica de intercambiadores de calor, su superficie de transferencia de calor.

5. CONTENIDOS

5.1. CONTENIDOS CONCEPTUALES

Energía. Formas de energía. El primer principio de la termodinámica. Leyes del gas perfecto. Transformaciones de estado del gas perfecto. Máquinas rotativas y reciprocantes

Transformaciones cíclicas. Conversión de la energía. Principio II de la Termodinámica. Vaporización. Transformaciones de estado de los vapores

Dinámica de los gases. Procesos de flujos de gases. Combustión de los combustibles. Combustibles. Composición de los combustibles.

Fenómenos de transferencia de calor. Aparatos intercambiadores de calor.

5.2. CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

Interpretan los principios básicos y postulados de la Termodinámica. Interpretan las propiedades y realizan aplicaciones de las transformaciones del gas

perfecto. Identifican e interpretan datos de valores con el uso de tablas termodinámicas. Definen, aplican e identifican el proceso de vaporización del agua y sus

transformaciones de estado. Calculan la potencia de transformaciones de vaporización. Analizan e interpretan el funcionamiento del generador de vapor y sus componentes.

WORKING ADULT

Dimensionan las redes de tuberías y accesorios para sistemas neumáticos, de vapor y agua.

Calculan las pérdidas de presión en tuberías, determinan los regímenes de flujo de fluidos en tuberías. Interpretan los fenómenos de combustión de combustibles.

Interpretan las leyes de transferencia de calor y los aparatos intercambiadores de calor.

5.3. CONTENIDOS ACTITUDINALES Responsabilidad individual y colectiva. Valoración de los conocimientos adquiridos. Disposición a ser reflexivos y creativos. Búsqueda de identidad local. Cultivar la puntualidad en asistencia a clases Actitud proactiva en desarrollo de actividades. Hablar con claridad y sencillez, permitiendo siempre la retroalimentación. Estar abierto al intercambio de opiniones y saber manejar las objeciones. Liderar sistemas de trabajo y adoptar conductas flexibles en la solución de problemas; Ser perseverante y contribuir a la creación y manutención del clima de confianza Desarrollar capacidad para adoptar actitudes opuestas, – opinar y aceptar opiniones de

los demás.

6. METODOLOGÍA GENERAL DEL CURSO

Las principales estrategias, técnicas y materiales a utilizar, así como el rol del docente y en alumno en el desarrollo del curso se explican en el siguiente cuadro:

Selección de Procesos Térmicos Estudio y análisis de una realidad problemática a resolver utilizando procedimientos y técnicas de la Termodinámica

Aprendizaje Basado en Problemas

ABP.Selección

Selección de un proceso y de una realidad problemática a resolver con técnicas de la Termodinámica.

ABP.Diagnóstico situacionalAnálisis y propuesta

Presentar alternativas técnicas económicas de solución.

ABP.Análisis de sensibilidad

Evaluación de cambio en las variables y en los recursos disponibles.

WORKING ADULT

7. PROGRAMACIÓN

Unidad Sem Temas y Actividades

UNIDAD 1:

Formas de energía. Energía interna. Calor. Trabajo.

Primer principio de la termodinámica.

UNIDAD 2:

El gas perfecto. Transformaciones simples del g. P.

1

2

El Calor. Ecuaciones. Calor sensible. Balances de Calor en procesos sin mezcla y con mezcla Convención de signos para el Calor Diagrama de Sankey Calor Latente. Procesos con cambio de fase Balances de calor con calor sensible. Aplicaciones. Problemas

resueltos. Energía. Energía Interna Trabajo Mecánico El Primer Principio de la Termodinámica. Ecuación del Principio I para Sistemas Cerrados y Abiertos.

Aplicaciones

Leyes del gas perfecto Mezclas de gases perfectos Calores específicos de los gases perfectos Ecuaciones calóricas de estado en los gases perfectos Transformaciones de Estado del gas perfecto. Aplicaciones Trabajo mecánico en transformaciones del gas perfecto. Maquinas volumétricas: Compresoras a pistón. Diagramas Ventiladores axiales y centrífugos. Potencia. Capacidad.

Selección. Aplicaciones

PRÁCTICA CALIFICADA T1

UNIDAD 3:Transformaciones cíclicas. Conversión de la energía. Principio II de la Termodinámica. Vaporización.Transformaciones de estado de los vaporesVaporización. Transformaciones de Estado De Los Vapores. Ciclos térmicos con vapores. Vapores saturado

3

Transformaciones cíclicas. Ciclos directos e inversos. Balances, rendimientos

El Ciclo de Carnot. Propiedades. Rendimiento Ciclo Diesel y ciclo Otto. Aplicaciones Proceso de vaporización. Magnitudes térmicas de estado de

vapores Ciclo Hirn de Vaporización

4

Vapor Húmedo. Propiedades. Aplicaciones Caldera de Vapor saturado. HP Caldera. Balance. eficiencia Uso de Tablas termodinámicas. Aplicaciones

EXAMEN PARCIAL

UNIDAD 4:

Dinámica de Gases

5

Dinámica de Fluidos. Clasificación de Procesos de Flujos de Gases.

Ecuaciones para el Flujo de los Gases y Vapores La Ecuación de la continuidad y de la Energía Aplicaciones. Ejercicios Propuestos

WORKING ADULT

UNIDAD 5:Refrigeración Industrial

5

Combustibles. Composición de los combustibles Poder calorífico de los combustibles Combustión de los combustibles. Reacciones de combustión Temperatura de combustión Aplicaciones: Consumo de combustibles en calderas y hornos

PRÁCTICA CALIFICADA T2

UNIDAD 6:

Refrigeración Industrial

6

Fundamentos y principios de refrigeración industrial Estructura de sistema frigorífico con compresión mecánica Gases refrigerantes: R22, Amoniaco, gases ecológicos, uso de

tablas con parámetros de gases refrigerantes Balances de sistemas frigoríficos. Eficiencia frigorífica.

Potencia del compresor frigorífico. Potencia del condensador Aplicaciones Aparatos intercambiadores de calor. Rendimiento de los intercambiadores de calor

EXAMEN FINAL

8. SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL CURSO

El cronograma de la evaluación continua del curso es el siguiente:

ESPECIFICACIÓN DE TRABAJOS DEL CURSOT Descripción SemanaT1

Evaluación de material asignado en clase 2

T2

Evaluación de material asignado en clase 5

El docente aplicará dos evaluaciones continuas (T1 y T2), de estas evaluaciones ingresará al sistema solamente la nota más alta. Por esta razón, el curso no contemplará examen sustitutorio.

Es obligatoria la asistencia a las clases programadas (70%). El alumno que no cumpla con este requisito quedará inhabilitado en el curso. El sistema asignará automáticamente la calificación cero (00) a los ausentes y bloqueará cualquier intento de modificación.

Los pesos ponderados de las clases de evaluación son los siguientes:

WORKING ADULT

EVALUACIÓN PESO (%) ESCALA VIGESIMALPARCIAL 35 7CONTINUA (EC) 30 6FINAL 35 7TOTAL 100% 20

9. BIBLIOGRAFÍA

9.1 BIBLIOGRAFÍA OBLIGATORIANº

Código Autor Disponible

Título del Libro

1 536.7 WARK Wark, Kenneth ; Richards, Donald.

C Termodinámica

2 536.7CENG-2006

Cengel, Yunus ; Boles, Michael

C Termodinámica

3 536.7FAIR-2003

Faires,Virgil Moring;  Simmang, Clifford;  Brewer, Alexander

C Termodinámica

4 621.4021 MORA Moran, M. J. ;  Shapiro, H. N.

C Fundamentos de Termodinámica Técnica

L : LIMAT : TRUJILLOC : CAJAMARCA

9.2 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Nº

Autor Título del Libro

5 Van Wylen, Gordon; Sontagg Richard

Termodinámica

WORKING ADULT