211082131 ProblemarioTermodinamica 2012 Tapia

TERMODINÁMICA
Dr. Jorge Alejandro Tapia González
Dr. Francisco Ramón Peñuñuri Anguiano

Problemario

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN
FACULTAD DE INGENIERÍA

PROBLEMARIO
ASIGNATURA: TERMODINÁMICA
NIVEL LICENCIATURA
AUTORES: Dr. Jorge Alejandro Tapia González
Dr. Francisco Ramón Peñuñuri Anguiano

Semestre Enero-Junio 2012

1

INDICE
Antecedentes

3

Objetivo general

3

Descripción general

4Bibliografía

4

Carta descriptiva de la asignatura

5

Problemas
Unidad 1

11

Conceptos de la Termodinámica.

Unidad 2

19

Formas de energía y su transformación.

Unidad 3

26

Propiedades de las sustancias puras.

Unidad 4

38

Primera Ley de la Termodinámica (sistemas cerrados).

Unidad 5

52

Primera Ley de la Termodinámica (volumen de control).

Unidad 6

72

Segunda Ley de laTermodinámica.

Unidad 7

78

Entropía.

2

PROBLEMARIO DE LA ASIGNATURA TERMODINÁMICA

1. Antecedentes
La termodinámica es una disciplina de interés para las diversas ingenierías y sus
conceptos se usan en el diseño y mantenimiento de dispositivos y/o artefactos mecánicos
que cumplen con la finalidad de transformar la energía a partir de los cambios en las
propiedades termodinámicas.
El curso de Termodinámicaestá diseñado para enseñar a los estudiantes de nivel
licenciatura, las leyes y relaciones energéticas en la ingeniería, mediante el manejo de los
conceptos de Energía, Calor, Trabajo, Entropía y los cambios físicos y químicos que
experimenta la materia, así como las leyes que rigen su comportamiento.
El presente problemario tiene como finalidad, ser una herramienta que permita facilitar laenseñanza de la asignatura “TERMODINAMICA” en el curso de licenciatura del tronco
común correspondiente al área de ciencias básicas de la Facultad de Ingeniería.
El problemario comprende 7 unidades, las cuales se cubren en un total de 60
horas/semestre (distribuidas como 45 horas teóricas y 15 para resolución de problemas
con prácticas) y se imparten con una frecuencia de 4 horas por semana.
Durante elcurso el alumno realizará cálculos relacionados con los cambios de energía,
entropía, calor y trabajo tanto para sistemas cerrados como abiertos.

2. Objetivo general
El alumno tendrá conocimiento y comprenderá las transformaciones de la Energía y de
las sustancias por medio de las leyes y principios fundamentales de la Termodinámica,
como parte esencial de la Ingeniería.

3

3. Descripcióngeneral
El problemario consta de 138 problemas resueltos y divididos en 7 unidades.

La

complejidad de los problemas se incrementa de manera gradual conforme al orden dado
en la carta descriptiva de la materia.

4. Bibliografía
1.

Callen Albert B. (1960). “Thermodynamics”, Wiley

2.

Cengel Yunus, Boles Michael (1998). “Termodinámica”, 2a edición. McGrawHill, México

3.

Manrique Jorge (1982).“Termodinámica”, Harla

4.

Manrique Jorge (1982). “Transferencia de Calor”, Harla

5.

Sears F.W. (1986). “Termodinámica”. Reverté

6.

Zemansky Mark (1982). “Calor y Termodinámica”, Aguilar

7.

M. C. Potter y C. W. Somerton (2004). “Termodinámica para Ingenieros”,

8.

McGraw-Hill

9.

Faires (2002). “Termodinámica”. Limusa
Van Wylen. (2000). Fundamentos de Termodinámica”, 2ª edición. Limusa Wiley

4CARTA DESCRIPTIVA DE LA ASIGNATURA: TERMODINÁMICA
ASIGNATURA:
HORAS TOTALES:
Termodinámica
ÁREA DISCIPLINARIA: Ciencias Básicas
HORAS TEÓRICAS:
UBICACIÓN:
HORAS PRÁCTICAS:
3er. Periodo
CLAVE:
CRÉDITOS:
IF-L-03
SERIACIÓN:
HORAS SEMANALES:
IF-L-02
CLASIFICACIÓN: Obligatoria
GRUPO BÁSICO (Según CACEI): Ciencias Básicas y Matemáticas

60
46
14
7
4

OBJETIVO GENERAL:
Comprender las transformaciones dela energía y de las sustancias por medio de las leyes y
principios fundamentales de la Termodinámica, como parte esencial de la Ingeniería.
CONTENIDO:
1.
Conceptos de la Termodinámica.
2.
Propiedades de las sustancias puras.
3.
Primera Ley de la Termodinámica (sistemas cerrados).
4.
Primera Ley de la Termodinámica (volumen de control).
5.
Segunda Ley de la Termodinámica.
6.
Entropía

H....