Resumen TERMODINAMICA Y MAQUINAS TERMICAS

Termodinámica y Máquinas Térmicas
2008
COMPILACIÓN Y RESUMEN

Autores:

Gonzalo Juan Falcati
Sergio Ricardo Santamarina

- Acorde al programa de Cátedra 2008 de Ingeniería Industrial
- Bibliografía utilizada: Recomendada por la Cátedra, año 2008

Mendoza, Febrero 2009

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO
FACULTAD DE INGENIERÍA

TERMODINÁMICA Y MAQUINAS TERMICAS
AÑO: 2008
Semanales: 6 hs.
Semestrales:90 hs.
PROGRAMA ANALÍTICO
OBJETIVO: Que el Alumno en el proceso de enseñanza aprendizaje logre:
a) Comprender y aplicar los principios fundamentales de la Termodinámica.
b) Conocer las transformaciones mutuas de las distintas formas de Energía y propiedades
de las distintas sustancias que intervienen en tales procesos.
c) Comprender con toda claridad la importancia en los problemas de ingenieríaque tiene el
“máximo trabajo útil” o Exergía,
d) Conocer los principios básicos de funcionamiento de las máquinas de combustión interna
y externa, máquinas frigoríficas y los ciclos teóricos que describen.
e) Conocer los fenómenos de equilibrio en sistemas homogéneos y heterogéneos de
composición invariable y variable.
f) Comprender los distintos procesos que pueden tener lugar con el aire húmedo.g) Elegir correctamente la bibliografía a consultar frente a un problema específico y sepa
usar tablas, ábacos, diagramas y programas de computación.
UNIDAD I
CONCEPTOS FUNDAMENTALES
Objeto, importancia, alcances y limitaciones de la termodinámica, definiciones y convenciones
fundamentales. Sistema y medio ambiente. Parámetros, definición macroscópica y microscópica de un
sistema. Sistemasabiertos, cerrados, homogéneos, heterogéneos, ideales y reales. Estado de un
sistema, propiedades extensivas e intensivas, distintos sistemas termodinámicos, variables que lo
definen. Equilibrio termodinámico: potenciales mecánicos, térmicos y químicos. Transformaciones
abiertas y cerradas, reversibles e irreversibles, ideales y reales. Equilibrio térmico, principio cero de la
termodinámica. Temperatura:concepto, termometría. Escalas. Propiedades P-V-T de una sustancia
pura. Fase de equilibrio: vapor-líquido-sólido. Ecuaciones de estado para la fase vapor de una sustancia
simple compresible. Tablas de propiedades termodinámicas. Superficies P-V-T.
UNIDAD II
CALOR. TRABAJO. PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICA. ENERGÍA INTERNA.
ECUACIONES ENERGÉTICAS
Calor, naturaleza, concepto, unidades.Capacidad calorífica. Calor específico verdadero o instantáneos,
calor especifico medio, variabilidad de los calores específicos. Calores específicos principales. Flujo
calorífico cuasiestático. Foco calorífico. Cálculo del calor intercambiado entre sistema y medio. Signo.
Tablas de calores específicos. Trabajo, naturaleza, definición, concepto, signo. Cálculo del trabajo
transferido entre sistema ymedio. Trabajo de expansión o compresión cuasiestático o reversible.
Diagrama P-V, El trabajo depende de la trayectoria. Algunos otros sistemas en que hay trabajo en el
límite móvil. Algunas observaciones relativas al trabajo. Unidades. Primer principio, su enunciación
experimental. Formulación matemática para un sistema cerrado. Energía interna generalizada o total
almacenada. Su naturaleza. Energíainterna: U. La energía interna propiedad termodinámica,
Experiencia de Joule, energía interna del gas ideal y no ideal. Coeficientes específicos de una sustancia.
Ecuación energética de un sistema.
UNIDAD III
PRIMER PRINCIPIO PARA SISTEMAS ABIERTOS. ENTALPÍA.

-1Termodinámica y Máquinas Térmicas 08

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO
FACULTAD DE INGENIERÍA

Ecuación de la energía o primer principio parasistemas abiertos (volumen de control) en flujo estable
(circulantes). Trabajo de árbol. Entalpía. Ecuación de la energía o primer principio para sistemas abiertos
en flujo no estable. Aplicación del primer principio para sistemas abiertos en flujo estable a procesos
adiabáticos en una tobera, en una turbina, en un compresor, en un tabique poroso o estrangulación, en
un fluido incompresible...