Termodinamica

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Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Cuyo
PROGRAMA DE ASIGNATURA

Asignatura: Carrera: Año:

TERMODINÁMICA Y MAQUINAS TERMICAS Ingeniería Industrial 2008 Semestral: 90 hs. Semanales 6 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 lastransformaciones 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 ingeniería que 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 quedescriben. 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. Sistemas abiertos, cerrados, homogéneos, heterogéneos, ideales y reales. Estado de un sistema, propiedades extensivas e intensivas, distintos sistemas termodinámicos, variables que lo definen. Equilibriotermodinámico: 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. Tablasde 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. Fococalorífico. Cálculo del calor intercambiado entre sistema y medio. Signo. Tablas de calores específicos. Trabajo, naturaleza, definición, concepto, signo. Cálculo del

Termodinámica y Máquinas Térmicas

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trabajo transferido entre sistema y medio. Trabajo de expansión o compresión cuasiestático o reversible. Diagrama P-V, El trabajo depende de la trayectoria. Algunos otros sistemas en que haytrabajo 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. Energía interna: U. La energía interna propiedad termodinámica, Experiencia de Joule, energía interna del gas ideal y no ideal. Coeficientes específicos de unasustancia. Ecuación energética de un sistema. UNIDAD III PRIMER PRINCIPIO PARA SISTEMAS ABIERTOS. ENTALPÍA. Ecuación de la energía o primer principio para sistemas 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 enflujo estable a procesos adiabáticos en una tobera, en una turbina, en un compresor, en un tabique poroso o estrangulación, en un fluido incompresible (líquido) por una tubería. Trabajo de circulación, representación gráfica. La energía interna propiedad termodinámica. Entalpía propiedad termodinámica, entalpía del gas ideal y no ideal. Algunas propiedades de la entalpía. Comparación entre la...
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