Capitulo_1

1.

Asignatura

:

TERMODINAMICA

Código

:

440137

IDENTIFICACION
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6
1.7.

Campus
Facultad
Unidad
Carrera
Requisitos
Nº de Créditos
Nº horas semanales

:
:
:
:
:
:
:

Concepción
Ingeniería
Departamento de Ingeniería Mecánica
Ingeniería Civil Mecánica
Física I
230008
05
Teoría
Práctica
Laboratorio oTaller

2.

:
:
:

04
00
02

DESCRIPCION Y OBJETIVOS
Descripción:
Es unaasignatura de ciencias de la ingeniería que, a través de un enfoque
macroscópico, estudia el comportamiento de los fluidos y de sus propiedades
físicas cuando son sometidos a procesos. La termodinámica además estudia las
relaciones entre trabajo y calor apoyadas en las cuatro leyes o principios
fundamentales.
- Principio Cero: que permite definir la temperatura como una propiedad.
- PrimerPrincipio: define la energía como una magnitud conservativa.
- Segundo Principio: define la entropía como medida de la dirección de los
procesos.
- Tercer Principio: interpretación física de la entropía como orden de los
sistemas.
Objetivos:
Conocer y comprender el comportamiento de las sustancias de trabajo y las
transformaciones de energía en procesos y ciclos termodinámicos.
Aplicar los principios deconservación de masa y energía a máquinas y equipos
térmicos ideales, que permita cuantificar conversión de energía térmica en trabajo,
su eficiencia o rendimiento, la degradación de la energía y los costos asociados.

1

3.

UNIDADES PROGRAMATICAS
3.1. RESUMEN DE UNIDADES PROGRAMATICAS
Unidad 01
Unidad 02
Unidad 03
Unidad 04
Unidad 05
Unidad 06
Unidad 07
Unidad 08

:
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:

Conceptos ydefiniciones básicas
Energía, trabajo y calor
Primera Ley de la Termodinámica
Propiedades de las sustancias puras
Segunda Ley de la Termodinámica
Vapor de agua
Mezcla de gases ideales
Laboratorio
Total de Horas

4.

10 horas
06 horas
12 horas
06 horas
10 horas
10 horas
06 horas
30 horas
90 horas

DESCRIPCIÓN UNIDADES PROGRAMATICAS
4.1. UNIDAD 01:
4.1.1.
4.1.2.
4.1.3.
4.1.4.
4.1.5.

Sustancia detrabajo, sistema, frontera, ambiente.
Estado de un sistema, propiedades de estado, proceso y ciclo.
Temperatura, ley cero, escalas de temperaturas, unidades de
medida
Concepto de presión, unidades de medida, niveles de referencia
Concepto de densidad, peso específico, gravedad específica.

4.2. UNIDAD 02:
4.2.1. Concepto de energía, trabajo y calor.
4.2.2. Energía interna, entalpía y entropía.4.2.3. Trabajo. Sistema Cerrado. Sistema Abierto. Trabajo de flujo.
4.2.3
Calor. Calor específico.

4.3. UNIDAD 03:
4.3.1.
4.3.2.
4.3.3.
4.3.4

Enunciado de la Primera Ley.
Balance de energía en sistemas cerrados.
Concepto de entalpía y trabajo de flujo
Balance de energía en sistemas abiertos.

4.4. UNIDAD 04:
4.4.1.
4.4.2.
4.4.3.
4.4.4.

Sustancia pura, fases de una sustancia pura, relaciones p-v-TGas ideal, definiciones de gas ideal, ecuación de estado
Factor de compresibilidad y ecuaciones de estado gases reales
Procesos Politrópicos

4.5. UNIDAD 05:
4.5.1.
4.5.2.
4.5.3.
4.5.4.
4.5.5.

Irreversibilidades.
Enunciados de la Segunda Ley.
Ciclo de Carnot.
Entropía. Crecimiento de entropía del universo.
Exergía. Balances exergéticos

4.6. UNIDAD 06:
4.6.1.
4.6.2.
4.6.3.
4.6.4.
4.6.5.

Cambios defase.
Diagramas de fases.
Propiedades.
Procesos.
Aplicaciones a máquinas y equipos térmicos ideales.

2

4.7. UNIDAD 07:
4.7.1.
4.7.2.
4.7.3.
4.7.4.

Propiedades de las mezclas de gases
Ley de Dalton y Ley de Amagat
Análisis volumétrico y gravimétrico
Mezcla de gases ideales.

4.8. Unidad 08:
4.8.1.
4.8.2.
4.8.3.
4.8.4.
5.

Medición de temperatura y presión.
Equivalente mecánico del calor.Medición de título del vapor de agua.
Procesos de cambio de fase: evaporación y condensación.

BIBLIOGRAFIA
5.1.

Faires, V.

:

“ Termodinámica “. Uteha

5.2.

Reynolds, W.

:

“ Ingeniería Termodinámica “. Mc. Graw-Hill.

5.3.

Holman, J.P.

:

“ Termodinámica “. Mc Graw-Hill.

5.4.

Cengel Y. Boles, M. :

“Termodinámica “. Mc Graw-Hill

5.5.

Wark, Kenneth

:

“ Termodinámica” Mc Graw-Hill

5.6....