ASIGNATURA: TERMOFLUIDOS CODIGO: CREDITOS: 3 TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICO-PRACTICA

Transcripción

1 Página 2 de 10 ASIGNATURA: TERMOFLUIDOS CODIGO: AREA: BÁSICA DE INGENIERÍA REQUISITOS: CORREQUISITO: CREDITOS: 3 TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICO-PRACTICA JUSTIFICACION: El estudio de una serie de aplicaciones concretas en diferentes áreas de la ingeniería permite una comprensión más profunda de la termodinámica y fortalecer la formación del estudiante en cuanto a la formulación e interpretación de resultados. El estudiante comprenderá la importancia de los principios termodinámicos aplicados a dos importantes áreas: la generación de potencia y la refrigeración, áreas que son muy utilizadas en diferentes procesos productivos. El conocimiento de los conceptos básicos facilita la optimización de los procesos térmicos e hidráulicos en los sectores productivos y el manejo de los recursos para lograr un desarrollo sostenible. OBJETIVO GENERAL: Fundamentar al estudiante en la aplicación de los principios de la termodinámica a diversos procesos e instalaciones industriales, tales como los sistemas de potencia de trabajo transferencia de energia, y por ultimo tratar los dispositivos utilizados en ingenieria estudiando sus transformaciones termodinamicas OBJETIVOS ESPECIFICOS: Conocer y analizar las principales propiedades y características de las sustancias de trabajo en maquinaria y procesos industriales Conocer las Leyes de la Termodinámica y sus principales aplicaciones Estudiar el comportamiento energético del flujo de fluidos y aplicar los conceptos a situaciones reales Conocer las características constructivas, las aplicaciones y el principio de operación de algunas maquinas y procesos industriales Desarrollar en el estudiante, habilidades y destreza practica en cuanto a la operación y evaluación de sistemas térmicos e hidráulicos. COMPETENCIAS Capacidad de comprensión y planteamiento de alternativas de solución de problemas energéticos e hidráulicos, evaluación de las características de funcionamiento de equipos térmicos e hidráulicos de común uso en la industria Capacidad de organización y responsabilidad del trabajo para desarrollar las tareas con el máximo de eficacia y eficiencia. Disposición y habilidad para colaborar de manera coordinada en las tareas realizadas conjuntamente por un equipo de personas para conquistar un objetivo propuesto. Capacidad de realizar una tarea de forma independiente, ejecutándola de principio hasta el final, sin necesidad de recibir ninguna ayuda o apoyo. Capacidad de iniciativa o habilidad y disposición para tomar decisiones sobre propuestas o acciones.

2 Página 3 de 10 UNIDAD 1 CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES TEMA Introducción y áreas de aplicación Dimensiones, Unidades y Cantidades físicas, Sistemas y sus propiedades Estado y Equilibrio, Postulado de estado Procesos y ciclos. Formas de Energía CONTACTO DIRECTO INDEPENDIENTE DEL ESTUDIANTE Temperatura y la ley cero de la termodinámica, Fuerza, Presión Densiadad, peso especifico, gravedad especifica, viscosidad Practica 1 Determinacion de Presion a partir de temperatura 3 UNIDAD 2 PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS Sustancia pura Fases de una sustancia pura TEMA CONTACTO DIRECTO INDEPENDIENTE DEL ESTUDIANTE. Procesos de cambio de fase de sustancias puras 4 8 Diagrama de propiedades para procesos de cambio de fase Tablas de propiedades 6 12 Ecuación de estado de gas ideal, factor de compresibilidad 2 4 Calores específicos, Energía interna, Entalpía y calores específicos de líquidos y sólidos Practica 2. Relación entre presión y temperatura

3 Página 4 de 10 UNIDAD 3 TRANSFERENCIA DE ENERGIA POR CALOR, Y MASA Transferencia de Calor TEMA CONTACTO DIRECTO INDEPENDIENTE DEL ESTUDIANTE. Transferencia de energia por trabajo 8 16 Formas mecanicas de trabajo, formas no mecanicas de trabajo Principio de conservación de la masa 5 10 Trabajo de flujo y la energia de un fluido en movimiento 5 10 Conducción de calor: Ecuación unidimensional, Ecuación general, Condiciones de frontera, Generación de calor Convección: Mecanismo físico, Capa límite de la velocidad, Capa límite térmica Radiación: Radiación térmica, Radiación de cuerpo negro, Intensidad de radiación, Propiedades de radiación UNIDAD 4 PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA TEMA CONTACTO DIRECTO INDEPENDIENTE DEL ESTUDIANTE. La primera ley de la Termodinamica Balance de energia para sistemas cerrrados 4 8 Balance de energia para sistemas cerrados, y para flujos estables 4 8 Algunos dispositivos con ingenieria de flujo estable Balance de energia para procesos de flujo estables METODOLOGIA Será impartida una clase magistral en la primera parte de cada sesión con el fin de brindar al estudiante los fundamentos. Seguidamente, se llevarán a cabo diversos ejemplos de aplicación y finalmente se realizará un taller en clase. Igualmente se implementará el análisis de casos y la relatoría como elemento fundamental para fortalecer el proceso de enseñanza-aprendizaje.

4 Página 5 de 10 SISTEMA DE EVALUACIÓN: La evaluación será objetiva y buscará siempre evaluar profundamente el aprendizaje. Se evaluará tanto los conocimientos adquiridos por el estudiante como las habilidades desarrolladas para aplicar estos conocimientos. Los porcentajes de evaluación serán según el reglamento académico. BIBLIOGRAFIA BASICA: CENGEL Yunus & BOLES Michael. Termodinámica. 4 ed. Mc Graw Hill. México HUANG, Francis F. Ingenieria Termodinamica : Fundamento y aplicación. CECSA S. A 1994 JONES;J.B. Ingenieria Termodinamica. Perarson Education MATAIX; Claudio. Mecanica de Fluidos y Maquinas Hidrulicas. Harla. Mexico 1982 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA AMERICAN SOCIETY OF HEATING, REFRIGERATING ANDA IR CONDITIONIG ENGINEERS ASHRAE Hadbook. BURGHARDT, M, David. Ingenieria Termodinamica. Harla HOWELL. Jhon. Principios de termodinamica para ingenieros. McGraw-Hilll MOTT, Robert. Mecanica de Fluidos Aplicada. Prentice may Hispanoamericana S. A Mexico 1996 DIRECCIONES ELECTRONICAS DE APOYO AL CURSO howstuffworks.com/channel.htm?sh=home&sub=sub-home-appliances NOTA: EN CADA UNA DE LAS UNIDADES EL DOCENTE DEBERA PROPONER MÍNIMO UNA LECTURA EN LENGUA INGLESA Y SU MECANISMO DE CONTROL.

5

6 Página 7 de 10 UNIDAD Nº: 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES COMPETENCIAS A DESARROLLAR: El estudiante estará en capacidad comprender los conceptos basicos como fundamento integro para el desarrollo de una ciencia y evitar equivocaciones. Con respecto a tenmas como temperatura,energia, y Presion ESTRATEGIAS DE ACTIVIDADES A TRABAJ ACOMPAÑA EVALUACIÓN QUE CONTAC ACTIVIDADES A DESARROLLAR O MIENTO AL INCLUYA LA CONTENIDOS TO DESARROLLAR POR EL POR EL INDEPE EVALUACIÓN DEL DIRECT ESTUDIANTE PROFESOR NDIENT INDEPENDI O E ENTE INDEPENDIENTE Dimensiones, Unidades y Cantidades físicas, Sistemas y sus propiedades Estado y Equilibrio, Postulado de estado Procesos y ciclos. Formas de Energía Temperatura y la ley cero de la termodinámica, Fuerza, Presión Densiadad, peso especifico, gravedad especifica, viscosidad - Preparación de las clases - Exposición de los temas mencionados 14 - Estudio del tema - Investigación de cada uno de los items para mejorar la información Parciales

7 Página 8 de 10 UNIDAD Nº: 2 NOMBRE DE LA UNIDAD: PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS COMPETENCIAS A DESARROLLAR: El estudiante conocerá conceptos relacionados con sustancias puras, analisis de fases, manejara las tablas de propiedades y graficas que permita la ejecución de ejercicios, aprenderá a diferenciar un gas real de una ideal, y conocera la energia interna calores especificos, entalpia para diferentes sustancia como fluidos de trabajo. CONTENIDOS Sustancia pura Fases de una sustancia pura. Prosesos de cambio de fase de sustancias puras Diagrama de propiedades para procesos de cambio de fase Tablas de propiedades Ecuación de estado de gas ideal, factor de compresibilidad Calores especificos, Energia interna, Entalpia y calores especificos de liquidos y solidos Radiación: Radiación ACTIVIDADES A DESARROLLAR POR EL PROFESOR - Preparación de las clases - Exposición de los temas mencionados CONTAC TO DIRECT O 21 ACTIVIDADES A DESARROLLAR POR EL ESTUDIANTE - Estudio del tema - Trabajaran en un modelo de industria en donde se implementara cada uno de los temas vistos en clase. TRABAJ O INDEPE NDIENT E ACOMPAÑA MIENTO AL INDEPENDIE NTE ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL INDEPENDIENTE - Parciales

8 Página 9 de 10 térmica, Radiación de cuerpo negro, Intensidad de radiación, Propiedades de radiación UNIDAD Nº: 3 NOMBRE DE LA UNIDAD: TRANSFERENCIA DE ENERGIA POR CALOR, Y MASA COMPETENCIAS A DESARROLLAR: El estudiante aprenderá y conocerá las diferentes formas de calor y trabajo en termofluidos,, balance de masa, la transferencia de energia en cuanto sistemas cerrados o abiertos, la manipulación de tablas y formulas para solucion de problemas. ESTRATEGIAS DE ACTIVIDADES A TRABAJ ACOMPAÑA EVALUACIÓN QUE CONTAC ACTIVIDADES A DESARROLLAR O MIENTO AL INCLUYA LA CONTENIDOS TO DESARROLLAR POR EL POR EL INDEPE EVALUACIÓN DEL DIRECT ESTUDIANTE PROFESOR NDIENT INDEPENDI O E ENTE INDEPENDIENTE Transferencia de Calor Transferencia de energia por trabajo Formas mecanicas de trabajo, formas no mecanicas de trabajo Principio de conservación de la masa Trabajo de flujo y la energia de un fluido en movimiento - Preparación de las clases - Exposición de los temas mencionados 27 - Estudio del tema - Implementaran este control en la fabrico o industria en que están trabajando para cada uno de los procesos - Explosiones Parciales

9 Página 10 de 10 Conducción de calor: Ecuación unidimensional, Ecuación general, Condiciones de frontera, Generación de calor Convección: Mecanismo físico, Capa límite de la velocidad, Capa límite térmica

10 Página 11 de 10 UNIDAD Nº: 4 NOMBRE DE LA UNIDAD: PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA COMPETENCIAS A DESARROLLAR: El estudiante conocerá la primera ley de la termodinámica, el balance de las energías y aprenderá a trabajor con los dispositivos normalmente utilizados en la industria al cual se le harán análisis en termo fluidos.. ESTRATEGIAS DE ACTIVIDADES A TRABAJ ACOMPAÑA EVALUACIÓN QUE CONTAC ACTIVIDADES A DESARROLLAR O MIENTO AL INCLUYA LA CONTENIDOS TO DESARROLLAR POR EL POR EL INDEPE EVALUACIÓN DEL DIRECT ESTUDIANTE PROFESOR NDIENT INDEPENDI O E ENTE INDEPENDIENTE La primera ley de la Termodinamica Balance de energia para sistemas cerrrados Balance de energia para sistemas cerrados, y para flujos estables Algunos dispositivos con ingenieria de flujo estable Balance de energia para procesos de flujo estables - Preparación de las clases - Exposición de los temas mencionados 15 - Estudio del tema - exposiciones Parciales