REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL "RAFAEL MARÍA BARALT" PROGRAMA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
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- Francisca Hidalgo Lagos
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1 PROGRAMA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Emisión: II-1994 Revisión: 3/06/009 PRELACIONES Horas Teóricas PROYECTO INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO Modificación: Código I ANÁLISIS DE SISTEMAS TÉRMICOS Revisado por: Carácter Obligatorio Horas Prácticas Horas Laboratorio 0 Horas Totales 4 Semestre VI Página 1 de 5 Código Asignatura Semestre 4601 TERMODINÁMICO v Unidad Crédito 3 FUNDAMENTACIÓN El campo de trabajo del ingeniero de mantenimiento mecánico casi siempre está relacionado con procesos de conversión de energía. Una vez que el estudiante ha aprendido los conceptos básicos y leyes fundamentales de la termodinámica clásica, requiere adquirir destrezas en cuanto a la aplicación de estos conocimientos previos a los procesos más usuales de conversión de energía, tales como ciclos de potencia y refrigeración, psicometría, combustión, compresión y expansión, bien sea en plantas donde el producto es conversión de energía son utilizados como factor de producción (plantas de compresión de gas), es necesario también, que los ingenieros de mantenimiento mecánico posean el conocimiento de las diferentes formas de transformación de energía. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA El empleo de la energía en la vida moderna se halla tan extendido, que todos los estudiantes de ingeniería, independientemente de su fin principal, deben poseer un conocimiento básico de aquella, sus formas, transformaciones y aplicaciones en determinados sistemas. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. Evaluar en forma general las propiedades termodinámicas de los ciclos de generación de potencia y refrigeración. 1.1 Analizar los diferentes ciclos de generación de potencia a partir del vapor de agua. 1. Analizar los ciclos de refrigeración por medios mecánicos. 1.3 Analizar los ciclos de generación de potencia por medio de gases.
2 PROGRAMA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Código: 460 Semestre: VI Página de 5. Calcular las propiedades termodinámicas de una sustancia pura utilizando las relaciones termodinámicas..1 Relacionar las propiedades termodinámicas que se miden directamente (presión, temperatura, volumen) con otras propiedades de las sustancias puras.. calcular el cambio de las propiedades termodinámicas indirectas de una sustancia pura en un proceso..3 calcular propiedades termodinámicas de gases reales. 3. Calcular propiedades termodinámicas a procesos que involucran mezclas de gas-vapor de agua. 3.1 Relacionar los términos estudiados en el proceso que involucra mezclas gas-vapor. 3. Calcular propiedades termodinámicas a procesos de acondicionamiento de aire, torres de enfriamiento, lavadoras de aire, mezclas de corrientes de aire en forma analítica. 3.3 Calcular propiedades termodinámicas a las mezclas de gas-vapor utilizando la carta psicrométrica. 4. Calcular propiedades termodinámicas y energía en procesos de combustión. 4.1 Relacionar los términos estudiados en el proceso de combustión. 4. Aplicar la segunda ley de la termodinámica a los procesos de combustión. 4.3 Relacionar los conocimientos adquiridos a procesos reales de combustión. UNIDADES TEMÁTICAS 1.1 definición de: ciclo rankine, generador de vapor (caldera), hogar, quemadores, recalentadores, economizadores, calentadoras de aire, sobre calentadores, calderas piro tubulares, calderas acuotubulares, turbina a vapor, turbinas de acción y reacción, turbina tipo Curtis, Rateau, Parsons; condensador de superficie, bombas, bombas alimentadoras de calderas, bombas alimentadoras de evaporador, bombas de drenaje de calentador, bombas del agua de servicio bombas del agua de lavado, bombas de agua corregida, bombas para la extracción hidráulica de cenizas y bombas de agua de circulación, rendimiento del ciclo,
3 PROGRAMA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Código: 460 Semestre: VI Página 3 de 5 análisis termodinámico del ciclo rankine. Definición y análisis termodinámico del ciclo rankine con recalentamiento. Definición del ciclo rankine regenerativo, calentadoras de contacto directo y de superficie. Análisis termodinámico del ciclo rankine regenerativo. 1. Definición de: compresor, evaporador, válvula de estrangulamiento, coeficiente de funcionamiento, ciclo en cascada. Análisis termodinámico del sistema. 1.3 Definición de: motores de combustión interna, motores de cuatro tiempos, y motores de dos tiempos, combustibles, gasolina, gasoil, gas natural, detonación y pre ignición..1 Principio fundamental de las derivadas parciales, criterio de la exactitud de una diferencial, relaciones básicas, relaciones de maxwell. Ecuación de Clapeyron.. Cambio de energía interna, cambio de entalpia. Cambio de entropía..3 Factor de compresibilidad. Propiedades críticas, propiedades reducidas, cartas generalizadas, ecuación del gas ideal, ecuación de van der Waals, ecuación viral. 3.1 Definición de: gas, vapor, fracción molar, fracción en peso, presión parcial, presión de vapor, punto de rocío, humedad absoluta, humedad relativa, temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo húmedo, entalpia, elemento de correlación, capacidad de refrigeración, torres de enfriamiento, tiro forzado tiro inducido, agua evaporada, caudal de tiro forzado, calor retirado, al agua, lavadoras de aire, sistemas de aire acondicionado, mezclas de corrientes. 3. Balance de energía, balance de agua balance de masas, primera y segunda ley de la termodinámica. 3.3 Manejo y uso de la carta psicrométrica. 4.1 Definición de: combustión, combustibles, comburente, reacción de combustión, combustión completa e incompleta, aire teórico, aire real, análisis de Orzat, calor de combustión, entalpia de formación, entalpia estándar de formación, temperatura de flama adiabática, relación aire-combustible. 4. Segunda ley de la termodinámica en procesos de combustión. 4.3 Procesos reales de combustión.
4 PROGRAMA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA PROYECTO INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO Código: 460 Semestre: VI Emisión: II-1990 Página 4 de 5 ESTRATEGIAS INSTRUCCIONALES El orientador del aprendizaje facilita y discute con los participantes el contenido a desarrollar en cada actividad, así como también las evaluaciones a realizar. Para complementar el aprendizaje se realizan visitas a plantas generadoras de energía, compresoras de gas y otras. DISTRIBUCIÓN DE UNIDADES EN EL SEMESTRE Unidades Practica Semanas PLAN DE EVALUACIÓN SUGERIDO UNIDADES ESTRATEGIAS PESO % Lapso de Ejecución Todos Exposiciones, talleres, dinámica de grupo Practica escrita realizada en grupo 15 4 semestre 1. Practica escrita realizada en grupo 15 7 semestre Practica escrita realizada en grupo semestre 3 Practica escrita realizada en grupo semestre 4 Practica escrita realizada en grupo 0 16 semestre REFERENCIAS
5 PROGRAMA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Código: 460 Semestre: VI Página 5 de 5 - John R. Howell/Richard O. Buckius. Principios de Termodinámica para Ingenieros - M. David Burghardt. Ingeniería Termodinámica - G. A. Gaffer. Centrales de Vapor - W. N. Severns/H. E. Degler/ J. C. Miles. Energía Mediante Vapor de Aire o Gas - Jose Segura. Termodinámica Técnica - Kenneth War. Termodinámica - Smith-Van Ness. Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química - Faires/Simmang. Termodinámica - Keenan y Keyes. Tablas de Vapor - Gordon J. Van Wylen. Fundamentos de Termodinámica
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