Carrera: Ingeniería Química. Asignatura: Física II. Área del Conocimiento: Ciencias Básicas

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1 Carrera: Ingeniería Química Asignatura: Física II Área del Conocimiento: Ciencias Básicas Generales de la Asignatura: Nombre de la Asignatura: Clave Asignatura: Nivel: Carrera: Frecuencia (h/semana): Teoría: Laboratorio: Total horas en el período escolar: Créditos: Fecha de Elaboración: Física II Licenciatura Ingeniería Química Enero 2004 Objetivo general: Que el estudiante adquiera los conocimientos básicos en temas de mecánica y calorimetría y termodinámica, que le permitan analizar, plantear soluciones y resolver problemas teóricos y prácticos de ingeniería. Descripción sintética: Adquirir, comprender y aplicar principios y conceptos fundamentales de mecánica y calor. Uso de ecuaciones y razonamiento matemático. Desarrollar en el estudiante la capacidad de análisis y deducción. Fomentar el trabajo, tanto individual como en equipo mediante la asignación de tareas, trabajos y exposiciones. Propiciar el desarrollo de habilidades en el manejo de la tecnología. Aportación de la asignatura al Perfil del Egresado: Conocimientos de mecánica, calorimetría y termodinámica que le permitan analizar y solucionar problemas teóricos y prácticos. Contenido (temario): 1.- Hidrostática. 2.- Hidrodinámica. 3.- Viscosidad. 4.- Temperatura y expansión. 5.- Cantidad de calor. 6.- Propiedades térmicas de la materia. 7.- Termodinámica y conceptos básicos. 8.- Primera Ley de la termodinámica. 9.- Segunda ley de la termodinámica. Pág. 1 de 5

2 Descripción detallada del contenido de las Unidades: 1.- Hidrostática. 1.1 Densidad, densidad relativa, peso específico. 1.2 Presión del fluido. 1.3 Medición de la presión. Ley de Pascal. 1.4 Prensa hidráulica. 1.5 Principio de Arquímedes. 1.6 Método de flotación. 1.7 Método del peso aparente. 2.- Hidrodinámica. 2.1 Flujo de fluidos. 2.2 Flujo volumétrico (gasto), flujo másico. 2.3 Presión y velocidad. 2.4 Ecuación de Bernoulli. 2.5 Ecuación de continuidad. 3.- Viscosidad. 3.1 Esfuerzo de corte. 3.2 Ley de Newton de la viscosidad. 3.3 Ecuación de Poisseville. 3.4 Ley de Stockes. 4.- Temperatura y expansión. 4.1 Temperatura y energía térmica. 4.2 Dilatación lineal. 4.3 Dilatación superficial. 4.4 Dilatación volumétrica. 5.- Cantidad de calor. 5.1 Significado de calor. 5.2 Cantidad de calor. 5.3 Energía mecánica y calor. 5.4 Calor específico. 5.5 Capacidad calorífica específica. 5.6 Cambio de fase. 5.7 Calor de combustión. 5.8Conservación de la energía. 6.- Propiedades térmicas de la materia. 6.1 Gases ideales Ley de Boyle Ley de Gay-Lussac Ley de Charles. 6.2 Ley general de los gases. 6.3 Masa molecular y mol. 6.4 Ley de los gases ideales. 6.5 Ley de Dalton de las presiones parciales. 6.6 Ley de Amagat de los volúmenes parciales. 6.7 Licuefacción de un gas. 6.8 Vaporización. 6.9 Presión de vapor Punto triple. Pág. 2 de 5

3 6.11 Humedad. 7.- Termodinámica y conceptos básicos. 7.1 Definición de la termodinámica. 7.2 Temperatura, calor y trabajo. 7.3 Ley cero de la termodinámica. 7.4 Balances de energía. 8.- Primera Ley de la termodinámica. 8.1 Energía interna. 8.2 Primera ley de la termodinámica. 8.3 Diagramas Presión Volumen. 8.4 Procesos adiabáticos. 8.5 Procesos isocóricos. 8.6 Procesos isotérmicos. 9.- Segunda ley de la termodinámica. 9.1 Segunda ley de la termodinámica. 9.2 Máquinas térmicas. 9.3 Ciclo de Carnot. 9.4 Entropía. 9.5 Eficiencia de una máquina ideal. 9.6 Máquinas de combustión interna. 9.7 Refrigeración. Objetivos por Unidad: Unidad 1: Definir y aplicar los conceptos de presión de fluido y fuerza de flotación a la solución de problemas. Definir presión absoluta, presión manométrica y presión atmosférica. Escribir y aplicar fórmulas a la solución de problemas Unidad 2: Definir flujo volumétrico y resolver problemas que involucren el gasto, la velocidad y la sección transversal en una tubería. Plantear la ecuación de Bernoulli y aplicarla a la solución de problemas de dinámica de fluidos. Unidad 3: Comprender los conceptos básicos de viscosidad y aplicarlos al movimiento de fluidos en tuberías. Unidad 4: Escribir fórmulas para la expansión lineal, superficial y volumétrica y aplicarlas a la solución de problemas. Unidad 5: Definir la cantidad de calor. Establecer una fórmula para la capacidad calorífica y aplicarla a la solución de problemas que involucren pérdida o ganancia de calor. Escribir fórmulas para los calores latentes de fusión y vaporización. Unidad 6: Establecer y aplicar la relación entre volumen, presión y temperatura de un gas. Aplicar la ley general de los gases a la solución de problemas que incluyan cambio de masa, volumen, presión y temperatura de los gases Unidad 7: Definir el término termodinámica, su ámbito de estudio, así como algunos conceptos básicos Unidad 8: Establecer y aplicar la primera ley de la termodinámica a la solución de problemas, mediante un enfoque fisicoquímico. Identificar procesos adiabáticos, isocóricos e isotérmicos. Realizar diagramas P-V. Unidad 9: Estudiar la segunda ley de la termodinámica y algunos conceptos como entropía, máquinas térmicas, eficiencia, combustión y refrigeración. Pág. 3 de 5

4 Evaluación del Curso: Tipo de evaluación Porcentaje Desarrollo del Conocimiento Exámenes parciales Examen Final Tareas Proyectos Participación en el aula Desarrollo de Habilidades Trabajo en equipo Comunicación oral y escrita Planteamiento y solución de problemas Desarrollo de Actitudes Responsabilidad Colaboración Compromiso TOTAL Material o Equipo Requerido: 100 Frecuencia de uso Pizarrón/gis Pizarrón blanco/marcadores Proyector de acetatos Cañón Problemarios Modelos Prototipos Software Laboratorio Bibliografía: Física, conceptos y aplicaciones Tippens Mecánica, calor y sonido Francis Sears Física I Halliday and Resnick Física universitaria Sears - Zemansky Pág. 4 de 5

5 Universidad Autónoma de Coahuila Asignatura: Física II RESPONSABLES Director de la Coordinador de la Reforma Curricular Dr. Rubén García Braham Ing. Ernesto Oyervides Valdez Secretario Académico de la Facultad Diseñador de la Asignatura MC. Ma. Auxiliadora Valdés Flores M.C. Lucero Rosales Marines Pág. 5 de 5