Consecuente: Transferencia de Calor y Laboratorio de Química II Créditos: 6 (2h teoría Modalidad: Semipresencial

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1 UNIVERSIDAD DE SONORA Unidad Regional Centro División de Ingeniería Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia Asignatura: Termodinámica II Clave: 9412 Antecedente: Balance de Materia y Energía Consecuente: Transferencia de Calor y Laboratorio de Química II Créditos: 6 (2h teoría Modalidad: y 2 h taller) Semipresencial Horas Semana: 4 Horas curso: 64 Modalidad enseñanza-aprendizaje: Curso / Taller Departamento de Servicio: Ingeniería Química y Metalurgia Eje de formación: Profesionalizante Carácter: Obligatorio Competencias específicas a desarrollar del docente: Identifica, analiza y diagnostica el efecto o impacto de las variables de un proceso físico y/o químico. Analiza y resuelve problemas relacionados con los cambios fisicoquímicos de materia y energía. Capacidad para interpretar y evaluar datos derivados de observaciones y mediciones, relacionándolos con la teoría para explicar los fenómenos físicos y/o químicos. Aplica técnicas de simulación y optimización para determinar los valores más convenientes de las variables de interés en un proceso físico y/o químico. Conocimiento de las fronteras de la investigación en la Ingeniería Química y sus aplicaciones.

2 Introducción: La asignatura Termodinámica II tiene la finalidad de apoyar a los estudiantes de Ingeniería Química para su formación en los principios fundamentales de la materia con amplitud, consistencia, solidez y claridad para un tratado extenso y lógico de la procesos abiertos. En la unidad uno se presenta la definición de conceptos de las variables de un proceso y sus mediciones y su importancia con el resto de las asignaturas del plan de estudios y formación del estudiante. En la unidad dos se presenta la primera y segunda ley de la sistemas abiertos. En la tercera unidad se analizan relaciones s, tales como la de maxwell y otras. La cuarta unidad tiene como propósito analizar las propiedades volumétricas de los fluidos puros. La quinta unidad se analizan los ciclos y máquinas térmicas. La sexta unidad se describen y analizan los diagramas. La séptima unidad se ven las propiedades de mezclas La octava unidad se presenta el análisis termodinámico de los Propósito: La materia proporciona los conocimientos y análisis en los procesos físicos y químicos abiertos y su aplicación. Objetivo General: Analizar mente procesos físicos y químicos abiertos para obtener los requerimientos de calor y trabajo y los cambios que se experimentan con respecto a energía interna, entalpía, entropía y energía libre. Objetivos Específicos: 1. El alumno utilizará las ecuaciones de estado, ecuaciones empíricas, tablas y diagramas s para calcular propiedades s de sustancias puras 2. El estudiante utilizará relaciones s para calcular propiedades volumétricas de las sustancias puras y mezclas. 3. Trabajar en equipo en forma responsable, empática, colaborativo, proactivo, y tolerante para la solución de problemas y análisis de situaciones o casos donde se involucre cambios de energía. Así mismo deberá comunicarse de forma oral y escrita apropiadamente en español e inglés, tener conocimiento de las tecnologías de la información y la comunicación.

3 Unidades de Competencias Unidad de Competencia I. Introducción 1.1. Definiciones 1.2. Concepto de presión y su medición 1.3. Concepto de temperatura y su medición 1.4. Matemáticas y Termodinámica Unidad de Competencia II. La primera y segunda leyes en los procesos en sistemas abiertos 2.1.Cambios de energía interna, entalpía, entropía y energía libre en sistemas abiertos Procesos reversibles e irreversibles 2.3. Procesos Termodinámicos en sistemas abiertos (isométrico, isobárico, isotérmico, adiabático y politrópico). Unidad de Competencia III. Algunas Relaciones Termodinámicas 3.1. Introducción 3.2. Relaciones de Maxwell 3.3. Otras relaciones Unidad de Competencia IV. Propiedades Volumétricas de los Fluidos Puros 4.1. El principio de los estados correspondientes y otras ecuaciones de estado Unidad de Competencia V. Ciclos Termodinámicos y Máquinas Térmicas 5.1. Ciclos más usuales (De Carnot, Otto, Diesel, Reakine) 5.2. Aplicaciones Unidad de Competencia VI. Diagramas Termodinámicas 6.1. Tablas y Diagramas Termodinámicas 6.2. Ecuaciones Empíricas 6.3. Cálculo de propiedades s de fluidos reales y su aplicación en los procesos Unidad de Competencia VII. Propiedades de Mezclas 7.1. Soluciones ideales 7.2. Propiedades molares parciales 7.3. Funciones de exceso Unidad de Competencia VIII. Análisis Termodinámico de los Procesos 8.1. Aplicación a un proceso integral.

4 Evaluación: criterios generales para la acreditación del curso: Asistencia a clases 5% Exámenes (3 parciales) (70%) Asignación de problemas específicos y tareas individuales y en grupo (25%) Se recomienda visita industrial a planta termoeléctrica Bibliografía: Smith, J.M. Van Ness, H.C. y Abbott, M.M. Introducción a la Termodinámica de la Ingeniería Química. McGraw-Hill. Wark, K. Termodinámica. McGraw-Hill Huang, F.F. Ingeniería Termodinámica, Fundamentos y Aplicaciones, CECSA. Cengel, Y. A.; Boles, M.A. Termodinámica. Mc Graw-Hill, 1996 Levenspiel. Fundamentos de Termodinámica. Prentice Hall, Primera Edición, Tipo (básica o complementaria) Básica Complementaria Complementaria Básica Complementaria

5 Desarrollo de las competencias Resultados del aprendizaje Actividades educativas SEMANA 1 Volumen de trabajo del estudiante calculado en horas Evaluación Comprensión de la importancia de la Termodinámica en el desarrollo de procesos Exposición de contenidos y ejemplos por el maestro. Así como discusión grupal 4 Proyecto 1, ejemplos de Termodinámica. Conocer los conceptos de variables del proceso y su medición (Temperatura) Conocer los conceptos de variables del proceso y su medición (Presión). SEMANA 2 Discusión grupal, analizando y resolviendo SEMANA 3 Discusión grupal, analizando y resolviendo Exposición por parte de alumnos. SEMANA 4 Discusión grupal, analizando y resolviendo Exposición por parte de alumnos SEMANA 5 Discusión grupal. 4 4 Proyecto 2, s variables del proceso (temperatura ) y su medición. Proyecto 3, s variables del proceso (presión) y su medición 4 Proyecto 4,. primera ley de la en un sistema abierto.(proceso Irreversible) 4 Proyecto 5 primera ley de la en un sistema abierto.(proceso reversible) de la Segunda Ley SEMANA 6 4 Proyecto 7, Definición y Segunda Ley en sistemas abiertos.

6 Análisis de las relaciones s y sus aplicaciones en los SEMANA 7 SEMANA 8 SEMANA 9 Discusión grupal. 4 Proyecto 8, Aplicación de las relaciones de Maxwell y otras en procesos. 4 Proyecto 9, Aplicación del principio de los estados correspondientes en un proceso termodinámikco. 4 Proyecto 10, Aplicación de otras ecuaciones de estado en un proceso termodinámikco Análisis de los ciclos y su aplicación en los SEMANA 10 4 Proyecto 11, Aplicación del ciclo de Carnot y otto en los Análisis de los ciclos y su aplicación en los Aplicación de las tablas y diagramas en las propiedades SEMANA 11 Discusión grupal, y resolviendo SEMANA 12 Discusión grupal, y resolviendo 4 Proyecto 12, Aplicación de los ciclos diésel en los 4 Proyecto 13, Aplicación de las tablas y diagramas en las propiedades en un proceso.

7 Aplicación de ecuaciones empíricas en las propiedades Definir las propiedades de mezclas en soluciones Aplicar el análisis termodinámico en un proceso integral Aplicar el análisis termodinámico en un proceso integral SEMANA 13 Discusión grupal. SEMANA 14 Discusión grupal, y resolviendo SEMANA 15 Discusión grupal. Y presentación de video de un proceso termodinámico integral por alumnos. SEMANA 16 Exposición y análisis por un estudiante seleccionado previamente. Discusión grupal. Visita industrial. 4 Proyecto 14,. Aplicación de ecuaciones empíricas en las propiedades en un proceso 4 Proyecto 15, Aplicación de las propiedades de las propiedades molares en una solución binaria. 4 Proyecto 16, Análisis y aplicación en un proceso de una planta termoeléctrica.l 4 Proyecto 17, Reporte de visita industrial (planta termoeléctrica) PERFIL ACADÉMICO DESEABLE DEL RESPONSABLE DE IMPARTIR LA ASIGNATURA Profesionista en el área de la materia, de preferencia con estudios de posgrado y experiencia académica y laboral.