El aval del Director de la citada carrera, el informe de Secretaría Académica, como así también lo aconsejado por la Comisión de Enseñanza,

Transcripción

1 SANTA FE, 13 de Mayo de 2008 VISTAS estas actuaciones vinculadas con la planificación de la asignatura Termodinámica de la carrera de Ingeniería Química, elevada por la Profesora Responsable del dictado de la misma, Ing. Laura CORNAGLIA y CONSIDERANDO: El aval del Director de la citada carrera, el informe de Secretaría Académica, como así también lo aconsejado por la Comisión de Enseñanza, EL CONSEJO DIRECTIVO DE LA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA RESUELVE: ARTICULO 1º.- Aprobar la planificación de la asignatura Termodinámica, obligatoria para la carrera de Ingeniería Química, que como ANEXO forma parte integrante de la presente. ARTICULO 2º.- Inscríbase, comuníquese, hágase saber en copia a Departamento Alumnado y Secretaría Académica y archívese. RESOLUCION C.D. Nº 246 amm ING. ALBERTO CASTRO DECANO STELLA MARIS PSENDA SECRETARIA ADMINISTRATIVA INTERINA

2 Planificación Régimen de regularidad Requerimientos para regularizar la asignatura : El alumno deberá asistir al 100 % de las clases de trabajos prácticos. En el desarrollo de estas clases deberá realizar la tarea experimental, presentar el informe correspondiente y aprobar la evaluación de conceptos teóricos. Del total de trabajos prácticos se podrán recuperar el 30 %. Para la aprobación se deberá obtener un puntaje del 45 %. Régimen de evaluación y promoción 1. Examen final integrador 1.a. Para alumnos regulares Aquellos alumnos que no hayan promocionado la materia a través del sistema de evaluación continuada deberán realizar un examen final en los turnos de exámenes ordinarios fijados en el del calendario académico. El examen será escrito y constará de dos partes de 3 horas de duración cada una, la segunda parte se realizará 24 horas después de la primera. -Examen de problemas: consistirá en la resolución de un problema concreto en forma escrita realizando los cálculos numéricos necesarios -Examen teórico: se evaluarán los conceptos teóricos, su análisis y aplicación a casos hipotéticos y reales Para la aprobación del examen el alumno deberá obtener un porcentaje del 60% del total, con no menos del 50 % en cada una de las partes. 1.b. Para alumnos libres. El examen será escrito y constará de dos partes de 3 horas de duración cada una, la segunda parte se realizará 24 horas después de la primera. -Examen de problemas: consistirá en la resolución de un problema concreto en forma escrita realizando los cálculos numéricos necesarios -Examen teórico: se evaluarán los conceptos teóricos, su análisis y aplicación a casos hipotéticos y reales -Realización de un trabajo práctico: abarcará el desarrollo experimental y una evaluación de los conceptos teóricos relacionados al tema. Para la aprobación del examen el alumno deberá obtener un porcentaje del 60% del total, con no menos del 50 % en cada una de las partes. 2. Sistema de evaluación continua El sistema propuesto ya ha sido aprobado por el Consejo Directivo de esta Facultad (Resolución Nº 313/99) y se ha puesto en vigencia a partir del año Los objetivos de este método son motivar al alumno a participar activamente en las actividades desarrolladas y realizar un seguimiento continuo de los avances en el proceso de enseñanza aprendizaje. En este sistema se evaluarán las siguientes actividades: - Trabajos prácticos. En esta actividad se pretende que el estudiante reafirme los conceptos adquiridos a través de la realización de trabajo experimental. Al comienzo del trabajo práctico el estudiante deberá realizar una evaluación sobre los conceptos teóricos vinculados a la tarea experimental desarrollada. - Resolución de problemas. Con esta actividad se busca que el estudiante adquiera la capacidad de resolver problemas concretos, aplique métodos de cálculo para la obtención de resultados numéricos y realice un análisis crítico de los mismos. El estudiante deberá realizar una actividad grupal y una evaluación individual periódica. La actividad grupal consistirá en la resolución de tres guías de problemas distribuidas en el período de cursado. El trabajo deberá realizarse fuera del horario de clases y en grupos de 2 o 3 alumnos. La resolución de los problemas propuestos se presentará en forma oral en las clases de problemas, donde se discutirán los distintos enfoques, se justificarán las hipotésis y ecuaciones planteadas. Las evaluaciones individuales serán dos y se realizarán en forma periódica durante el transcurso en la semana 8 y 14 del cursado. Estas se centrarán en los conceptos fundamentales desarrollados en ese período, siendo las sucesivas evaluaciones globalizadoras e integradoras de conceptos. Cada evaluación tendrá una duración máxima de tres horas.

3 Evaluación de problemas 1 2 Temas Aplicación del Primer Principio en sistemas con reacción química. Mezclas líquidas reales y sustancias puras. Todos los desarrollados. Problema globalizador Semana N 8 Semana N Esta actividad se evaluará mediante una evaluación final globalizadora, donde se pretende que el estudiante demuestre si ha adquirido los conocimientos suficientes para analizar y modelar fenómenos reales con herramientas termodinámicas. Esta evaluación se realizará en la semana siguiente de finalizado el cursado de acuerdo con el Regimen de Enseñanza. - Resumen y puntaje correspondientes a las distintas actividades a evaluar Actividad Puntaje (%) Trabajos Prácticos 10 Evaluaciones de problemas 38 Guías de problemas 5 Evaluación de teoría 47 - Requerimientos para la promoción: El alumno deberá obtener un puntaje total (suma de todas de las actividades) mayor al 65%, con no menos del 45 % de cada una de las partes listadas. Puntaje obtenido y nota final Sistema de Promoción Puntaje obtenido Nota final Menor a 65 No promociona 65 Aprobado(6) Bueno(7) Muy Bueno (8) Distinguido(9) Sobresaliente(10) Examen final integrador Puntajes Notas 0-19 Aplazado (1) Aplazado (2) Aplazado (3) Aplazado (4) Aplazado (5) Aprobado (6) Bueno (7) Muy Bueno (8) Distinguido(9) Sobresaliente(10 Profesor Responsable: Docentes: - Profesor Adjunto Ordinario - Profesor Adjunto - Jefe de Trabajos Prácticos - Auxiliar de Primera - Auxiliar de Primera - Pasante docente Horas totales: 120 horas Horas de cursado por semana: 8 horas : 2,5 horas : 2,5 horas : 2 horas Trabajos Prácticos: 5 Trabajos Prácticos de 3 horas cada uno

4 Cronograma de Desarrollo de las Actividades: Semana Temas incluidos Docente a cargo Sistemas y paredes. Variables termodinámicas: intensivas y extensivas. Modificaciones, evoluciones, transformaciones. Equilibrio. Equilibrio térmico. Ley cero. Temperatura empírica. Escalas y termómetros. Relación entre las variables termodinámicas. Ecuaciones de estado. Introducción al estudio del cuerpo puro. Definiciones. Evoluciones en diagramas Pv, PT y PvT. Uso de tablas y diagramas. Determinación de los estados de agregación. 1 Título. Cálculo de propiedades de la sustancia pura y determinación de estados de agregación. Cálculo de título. Uso de tablas. Ecuación de estado para gases perfectos. Trabajo por cambio de volumen y fuerzas disipativas. Evoluciones cuasiestáticas, reversibles e irreversibles. Balance de energía. Trabajo adiabático. Sistemas no adiabáticos. Primer Principio de la Termodinámica para sistemas cerrados. Energía interna y entalpía. Calores específicos molares y capacidad calorífica. Evoluciones en un gas ideal. Aplicaciones del Primer Principio de la Termodinámica. Cálculo de propiedades del gas perfecto. Tablas y nomogramas.estudio de las transformaciones. Isotérmicas, isocóricas y adiabáticas. 2 Cálculo de trabajo. Aplicación del Primer Principio para el gas ideal y perfecto Trabajo Práctico Termómetro de Gas Estudio cuantitativo del cuerpo puro. Calores de cambio de fase. Cálculo de propiedades termodinámicas. Evoluciones del cuerpo puro. Aplicación del Primer Principio a sistemas con más de una fase. Calorimetría. Primer Principio en sistemas de más de una fase. Sustancia pura. Gases perfectos. Tablas del H2O y Freon de vapor saturado y de vapor recalentado. 3 Aplicación del Primer Principio para la sustancia pura. Cálculo de propiedades utilizando tablas o diagramas. Trabajo Práctico Termómetro de Gas Comisión N 3

5 4 Gases reales. Comportamiento límite. Principio de los Estados Correspondientes. Ecuaciones de estado. Correlaciones generalizadas. Propiedades residuales. Cálculo de propiedades para gases reales Uso de diagramas del factor de compresibilidad y entalpías residuales. Tablas de constantes críticas. Cálculo de propiedades de gases reales. Aplicación del primer principio. Cálculo de propiedades en gases reales. Trabajo Práctico Calorimetría -2 Mezclas reales: gaseosas y líquidas. Concepto de Regla de mezclas para gases. Propiedades molares parciales. Definición. Métodos de cálculo. Método generalizado de las intersecciones. Test de consistencia termodinámica. Propiedades térmicas molares parciales. Aplicaciones del primer principio a mezclas reales. Métodos de cálculo de las propiedades térmicas molares parciales. Aplicación del Primer Principio. Comisión N Aplicación del Primer Principio. Trabajo Práctico Propiedades molares parciales 6 Sistemas con reacción química. Criterio de independencia de reacciones. Estequiometría. Primer Principio con reacción química, sus leyes. Calores de reacción a P y V constantes. Estados tipo y de referencia. Reacción de formación. Variación de los calores de reacción con la temperatura. Estequiometría. Discusión: Calor de reacción de P y V constantes. Calor de reacción y calor evolucionado. Tablas de entalpía de formación y combustión. Reacciones simultáneas. Aplicación del Primer Principio en evoluciones con reacción química. Cálculo de calor de reacción tipo. Estequiometría. Trabajo Práctico Propiedades molares parciales Comisión N 3

6 Ecuaciones de Balance. Volúmenes de control. Balance de masas y energía en sistemas abiertos. Procesos de flujo en Estado Estable. Flujo Uniforme Discusión y aplicación del Primer Principio a sistemas abiertos en estado estable. 7 Balance de masas y energía en sistemas abiertos. Procesos de flujo en Estado Estable. Trabajo Práctico Determinación del calor de combustión Segundo Principio de la Termodinámica. Máquinas térmicas. Rendimiento térmico. Ciclo de Carnot. Teorema de Claussius. Discusión y aplicación del Primer Principio a sistemas abiertos en estado uniforme. 8 Primer Principio en sistemas abiertos. Estado uniforme. Trabajo Práctico Determinación del calor de combustión Comisión N 3 Formulación matemática del Segundo Principio. Variación de entropía del universo físico. Cálculo de entropía de gases perfectos. Máquinas térmicas. Cálculo de entropía de gases perfectos. 9 Máquinas térmicas. Cálculo de entropía de gases perfectos. Trabajo Práctico Determinación del calor latente de vaporización de una sustancia pura

7 Calculo de entropía para gases reales, mezclas y fases condensadas. Cálculo de entropía en sistemas de más de una fase. Balance de entropía en sistemas abiertos. Ciclos de potencia y refrigeración. 10 Cálculo de entropía en sistemas de más de una fase. Gases reales. Diagramas T-s, h-s para H 2O, NH 3, P-h para freones. Ciclos Aplicación del segundo principio a gases reales y sistemas de más de una fase. Ciclos. Trabajo Práctico Determinación del calor latente de vaporización de una sustancia pura Comisión N 3 El Segundo Principio y el equilibrio. Potenciales termodinámicos. Potencial Químico. Condición general de equilibrio fisicoquímico. Ecuación de Dühem. Ecuaciones de Maxwell. Relaciones útiles. Energía libre de Gibbs. Ecuación de Clausius-Clapeyron y Antoine Definiciones. Tablas de presiones de vapor de sustancias puras. Calores latentes. Ecuación de Clausius-Clapeyron. 11 Uso de la ecuación de Clausius-Clapeyron. Trabajo Práctico Determinación de la presión de vapor de una sustancia pura Regla de las fases. Teorema de Dühem. Energía libre de un gas perfecto, de un gas real y de mezclas. Fases condensadas. Cálculo de la fugacidad. Equilibrio químico homogéneo gaseoso. 12 Regla de las fases. Cálculo de fugacidades y energía libre para sustancias puras y mezclas de gases. Cálculo de variaciones de energía libre. Cálculo de fugacidades y energía libre para sustancias puras y mezclas de gases. Trabajo Práctico Determinación de la presión de vapor de una sustancia pura Comisión N 3

8 Definición y cálculo de la constante de equilibrio. Variación de la constante con la temperatura. Conversión en el equilibrio. Reacciones simultáneas. 13 Equilibrio químico homogéneo gaseoso. Reacciones simultáneas. Equilibrio químico homogéneo gaseoso. Isoterma de Van t Hoff. Efectos de los parámetros de operación sobre el equilibrio químico. Temperatura de reacción adiabática. 14 Isoterma de Van t Hoff. Efecto de la presión, temperatura, inertes y relación de reactivos sobre el equilibrio. Temperatura de reacción adiabática. Equilibrio químico homogéneo gaseoso. Resolución de problemas integradores. ING. ALBERTO CASTRO DECANO STELLA MARIS PSENDA SECRETARIA ADMINISTRATIVA INTERINA