División Académica de Ciencias Biológicas

Transcripción

1 Nombre de la asignatura TERMODINÁMICA Clave de la asignatura Área de formación Docencia frente a grupo según SATCA Trabajo de Campo Supervisado según SATCA Carácter de la asignatura Sustantiva Profesional HCS HPS TH C HTCS TH C TC (ü ) Obligatoria ( ) Optativa SERIACIÓN Explícita Implícita Asignaturas antecedentes Asignaturas subsecuentes Conocimientos previos Balance de Materia y Energía Manejo básico del cálculo diferencial Página 1/6

2 PROPÓSITO DE LA ASIGNATURA Evaluar cantidades termodinámicas empleando ecuaciones de estado, así como información tabular y gráfica. Establecer parámetros de equilibrio para algunos procesos fisicoquímicos relacionados a procesos ambientales. Genéricas COMPETENCIAS A DESARROLLAR Específicas Capacidad de análisis y síntesis. Pensamiento crítico y creativo. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. Toma de decisiones. Generar y adaptar procedimientos y tecnologías innovadores para el tratamiento integral de residuos, descargas y/o emisiones con un enfoque en el desarrollo sustentable. Página 2/6

3 UNIDAD No. 1 INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA CONTENIDOS Horas estimadas para cada unidad Conceptuales Aprendizaje esperado Evidencias de aprendizaje 1.1 Definición y campo de estudio 1.2 Lenguaje de la termodinámica. 1.3 Propiedades fundamentales (densidad, densidad relativa, volumen específico) 1.4 Temperatura y ley cero de la termodinámica 1.5 Presión. Tipos de presiones Comprende y explica la definición de termodinámica y su área de acción, así como conceptos básicos termodinámicos. Resuelve problemas relativos a densidad, densidad relativa, presión, u otros. Maneja diferentes escalas de temperaturas Reconoce y maneja los diferentes dispositivos de medición de presión y temperatura Reporte de Lectura 10 Página 3/6

4 UNIDAD No. 2 PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS CONTENIDOS Horas estimadas para cada unidad 20 Conceptuales Aprendizaje esperado Evidencias de aprendizaje 2.1 Definición, fases y sus procesos de cambio de fases 2.2 Tablas de propiedades 2.3 Importancia del estudio de los gases. Leyes empíricas. 2.4 Ecuación de estado del gas ideal. 2.5 Comportamiento del gas real. 2.6 Factor de compresibilidad. Modelo de van der Waals; isotermas de van der Waals, punto crítico. Principio de estados correspondientes Reconoce una sustancia pura por sus características, así como las más empleadas en los procesos termodinámicos. Aprende el uso de las tablas de propiedades termodinámicas. Aplica las ecuaciones de gases ideales y reales para la determinación de las propiedades termodinámicas de una sustancia pura. Exámenes Investigaciones Página 4/6

5 UNIDAD No. 3 PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA CONTENIDOS Horas estimadas para cada unidad 35 Conceptuales Aprendizaje esperado Evidencias de aprendizaje 3.1 Conceptos de calor y calor específico. Energía interna y entalpía 3.2 Concepto de trabajo. Formas mecánicas y no mecánicas de trabajo. 3.3 Principio de conservación de la masa: flujo másico y volumétrico 3.4 Balance de energía para sistemas cerrados 3.5 Balance de energía para sistemas abiertos 3.6. Definición de entropía. Entropía como criterio de espontaneidad y equilibrio 3.7 Cálculos del cambio de entropía en procesos físicos. 3.8 Entropía absoluta y tercera ley de la termodinámica. 3.9 Cálculo de cambio de entropía en reacciones químicas. Evalúa el calor y el trabajo para diferentes sistemas termodinámicos. Realiza el balance de energía para diferentes dispositivos termodinámicos Evalúa la energía interna y a entalpía para procesos físicos o químicos. Estima la entropía de reacciones químicas Resolución de problemas Investigaciones Página 5/6

6 UNIDAD No. 4 POTENCIALES TERMODINÁMICOS Y CRITERIOS DE EQUILIBRIO. CONTENIDOS Horas estimadas para cada unidad 15 Conceptuales Aprendizaje esperado Evidencias de aprendizaje 4.1 Criterios de espontaneidad y equilibrio 4.2 Energías de Helmholtz y de Gibbs. 4.3Ecuaciones fundamentales de la termodinámica. 4.4 Cálculo de potenciales termodinámicos para el sistema del gas ideal. 4.5 Cálculo de potenciales termodinámicos para procesos químicos Aplica de la ley cero a problemas de equilibrio termodinámico, calorimetría y de gases ideales. Exámenes Investigaciones Página 6/6

7 Metodología para la construcción del conocimiento Actividades de aprendizaje con el docente Actividades de aprendizaje autónomo Resolución de ejercicios Investigación documental Elaboración de mapas conceptuales Elaboración de presentaciones Elaboración de Ensayos Exposición con preguntas. Discusión de problemas. Participación del alumno mediante exposiciones sobre lecturas recomendadas, investigaciones bibliográficas y mapas conceptuales. Empleo de materiales audiovisuales: películas, videos y experiencias de cátedra Contenidos procedimentales Describir las variables termodinámicas fundamentales, las ecuaciones de estado y las relaciones entre ellas. Aplicar el papel del formalismo termodinámico como integrador de los conceptos presentados en este curso. Establecer ecuaciones de estado y ecuaciones fundamentales para algunos sistemas sencillos. Establecer parámetros de equilibrio para algunos procesos fisicoquímicos. Contenidos actitudinales Actitud crítica Trabajo en equipo Conciencia ambiental Interés por la sustentabilidad Respeto en la argumentación Página 7/6

8 Evidencias de desempeño Acreditación Evaluación Calificación Se acreditará el curso con base en el reglamento escolar vigente Se evaluará el curso al término de cada unidad Reporte de Lectura (5 %) Resolución de problemas (30 %) Investigaciones (20%) Exámenes (45 %) FUENETES DE APOYO Y CONSULTA BÁSICA Atkins, P.; De Paula, J. (2010). Physical Chemistry. 9th ed. W. H. Freeman and Company. New York Yunus A. Cengel; Michael A. Boles. Termodinámica, Sexta edición, Mc Graw Hill COMPLEMENTARIA En formato APA, que ayuda a profundizar la compresión de los contenidos pero que no es obligatoria. Elaborado por RESPONSABLE DEL DISEÑO Luis Fernando Broca Martínez Fecha actualización 20 de diciembre de 2016 Página 8/6