TERMODINAMICA 1
CONTENIDO
1° PARCIAL
Definición de Termodinámica, sistema termodinámico, límites
del sistema, tipos de límites, sistema cerrado, sistema abierto, volumen de
control, sistema aislado.
Dimensiones, unidades. Estado, propiedades
termodinámicas, clasificación de las propiedades, fase, cambios de fase. Ley
cero de la termodinámica.
PROCESOS TERMODINAMICOS.
Estado de equilibrio termodinámico, definición de
procesos, proceso de cuasiequilibrio, procesos
isotérmicos, isobáricos, isométricos. Procesos de expansión y compresión,
ciclos, representación de procesos en diagramas termodinámicos.
Sustancia pura, sustancia simple compresible, sistema simple compresible, cambios de fase de una sustancia pura, fases en equilibrio.
Estados de líquido saturado, vapor saturado, mezcla L+V.
Temperatura y presión de saturación, curva de presión de vapor, calidad,
procesos de calentamiento a presión constante.
Diagramas T-v, P-v, P-T. Domos de saturación, línea de
líquido comprimido y vapor sobrecalentado, isobaras, isotermas, punto crítico,
isobara e isoterma crítica. Punto y línea triple. Zona de líquido comprimido,
vapor sobrecalentado.
Postulado de estado, ecuaciones de estado, tablas
termodinámicas, superficies termodinámicas.
Gases ideales, ecuación de estado.
2° PARCIAL.
Definición de trabajo en termodinámica, Calor, convención de signos, unidades de trabajo,
trabajo por unidad de masa, potencia, trabajo de frontera móvil, trabajo de
compresión y expansión, proceso politrópico de los
gases. Otras formas de trabajo.
PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
PARA SISTEMAS CERRADOS
Primera ley de la termodinámica para ciclos, primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados. Energía interna y entalpía, aplicación de la primera ley para procesos isobáricos, calor especifico a volumen y a presión constante para sustancias puras.
Energía interna, entalpía y calores específicos para
gases ideales.
3° PARCIAL.
PRIMERA LEY DE
LA TERMODINAMICA PARA SISTEMAS ABIERTOS
Conservación de la masa en un sistema abierto, flujo
másico, caudal, conservación de la energía en sistemas abiertos.
Procesos de flujo estable estado estable, dispositivos
que trabajan bajo FEEE. (Flujo permanente)
Procesos de flujo uniforme estado uniforme FUEU. (Flujo
transitorio)
Aplicaciones prácticas de la primera ley de la
termodinámica.
4° PARCIAL.
SEGUNDA LEY DE
LA TERMODINAMICA PARA CICLOS, SISTEMAS CERRADOS Y ABIERTOS
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA
PARA CICLOS
Máquina
térmica, rendimiento térmico, refrigerador y bomba de calor, coeficiente de
operación. Enunciado de la segunda ley para ciclos, enunciados de
Kelvin-Planck, Clauisius. Ciclo de Carnot, postulados
de Carnot, desigualdad de Clausius.
Máquina
de movimiento perpetuo, procesos reversibles e irreversibles, causas de las
irreversibilidades.
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA
PARA SISTEMAS CERRADOS Y ABIERTOS
Entropía,
propiedad termodinámica, unidades de la entropía, entropía por unidad de masa.
Cambio de entropía para procesos reversibles e irreversibles. Balance de
entropía para sistemas cerrados. Procesos adiabáticos reversibles. Cambio de
entropía para gases ideales, diagrama T-s, representación de procesos y ciclos
en los diagramas T-s. Balance de entropía para sistemas abiertos, proceso
adiabático reversible, Aplicación de la segunda ley en procesos de FEEE
(permanentes) y FUEU (transitorios)
Representación
de procesos reales e ideales en el diagrama T-s .
Diagrama h-s
RELACIONES T-ds. TRABAJO PERDIDO. EFICIENCIA ISENTROPICA
Relaciones TdS, eficiencia en procesos energéticos, eficiencia de máquinas en turbinas, bombas, compresores, toberas.
EVALUACION.
(Considerando semestre de 16 semanas)
|
Evaluación |
FECHA (Tentativa) |
Porcentaje |
|
1° Parcial |
5 Semana |
17.5 % |
|
2° Parcial |
10 Semana |
22.5 % |
|
3° Parcial |
14 Semana |
25% |
|
4° Parcial |
18 Semana |
35% |
|
* Trabajos (EES),
intervenciones, quices, etc. |
Durante todo el semestre. |
Asignado a cada parcial |
Tareas empleando el programa EES
y/o el método tradicional, deben ser entregadas a mas tardar
la fecha previamente fijada, no se recibirán tareas después de dicha fecha. Las
tares con el EES deben ser enviadas al email: villamar@ula.ve
NO HAY
DIFERIDO, SUSTITUTIVO, RECUPERATIVO, ETC. Solo se podrá presentar un examen diferido si existe una razón
justificada.
Se tratara en la medida de lo posible ver algunas demostraciones
de los fenómenos termodinámicos en el Laboratorio de Demostraciones Físicas.
BIBLIOGRAFIA.
- Cengel, Yunus. Termodinámica, Mc.
Graw Hill, 2006
- Van Wylen. Termodinámica, Limusa
2002.
- Potter M., Scoot
E., Termodinámica, Thomson, 2006
- Wark,
K, Termodinámica, Mc. Graw
Hill, 2001
- Potter,
C., Termodinámica para Ingenieros. Mc. Graw Hill Serie Shaum, 2004
- J. B.
Jones, Termodinamica para Ingenieros. Prentice Hall,
1996
- Tablas y
diagramas de Termodinámica, Grupo de Termodinámica.
- Problemas
de Termodinámica I, Grupo de Termodinámica.