TERMODINAMICA - 510215
- Descripción :Curso de nivel basico para alumnos del Area de Ingenieria con los siguientes topicos: conceptos basicos (temperatura, presion, volumen especifico, ecuacion de estado, dilatacion termica). Sistemas termo-dinamicos. Trabajo. Calor. Transmision del calor. Primer Principio de la Termodinamica. Consecuencias del Primer Principio de la Termodinamica. Balances termicos en sistemas cerrados. Segundo Principio de la Termodinamica. Entropia. Funciones de estado y Potenciales Termodinamicos. Entalpia, Funciones de Gibles y Helmholz. Cambios de Fase, Ciclos de Vapor. Tablas de vapor. Balances energeticos en sistemas abiertos.
- Resultados aprendizaje esperados :- Asimilar en profundidad los conceptos de temperatura, energia, trabajo, calor, entropia y exergia.
- Utilizar las relaciones entre propiedades de gases ideales, gases reales y, en general, sustancias puras y sus mezclas, asi como el manejo de ecuaciones de estado y tablas de datos de propiedades.
- Asimilar las tecnicas precisas para efectuar balances de materia, energia, entropia y exergia en sistemas cerrados y abiertos. - Contenidos :1. TEMPERATURA.
Puntos de vista microscopicos y microscopicos. Alcances de la Termodinamica. Equilibrio termico. Conceptos y medida de la temperatura. Termometros. Escalas de temperatura.
2. SISTEMAS TERMODINAMICOS.Sistemas, Estado de un sistema. Transformaciones y procesos. Variables intensivas y extensivas. Ejemplos de sistemas termodinamicos. Ecuaciones de estado. Superficie p-vpt.
3. TRABAJO.Trabajo termodinamico. Procesos cuasiest ticos. Trabajo para cambiar el volumen de un sistema. Diagramas p-v. El trabajo depende de la forma del proceso. Calculo del trabajo para procesos cuasiestaticos. Coeficientes de dilatacion y de comprensibilidad. Relaciones utiles entre derivados parciales.
4. CALOR.Capacidad clarifica. Ecuacion calor depende de la forma del proceso. Diferencia entre los calores especificos. Mecanismos de intercambio de calor. Conduccion, Conveccion, Radiacion.
5. PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICA.Energia interna, Fuente termica, Ecuacion energetica de un sistema. Energia interna de un gas, Transformaciones adiabaticas.
6. SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICA.Conversion de trabajo en calor y viceversa. Motor a gasolina y motor Diesel. Maquina termica. Rendimiento de una maquina reversible. Enunciado de Kelvin-Planck. Refrigerador. Enunciado de Clausius. Ciclo de Carnot. Teorema de Carnot y corolario. Escala Kelvin de temperaturas. Cero absoluto. Ecuacion de Clausius Clapeyron.
7. ENTROPIA.Desigualdad de Clausius. Entropia. Calculo de variaciones de entropia. Principio del aumento de entropia. Entropia gas ideal. Transformaciones reversibles, diagramas, temperatura entropia. Equilibrio Quimico.
8. FUNCIONES DE ESTADO Y POTENCIALES TERMODINAMICOS.Entalpia, Gibbs y Hemonolz y su relacion con las otras propiedades termodinamicas y su aplicacion al cambio de fase.
9. CAMBIO DE FASE.Diagrama p-v para sustancia pura, punto critico, presion de vapor, punto triple, superficie p-v-t, ecuaciones de estado. Diagrama T-S
10. CICLOS DE VAPOR. - Metodología :- Clases teoricas- Laboratorios y seminarios en forma alternada como complemento de clases teoricas.Se pretende comparar los procesos reales con los modelos teoricos que los describen.
- Evaluación :2 Certamenes 20% Nota Final cada uno
Informes de laboratorio 20% Nota Final
1 Examen 40% Nota Final - Facultad :CS FISICAS Y MATEMATICAS
- Departamento :FISICA
- Creditos :4
- Cupos :10
- Campus :CONCEPCION