INGENIERIA QUIMICA-PLAN 1998

PROGRAMA ANALITICO DE TERMODINAMICA

3ER AÑO - PRIMER CUATRIMESTRE. (8 HORAS SEMANALES)

 

 

UNIDAD TEMATICA 1.

CONCEPTOS FUNDAMENTALES.

DEFINICIÓN DE PARÁMETROS TERMÓDINAMICOS. DIMENSIONES Y UNIDADES. SISTEMAS TERMODINÁMICOS. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS. PROPIEDADES EXTENSIVAS E INTENSIVAS. CONCEPTO DE ESTADO Y EQUILIBRIO. FUNCIÓN DE ESTADO. RELACIONES ENTRE PARÁMETROS DE ESTADO. ECUACIONES DE ESTADO PARA GASES IDEALES Y REALES. ECUACIÓN DE VAN DER WAALS. LEY DE LOS ESTADOS CORRESPONDIENTES. FACTOR DE COMPRESIBILIDAD. OTRAS ECUACIONES DE ESTADO. USO DE DIAGRAMAS Y TABLAS.

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EJERCICIOS

UNIDAD TEMATICA 2.

PRIMER PRINCIPIO.

ENERGÍA. BALANCE DE ENERGÍA. TRABAJO. TRABAJO REVERSIBLE E IRREVERSIBLE. DIAGRAMA DE CLAPEYRON. CALOR. CONSERVACIÓN DE ENERGÍA. PRIMER PRINCIPIO APLICADOS A SISTEMAS CERRADOS, CIRCULANTES Y ABIERTOS A RÉGIMEN NO PERMANENTE. FUNCIONES ENERGÍA INTERNA Y ENTALPÍA. PROPIEDADES. DIAGRAMAS P-H.

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EJERCICIOS

UNIDAD TEMATICA 3.

TRANSFORMACIONES CUASIESTATICAS EN GASES IDEALES.

TRANSFORMACIONES CUASIÉSTATICAS EN GASES PERFECTOS. TRANSFORMACIONES ISOCÓRICAS, ISOBÁRICAS, ISOTÉRMICAS, Y ADIABÁTICAS. EXPRESIÓN DEL CALOR Y TRABAJO INTERCAMBIADOS EN DICHAS TRANSFORMACIONES. RELACIÓN DE MAYER. ECUACIÓN DE POISSON.

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EJERCICIOS

UNIDAD TEMATICA 4.

SEGUNDO PRINCIPO DE LA TERMODINAMICA.

SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA. ENUNCIADOS. PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES. PRINCIPALES CAUSAS DE IRREVERSIBILIDAD. TEOREMA DE CARNOT. CONSECUENCIAS. RENDIMIENTO TÉRMICO. TEOREMA DE CLAUSIUS. ENTROPÍA. DIAGRAMAS T-S. APLICACIONES A SISTEMAS CERRADOS, CIRCULANTES Y ABIERTOS A RÉGIMEN NO PERMANENTE.

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EJERCICIOS

UNIDAD TEMATICA 5.

EXERGIA

EXERGÍA. INTRODUCCIÓN AL CAMPO DE LA EXERGÍA. EL CONCEPTO DE EXERGÍA EN INTERCAMBIOS DE CALOR Y DE TRABAJO. TRABAJO UTIL Y TRABAJO PERDIDO. RENDIMIENTO EXERGÉTICO. ANÁLISIS TERMODINÁMICO DE PROCESOS. RELACIÓN ENTRE EL TRABAJO PERDIDO Y EL TRABAJO IDEAL. GRADO DE DESTRUCCIÓN DE LA EXERGÍA. APLICACIONES EN DISTINTOS TIPOS DE SISTEMAS.

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EJERCICIOS

UNIDAD TEMATICA 6.

RELACIONES TERMODINAMICAS.

RELACIONES TERMODINÁMICAS. FORMULACIÓN MATEMÁTICA DE LA TERMODINÁMICA. VÍNCULO ENTRE EL PRIMER PRINCIPIO Y EL SEGUNDO. RELACION FUNDAMENTAL. FUNCIONES DE CONVENIENCIA Y SUS RELACIONES GIBBSSIANAS. RELACIONES DE MAXWELL. MATEMÁTICA DE LAS VARIACIONES DE LAS PROPIEDADES. APLICACIONES AL GAS IDEAL.

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EJERCICIOS

UNIDAD TERMODINAMICA 7.

PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS.

PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS. SUPERFICIES TERMODINÁMICAS. DIAGRAMAS P-T, T-V, P-V. EQUILIBRIO DE FASES. ECUACIÓN DE CLAPEYRON. INTEGRACIÓN DE LA ECUACIÓN DE CLAPEYRÓN. CÁLCULO DE LA PRESIÓN DE VAPOR, ANALÍTICO Y GRÁFICO. REGLA DE TROUTON. REGLA DE RAMSAY-YOUNG Y DE DUHRING. ECUACIÓN DE RIEDEL.

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EJERCICIOS

UNIDAD TEMATICA 8.

CALCULO DE PROPIEDADES.

CÁLCULO DE PROPIEDADES. RESIDUO TERMODINÁMICO. INTEGRACIÓN DE LAS ECUACIONES DIFERENCIALES PARA EL CÁLCULO DE PROPIEDADES. CÁLCULO DE VOLUMENES, ENTALPÍAS, ENTROPÍAS Y EXERGÍAS EN LOS DISTINTOS PUNTOS DEL DIAGRAMA P-T Y P-V. CONSTRUCCIÓN DE DIAGRAMAS TERMODINÁMICOS. DIAGRAMAS TERMODINÁMICOS GENERALIZADOS.

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EJERCICIOS

UNIDAD TEMATICA 9.

AIRE HUMEDO.

AIRE HÚMEDO. CONCEPTOS FUNDAMENTALES. HUMEDAD ABSOLUTA Y RELATIVA. GRADO DE SATURACIÓN. TEMPERATURAS DE BULBO SECO, HÚMEDO, SATURACIÓN ADIABÁTICA Y ROCÍO. DIAGRAMAS PSICRÓMETRICO Y DE MOLLIER. CONSTRUCCIÓN. UTILIZACIÓN DEL DIAGRAMA DE MOLLIER A DISTINTAS PRESIONES.

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EJERCICIOS

UNIDAD TEMATICA 10.

CICLOS DE MAQUINAS TERMICAS Y FRIGORIFICAS.

CICLOS DE MAQUINAS TÉRMICAS. CICLO DE CARNOT. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA Y ESCALA ABSOLUTA DE TEMPERATURAS. CICLO DE MAQUINAS TÉRMICAS DE VAPOR. CICLOS FRIGORÍFICOS DE VAPOR. CICLOS DE MOTORES A GAS.

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EJERCICIOS

UNIDAD TEMATICA 11.

TERMODINAMICA DEL FLUJO DE FLUIDOS.

TERMODINÁMICA DEL FLUJO DE FLUIDOS. FLUJO DE FLUIDOS A TRAVÉS DE TOBERAS Y DIFUSORES. LA VELOCIDAD DEL SONIDO. FORMA DE TOBERAS.

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EJERCICIOS