Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales
Departamento: Fisica
Área: Area Unica - Física
(Programa del año 2023)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 05/08/2023 19:08:35)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
TERMODINAMICA BASICA TEC.UNIV.EN.ENERGIA REN 05/13 2023 2° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
BULNES, FERNANDO MANUEL Prof. Responsable P.Asoc Exc 40 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
3 Hs. 2 Hs. 2 Hs. 1 Hs. 8 Hs. 2º Cuatrimestre 07/08/2023 18/11/2023 15 120
IV - Fundamentación
Termodinámica Básica, es el primer curso de de la carrera TUER referido al estudio de la física térmica. Es curso introductorio de
Termodinámica.
V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje
Se pretende que los estudiantes adquieran conocimientos básicos sobre termodinámica, tanto desde el punto de vista macroscópico como microscópico.
Se pretende que al finalizar el curso, los estudiantes hayan adquirido conocimientos sobre conceptos de calor, temperatura,
sistemas y procesos termodinámicos, fases de la materia, equilibrios y cambios de fases, maquinas térmicas y principales funciones termodinámicas, entre otros, y sean capaces de aplicar dichos conocimientos a sistemas reales.
VI - Contenidos
BOLILLA1:
Termodinámica. Temperatura y calor. Descripción macroscópica. Temperatura y equilibrio térmico. Ley cero de la termodinámica. Termómetros y escalas de temperatura. Escalas de Celsius y Fahrenheit. Termómetros de gas y la escala Kelvin. Expansión térmica. Expansión lineal. Expansión de volumen. Coeficientes de expansión. Expansión térmica del agua. Esfuerzo térmico.

BOLILLA 2:
Cantidad de calor. Transferencia de calor. Joule. La caloría. Calor específico. Capacidad calorífica molar. Ley de Dulong y Petit. Estados de la materia. Fases. Cambios de fase, equilibrio de fases. Calor de fusión y calor de vaporización. Cálculos de calor. Cambios de temperatura y cambios de fase. Gradiente de temperatura. Mecanismos de transferencia de calor. Conducción. Convección. Radiación. Ley de Stefan Boltzmann. Radiación y absorción.

BOLILLA 3:
Propiedades térmicas de la materia. Descripción microscópica. Ecuaciones de estado. Variables de estado. Masa molar o peso molecular. La ecuación del gas ideal. Volumen de un gas a temperatura y presión estándar (TPE). Gráficas pV, presión en función de volumen. Isotermas. Propiedades moleculares de la materia. Moles y número de Avogadro. Masa atómica y molecular.

BOLILLA 4:
Modelo cinético-molecular del gas ideal. Presión y energías cinéticas moleculares. Capacidades caloríficas. Capacidades caloríficas de los gases. Equipartición de la energía. La Constante de Boltzmann. Capacidades caloríficas de sólidos. Fases de la materia. equilibrio de fases, diagrama de fases, puntos críticos. Superficie pVT. Mezcla de gases ideales.

BOLILLA 5:
Primera Ley de la Termodinámica. Sistemas termodinámicos. Proceso termodinámico. Signos del calor y del trabajo en termodinámica. Trabajo realizado al cambiar el volumen. Trayectoria entre estados termodinámicos Trabajo efectuado en un proceso termodinámico. Calor agregado en un proceso termodinámico.

BOLILLA 6:
Energía interna y Primera Ley de la Termodinámica. Procesos cíclicos y sistemas aislados. Tipos de procesos termodinámicos. Proceso adiabático. Proceso isocórico. Proceso isobárico. Proceso isotérmico. Gas ideal. Energía interna de un gas ideal. Capacidad calorífica de un gas ideal. capacidad calorífica molar a volumen constante, a presión constante, y la relación entre ambas. Proceso adiabático para el gas ideal. Gas ideal adiabático.

BOLILLA 7:
Segunda Ley de la Termodinámica. Dirección de los procesos termodinámicos. Máquinas térmicas. Diagramas de flujo de energía y eficiencia. Motores de combustión interna. Ciclo Otto, ciclo Diésel. Refrigeradores; bomba de calor. El ciclo de Carnot. Escala de temperatura Kelvin. La tercera ley de la termodinámica. Entalpía. Entropía; desorden. Entropía en procesos cíclicos. Cambio de entropía en procesos reversibles e irreversibles. Entropía y la segunda ley.

VII - Plan de Trabajos Prácticos
Los estudiantes desarrollaran actividades de resolución de ejercicios, sobre los temas que se dictan en la teoría. Se les brindara apoyo y orientación, para que en todos los casos puedan comprender las consignas e identificar que conocimientos y
herramientas necesitan para abordar dichas tareas. Las guías de ejercicios se entregaran a los estudiantes a medida que se avance en el dictado de clases teóricas.
VIII - Regimen de Aprobación
Regularidad:
Se requiere la aprobación de dos evaluaciones parciales de teoría y ejercicios prácticos, con una nota promedio mínima de cinco (5) puntos sobre diez (10) en cada parcial. Asistencia al 80% de las actividades de la materia. Cada evaluación parcial tiene 2 instancias de recuperación, mas una una instancia de recuperación global, hacia el final de cursado.

Promoción:
Se requiere la aprobación de dos evaluaciones parciales de teoría y ejercicios prácticos, con una nota promedio mínima de siete (7) puntos sobre diez (10) en cada parcial. En cada parcial, Las notas mínimas de teoría y de practica será seis (6) puntos. Asistencia al 80% de las actividades de la materia, y la aprobación de una presentación final sobre un tema que será oportunamente asignado. No se podrá usar la instancia de recuperación global para acceder a la promoción.
IX - Bibliografía Básica
[1] SEARS – ZEMANSKY, física unIversitaria; Young and Freedman; Addison-Wesley 2009.
[2] Fisica Vol1; Resnick, Halliday, Krane; CECSA 2007
X - Bibliografia Complementaria
[1] Fisica para la ciencia y la tecnología - vol 1C Termodinámica; Tipler y Mosca; Reverte, 2005
[2] Termodinámica; Abbott y Van Ness; Schaum – McGraw Hill 1980
XI - Resumen de Objetivos
Se espera que los estudiantes adquieran los conceptos básicos de la termodinámica, y la capacidad de aplicar dichos conocimientos al estudio y aplicación en relación con sistemas reales.
XII - Resumen del Programa
Termodinámica. Temperatura y calor. Descripción macroscópica. Transferencia de calor. Estados de la materia. Fases. Cambios de fase, equilibrio de fases. Propiedades térmicas de la materia. Descripción microscópica. Propiedades moleculares de la materia. Gas ideal. Capacidad calorífica. Fases de la materia. Diagramas de fases, puntos críticos. Primera Ley de la Termodinámica. Proceso termodinámico. Tipos de procesos termodinámicos. Segunda Ley de la Termodinámica. Dirección de los procesos termodinámicos. Máquinas térmicas. La tercera ley de la termodinámica. Entalpía. Entropía
XIII - Imprevistos
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XIV - Otros