DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL TERMODINÁMICA (2015741)

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10. Teoremas de Carnot. Escala termodinámica de temperatura absoluta. Equivalencia de las escalas absolutas de temperatura. Desigualdad de Clausius. La entropía, propiedad. El plano T – S: representación de procesos. Ciclo de Carnot en el plano T – S. Cambios de entropía en procesos reversibles.

11. Generación de entropía. Balance de entropía en un volumen de control. Aplicación a procesos en sistemas cerrados y en volúmenes de control con PFEE y PFEU. El principio de incremento de entropía. Punto de vista microscópico sobre la entropía.

12. La entropía de una sustancia pura. Diagramas de fases en el plano T – S. Plano H – S. Combinación de la primera y la segunda leyes: las ecuaciones TdS. Cambios de entropía de líquidos y sólidos. La entropía en las tablas de vapor.

13. Entropía en los gases ideales. La entropía en las tablas de los gases. Los procesos isoentrópico y politrópico reversibles de los gases ideales.

CICLOS TERMODINAMICOS

14. Ciclos de potencia con vapor. Ciclo de Rankine. Efecto de la temperatura y la presión sobre el ciclo de Rankine. Ciclo de Rankine con recalentamiento intermedio. Desviación de los ciclos reales con respecto al ciclo ideal.

15. Ciclos de refrigeración. Parámetros de comportamiento de ciclos de refrigeración.

16. EXAMEN FINAL.

BIBLIOGRAFÍA

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- SMITH J.M, VAN NESS H.C, ABBOTT M.M. “Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química", 7ª Edición, McGraw-Hill, México, 2007.

- POLING BE, PRAUSNITZ JM, O’CONELL JP. "The Properties of Gases and Liquids", 5th Edition, McGraw-Hill, New York, 2001.

- JONES JB, DUGAN R.E. “Engineering Thermodynamics”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, USA, 1996.

- WARK K, RICHARD D.E. “Termodinámica”, 6a Edición., McGraw Hill, España, 2001.

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- HOYOS, B.A. y MEJÍA, M.C. “Fundamentos de termodinámica clásica para ingeniería”, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. Medellín, 2009.

- ESPINOSA A Fuerzas Intermoleculares y Correlaciones PvT 1997 Universidad Nacional de Colombia Bogotá

- ASIMOV ISAAC Las Amenazas de Nuestro Mundo Plaza & Janes Editores 1993

EVALUACIÓN

Evaluación

Porcentaje

Primer parcial

21%

Segundo parcial

22%

Sustentación de Talleres, Lecturas y Participación en el aula de clase

17%

Trabajo Grupal y presentación: Unidades de Proceso

15%

Examen final

25%

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Talleres

Al inicio del desarrollo de cada tema se asignaran problemas tipo, para que el estudiante los vaya desarrollando paralelamente con el avance de la clase, esto con el propósito de analizar y discutir en clase las dudas y las diferentes opciones de solución. Estos problemas deberán ser sustentados en un quist

Participación en el aula de Clase

Se refiere a la participación en clase ya sea en la solución de problemas asignados o en la discusión asociada con material de lectura (control de lectura). Este control podrá ser escrito u oral.

Trabajo Grupal y Presentación

Este trabajo se realiza por subgrupos, máximo de 4 integrantes, consiste en seleccionar un equipo de proceso o un ciclo de refrigeración o potencia, identificar la función que cumple y analizar los cambios de estado. Deberá contener: un diagrama global de la unidad ó del proceso, la identificación de la función que cumple el equipo , un diagrama simplificado identificando los flujos de masa y energía, esquemas reales (fotos), los balances de masa y energía cualitativos y el desarrollo de un problema sobre el equipo o proceso estudiado desarrollado con gran detalle por el subgrupo.

El trabajo deberá ser presentado en clase y posteriormente a la presentación se requiere entregar un escrito con todos los aspectos estudiados.

Entre los equipos están: Intercambiadores de calor, bombas, compresores, turbinas de vapor

Con relación a ciclos de potencias: el ciclo Rankine, turbinas de gas, ciclo de Otto, ciclo Diesel y ciclos de refrigeración por compresión o por absorción.

Nota: El propósito de este trabajo no es estudiar los diferentes tipos o clases de equipos sino realizar los análisis de primera y segunda ley sobre uno (solo uno) específico y especialmente desarrollar un problema ejemplo que debe ser explicado al grupo con gran detalle