I. INFORMACIÓN GENERAL CURSO CÓDIGO CICLO CUERPO ACADÉMICO
CRÉDITOS SEMANAS HORAS ÁREA O CARRERA
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Termodinámica Aplicada II154 201802
Mariñas Tapia, Paul Henry Narvaez Pozo, Jose Raulin Salas Colotta, Gilberto Vicente Sayan Rivera, Rosa Maria Elizabeth 4 10 4 H (Laboratorio) Semanal /6 H (Teoría) Semanal Ingenieria Industrial Epe
II. MISIÓN Y VISIÓN DE LA UPC Misión: Formar líderes íntegros e innovadores con visión global para que transformen el Perú. Visión: Ser líder en la educación superior por su excelencia académica y su capacidad de innovación.
III. INTRODUCCIÓN
Curso de especialidad en la carrera de Ingeniería Industrial, de carácter teórico-práctico dirigido a los estudiantes del sexto ciclo con el objetivo principal de desarrollar las competencias generales de Comunicación Oral y Escrita y la competencia específica ABET: (b.1) Diseña y conduce experimentos,analiza e interpreta datos. El curso de Termodinámica Aplicada proporciona los conceptos y herramientas para identificar, describir y calcular el consumo energético de diversos procesos domésticos e industriales. En esta asignatura se describen los principios básicos de la generación generación de energía mecánica y eléctrica a partir de la transformación de la energía calorífica así como las restricciones de dicha trasformación. Se muestra al alumno los criterios para tomar decisiones respecto al qué, cuánto y cómo producir energía y su uso racional en diversos procesos industriales que incluyen también la conservación de alimentos, la refrigeración y el acondicionamiento de aire. IV. LOGRO (S) DEL CURSO
Al finalizar el curso de Termodinámica Aplicada el alumno identifica y describe problemas de ingeniería relacionados con la producción y consumo de energía, analiza el problema a través de antecedentes, calcula los requerimientos de energía térmica y/o eléctrica de máquinas industriales y toma decisiones orientadas a la reducción de costos mediante el ahorro y/o uso racional de la energía. Presenta informes técnicos en los cuales identifica y utiliza las variables dependientes e independientes del sistema en su análisis y propuestas, de manera estructurada y formal.
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V. UNIDADES DE APRENDIZAJE
UNIDAD Nº: 1 SISTEMAS TERMODINÁMICOS Y SUS PROPIEDADES LOGRO Al finalizar la unidad el alumno señala la diferencia entre sistemas cerrados y abiertos, identificando la sustancia de trabajo en estos sistemas así como sus propiedades y calculando las variaciones que sufren estas propiedades durante los procesos que realizan dichos sistemas. TEMARIO Sistemas termodinámicos, cerrados y abiertos. Propiedades extensivas e intensivas. Formas de energía: interna, cinética, potencial, entalpía. Sustancia de trabajo: gases ideales, ecuación de estado; sustancias puras, tabla de propiedades termodinámicas para el agua y refrigerante 134a. HORA(S) / SEMANA(S) Semana 1 Sesiones 1-2-3
UNIDAD Nº: 2 PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA (BALANCE DE ENERGÍA) LOGRO Al finalizar la unidad el alumno aplica el principio de conservación de materia y conservación de energía al análisis de sistemas cerrados y abiertos para calcular los requerimientos de calor y trabajo en diversos dispositivos de uso doméstico o industrial, valorando la eficiencia en la conversión de energía. TEMARIO Formas de energía: cinética, potencia, interna, mecánica (de flujo). Transferencia de energía por calor y trabajo. Ecuación de la primera ley de la termodinámica. Análisis de sistemas cerrados. Principio de continuidad en sistemas abiertos. Análisis de sistemas abiertos. Eficiencia en la conversión de energía. HORA(S) / SEMANA(S) Semanas: 2-3-4 Sesiones 4-5-6-7-8-9-10-11-12
UNIDAD Nº: 3 SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA LOGRO Al finalizar la unidad el estudiante interpreta los enunciados de la segunda ley de la termodinámica y utiliza la propiedad entropía como medida de los efectos de la degradación de energía de un sistema (pérdida en la capacidad de realizar trabajo). Analiza y calcula los requerimientos de energía en procesos isentrópicos (ideales) y no isentrópicos (reales) TEMARIO - Maquinas térmicas: eficiencia térmica. Refrigeradores y bombas de calor: coeficiente de desempeño. - Procesos reversibles e irreversibles. El ciclo de Carnot como medida de la máxima eficiencia. -Entropía y cambio de entropía de gases ideales, sustancias puras sólidas, líquidas, vapor, mezcla líquido vapor, vapor sobrecalentado. - Procesos isentrópicos. Diagrama de temperatura versus entropía. -Eficiencias isentrópicas de dispositivos de flujo estable: compresores, bombas, turbinas. HORA(S) / SEMANA(S)
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Semanas: 5-6 Sesiones 13-14-15-16-17-18
UNIDAD Nº: 4 GENERACIÓN DE ENERGÍA (CICLOS DE POTENCIA) LOGRO Al finalizar la unidad el alumno describe el funcionamiento y calcula la potencia entregada por diversas máquinas térmicas que convierten el calor que proporciona un combustible en energía mecánica o eléctrica y evalúa la eficiencia de esta conversión energética. TEMARIO -Máquinas térmicas. Ciclo de Carnot (procesos isentrópicos). -Ciclos de potencia a gas: ciclo Diesel, Ciclo Brayton. -Ciclos de potencia a vapor: ciclo Rankine. -Representación en los diagramas T-s. Eficiencia térmica. Mejoras en el funcionamiento de los ciclos de potencia HORA(S) / SEMANA(S) Semanas: 7-8 Sesiones 19-20-21-22-23-24
UNIDAD Nº: 5 SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN LOGRO Al finalizar la unidad el alumno describe el funcionamiento de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado, calcula los requerimientos de energía de estos sistemas y determina el coeficiente de desempeño. TEMARIO -Refrigeradores y bombas de calor. -Refrigeración por compresión isentrópica y no isentrópica. -Propiedades de los refrigerantes -Coeficiente de desempeño HORA(S) / SEMANA(S) Semana 9 Sesiones 25-26-27 VI. METODOLOGÍA
Las clases se realizan combinando la parte teórica con la práctica tanto de laboratorio (experimentación) como dirigida a través de la solución de problemas. Se realizan trabajos individuales y grupales para promover la planificación, el análisis, el cálculo y la elaboración de conclusiones.
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VII. EVALUACIÓN FÓRMULA 7.5% (LB1) + 7.5% (LB2) + 15% (PC1) + 7.5% (LB3) + 7.5% (LB4) + 15% (PC2) + 10% (DD1) + 30% (EB1)
TIPO DE NOTA LB - PRACTICA LABORATORIO LB - PRACTICA LABORATORIO PC - PRÁCTICAS PC LB - PRACTICA LABORATORIO LB - PRACTICA LABORATORIO PC - PRÁCTICAS PC DD - EVAL. DE DESEMPENO EB - EVALUACIÓN FINAL
PESO % 7.50 7.50 15 7.50 7.50 15 10 30
VIII. CRONOGRAMA Módulo Regular TIPO DE DESCRIPCIÓN NOTA PRUEBA LB PRACTICA LABORATORIO LB PRACTICA LABORATORIO PC PRÁCTICAS PC LB PRACTICA LABORATORIO LB PRACTICA LABORATORIO PC PRÁCTICAS PC
NÚM. DE FECHA OBSERVACIÓN PRUEBA 1 16 Agosto Boyler de Marcet
NO
2
23 Agosto Bomba de agua
NO
1 3
27 Agosto 06 Intercambiador de Calor Setiembre 20 Refrigeración Setiembre 27 Setiembre 27Setiembr e 02 Octubre
SÍ NO
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DD
EVAL. DE DESEMPENO
1
EB
EVALUACIÓN FINAL
1
RECUPERABLE
NO SÍ NO SÍ
IX. BIBLIOGRAFÍA DEL CURSO
https://upc.alma.exlibrisgroup.com/leganto/readinglist/lists/3188118050003391?institute=51UPC_INST &auth=LOCAL
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