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1         INTRODUCCIÓN




                                             APUNTES PARA




                                     Periodo Mayo – Julio 2010
                                                                 Prof. Gustavo Tudare




Apuntes para TERMOFLUIDOS, Mayo-Julio 2010
TERMOFLUIDOS: Introducción                                                         2




                  Introducción
                                            Asignatura: Termofluidos


JUSTIFICACIÓN:            El Ingeniero actual y del futuro
debe tener conocimientos básicos de la Termodinámica y
la mecánica de fluidos, de modo que pueda comprender la
aplicación y optimización de los diferentes tipos de energía
y sus manifestaciones en los procesos cotidianos e
industriales. Además son el fundamento del posterior
entendimiento de los ciclos de potencia, acondicionamiento
de áreas y la aplicación de las mejoras de los procesos.

                                                               Objetivo General:

                                                               Determinar los conocimientos
                                                               básicos relacionados con las
                                                               leyes de la termodinámica, la
                                                               mecánica de los fluidos y sus
                                                               aplicaciones.




…




                                                                              Profesor: Gustavo Tudare
3       INTRODUCCIÓN




Facultad: Ingeniería
Escuela: Ingeniería Industrial
Código: 5T05142
Prelaciones: Ecuaciones diferenciales (5T05143)


                             CONTENIDO PROGRAMÁTICO

UNIDAD I: INTRODUCCIÓN, CONCEPTOS Y DEFINICIONES.

OBJETIVO DE LA UNIDAD: ADQUIRIR CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE LA
                       TERMODINÁMICA.
            Termodinámica. Sistemas Cerrados y Abiertos. Volumen de Control. Propiedades.
            Estado y Equilibrio Termodinámico. Procesos y Ciclos. Fluido. Viscosidad. Presión.
            Ecuación Básica de la Hidrostática. Ley Cero de la Termodinámica. Tipos de Flujos.



UNIDAD II: SUSTANCIA PURA.

OBJETIVO DE LA UNIDAD: ESPECIFICAR LAS PROPIEDADES DE LA SUSTANCIA
PURA.
            Sustancia Pura. Fases de una Sustancia Pura. Diagrama de Propiedades. Tablas de
            Propiedades. La Ecuación de Estado de los Gases Ideales.



UNIDAD III: TRABAJO Y CALOR.

OBJETIVO DE LA UNIDAD: INTERPRETAR LAS DIFERENCIAS ENTRE CALOR Y
TRABAJO.
             Trabajo Mecánico. Trabajo Termodinámico. Tipos de Trabajo. Potencia. Calor.
             Comparación entre Calor y Trabajo.




UNIDAD IV: PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA.

OBJETIVO DE LA UNIDAD: INTERPRETAR Y APLICAR LA PRIMERA LEY DE LA
TERMODINÁMICA
            Primera Ley de la Termodinámica para un Ciclo y un Sistema. Energía. Tipos de
            Energía. Ley de la Conservación de la Masa. Primera Ley de la Termodinámica para
            un Volumen de Control. Trabajo de Flujo. Entalpia. Calores Específicos.

Apuntes para TERMOFLUIDOS, Mayo-Julio 2010
TERMOFLUIDOS: Introducción                                                          4



UNIDAD V: MÁQUINAS TÉRMICAS Y BOMBAS DE CALOR. SEGUNDA LEY DE LA
TERMODINÁMICA. ENTROPÍA.

OBJETIVO DE LA UNIDAD: INTERPRETAR Y APLICAR LA SEGUNDA LEY DE LA
                       TERMODINÁMICA.
            Segunda Ley de la Termodinámica. Entropía. Introducción a la Segunda Ley de la
            Termodinámica. Maquinas Térmicas y Bombas de Calor. Criterios de Kelvin-Planck
            y de Clausius. Ciclo Carnot. Desigualdad de Clausius. Entropía. Procesos
            Reversibles e Irreversibles. Ecuación de Bernoulli. Procesos Politrópico. Eficiencia
            de la Segunda Ley.



UNIDAD VI: CONCERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO PARA UN
VOLUMEN DE CONTROL.

OBJETIVO DE LA UNIDAD: ESTUDIAR LOS PRINCIPIOS DE LA CANTIDAD DE
                        MOVIMIENTO Y SU APLICACIÓN EN TURBO-
                        MÁQUINAS.
            Ecuación de la Cantidad de Movimiento Lineal en un Volumen de Control, Ecuación
            de la Cantidad de Movimiento Angular. Aplicaciones a Turbomáquinas.



UNIDAD VII: ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZAS

OBJETIVO DE LA UNIDAD: DISTINGUIR LOS PARÁMETROS ADIMENSIONALES.
            Análisis    Dimensional   y   Ecuaciones   Rectoras.   Parámetros     Adimensionales.
            Semejanza.



UNIDAD VIII: FLUJO DENTRO DE DUCTOS.

OBJETIVO DE LA UNIDAD: INTERPRETAR LOS DIFERENTES PATRONES DE
                       FLUJO Y LAS PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS
                       MEDIDORES.
            Capa Límite. Flujo Completamente Desarrollado. Pérdidas. Accesorios. Medidores
            de Flujo.



UNIDAD IX: SISTEMAS DE BOMBEO

OBJETIVO DE LA UNIDAD: INTERPRETAR EL FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA
DE BOMBEO.
            Aplicaciones en Serie y en Paralelo. Analizar Curvas Características.

                                                                                Profesor: Gustavo Tudare
5        INTRODUCCIÓN




           RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO

ANTERIORES:

Matemáticas I, II y III
                                     o        La derivada
                                     o        Concepciones de la derivada Introducción a la integral


Ecuaciones diferenciales
                                         o    Funciones de varias variables independientes


POSTERIORES:

Laboratorio de Termofluidos:
                                     o Definiciones: sistemas, fronteras, equilibrio, estado, proceso y
                                        variables termodinámicas.
                                     o Variables termodinámicas intensivas y extensivas(energía,
                                        volumen específico, peso específico, gravedad específica,
                                        presión, volumen y temperatura)
                                     o Funciones y variables de estado
                                     o Ley cero de la termodinámica
                                     o Escalas termométricas (temperatura relativa y absoluta)
                                     o Estados de la materia.
                                     o Formas de energía
                                                Trabajo
                                                Calor
                                                Energía potencial, cinética e interna
                                     o Primera ley de la termodinámica. Sistema cerrado
                                     o Segundo colorario de la primera ley. Sistemas abiertos
                                     o Fronteras de los sistemas
                                     o Enunciado de la segunda Ley de la termodinámica
                                                Axiomas de Clausis y Kelvin-Planck
                                     o Ciclo de Carnot
                                     o Procesos reversibles e irreversibles


Generación de Potencia:
                                     o       Leyes de transferencia de calor
                                                      Conducción
                                                      Radiación
                                                      Convección
                                     o       Mecanismos combinados de transferencia de calor (resistencia
                                             térmica y coeficiente global de transferencia de calor)
                                     o       Clasificación y tipos de intercambiadores
Apuntes para TERMOFLUIDOS, Mayo-Julio 2010
TERMOFLUIDOS: Introducción                                                            6



Acondicionamiento ambiental:




        MECÁNICA DE LOS FLUIDOS



                                      MANEJO BÁSICO DE TÉRMINOS Y PROPIEDADES: DENSIDAD,
       PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
                                      VISCOSIDAD (CINEMÁTICA - DINÁMICA)



     RELACIONES BÁSICAS EN DINÁMICA   DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTOS PARA DISTRIBUCIÓN DE
              DE FLUIDOS              AIRE, PRINCIPIO DE CONTINUIDAD, VARIACIÓN O CAÍDA DE
                                      PRESIÓN, ECUACIÓN GENERAL DE LA ENERGÍA, FLUJO
                                      LAMINAR O TURBULENTO


     PROCESOS BÁSICOS DE FLUJO DE     SELECCIÓN DE MÉTODOS DE CALCULO, Y EQUIPOS DE AIRE
               FLUIDOS                ACONDICIONADO: FACTOR DE FRICCIÓN, CAPA LÍMITE,
                                      CAVITACIÓN, COMPRESIBILIDAD


                                      DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTOS, SELECCIÓN E INSTALACIÓN DE
            ANÁLISIS DE FLUJO
                                      EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO: ECUACIÓN DE ENERGÍA,
                                      FRICCIÓN EN TUBERÍAS, EFECTOS DEL CAMBIO DE SECCIÓN EN DUCTOS,
                                      COEFICIENTES DE DESCARGA DE RECIPIENTES, FLUJO COMPRESIBLE EN
                                      CONDUCTOS, MEDICIÓN DE FLUJO E INSTRUMENTOS

      RUIDO OCASIONADO EN EL FLUJO
                                      DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTOS
               DE FLUIDOS




                                                                                  Profesor: Gustavo Tudare
7        INTRODUCCIÓN




APORTACIÓN DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO
Se proporcionan las herramientas básicas de las áreas de térmica y fluidos que permiten la integración
de grupos interdisciplinarios en el diseño y en la investigación de sistemas o procesos industriales.


CONOCIMIENTOS REQUERIDOS
                                             •   Funciones de una variable
                                             •   Derivación de funciones algebraicas
                                             •   Funciones de varias variables
                                             •   Derivación parcial
                                             •   Integración definida e integración por partes
                                             •   Ecuaciones diferenciales ordinarias.


SUGERENCIAS DE DESEMPEÑO
                                             •   Realizar investigaciones        documentales    sobre   los
                                                 conceptos utilizados
                                             •   Resolver los ejercicios sugeridos para reforzar los temas
                                                 vistos en clase
                                             •   Participación del estudiante en la discusión de conceptos
                                             •   Uso de software para la resolución de problemas, como
                                                 complemento para la comprensión de conceptos.
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN
    •   Evaluación de problemas asignados:
           o Filosofía de evaluación: Cada problema es corregido sobre una base de 20 puntos sin
               considerar cuan largo o de cual unidad sea el problema.
                       20 puntos – El estudiante resolvió el problema correctamente e hizo algunos
                       comentarios sobre la trascendencia de los resultados u otros comentarios que
                       aportaban una idea sobre el análisis y la valoración de los resultados. Además
                       utilizó una metodología para resolver problemas de ingeniería.
                       16 puntos – El estudiante resolvió el problema correctamente utilizando una
                       metodología para resolver problemas de ingeniería, pero no hizo comentarios o
                       análisis.
                       14 puntos – El estudiante resolvió el problema correctamente, pero no hizo
                       comentarios o análisis.
                       10 a 12 puntos - El estudiante terminó el problema y cometió errores menores
                       pero demuestra que sabía lo qué estaban haciendo.
                       8 a 9 puntos – El estudiante terminó el problema y cometió errores en la
                       aplicación de principios básicos o requerimientos de conocimientos previos.
                       4 a 7 puntos – Cuando se cometieron errores importantes, y el estudiante
                       parecía no saber qué hacía realmente o no terminó la solución del problema.
                       1 a 3 puntos – Cuando muy poco trabajo es mostrado
                       0 puntos – Cuando ningún trabajo es hecho sobre un problema.


    •   Participación en el desarrollo de la clase (Pensamiento crítico: adopta posiciones y las
        argumenta, Comunicación: escucha con atención y formula preguntas, Ética: identifica los
        principios éticos en su actuación personal y profesional).


Apuntes para TERMOFLUIDOS, Mayo-Julio 2010
TERMOFLUIDOS: Introducción                                                           8



                              BIBLIOGRAFIA
TERMODINÁMICA




                                       Portada para las Ediciones 4 Ta, 5Ta y 6Ta.




MECÁNICA DE FLUIDOS




                                                                      Cengel & Cimbala




                             Robert Mott               Frank White
                                                                              Profesor: Gustavo Tudare
9        INTRODUCCIÓN




                                    Programa de actividades
        No.                                                                UNIDAD        Actividad
SEM Reunión FECHA                         CONTENIDO
                                                                             No.        programada
                      Presentación - Sistema Internacional de
        1     26/4/10
                      unidades
                                                                              I
 1                    Conceptos básicos Termodinámica y mecánica
        2     30/4/10
                      de los fluidos
                                                                              I
                      Propiedades de estado y equilibrio
        3      3/5/10
                      termodinámico
                                                                              II
 2                                                                                       Exposición-
        4      7/5/10 Sustancias puras                                        II        participación-
        5     10/5/10 Sustancias puras                                        II           análisis.
 3                                                                                    Profesor-Alumnos
        6     14/5/10 Sustancias puras                                        II
        7     17/5/10 Ecuaciones de estado de gas ideal                       II
 4
        8     21/5/10 Ecuaciones de estado de gas ideal                       II
        9     24/5/10 Calor, Trabajo Definición Tipos de trabajos            III
 5                                                                                     Prueba Escrita
        10    28/5/10 Sustancias puras y gas ideal                          I y II         30%
                                                                                                          Entrega
        11    31/5/10 Primera ley de la termodinámica                        IV                          de notas
 6                      Primera ley de la termodinámica, ejercicios de                                     (30%)
        12     4/6/10
                        aplicaciones
                                                                             IV
                        Primera ley de la termodinámica, ejercicios de
        13     7/6/10
                        aplicaciones
                                                                             IV
 7
                        Primera ley de la termodinámica, ejercicios de
        14    11/6/10
                        aplicaciones
                                                                             IV
                                                                                         Exposición-
        15    14/6/10 Segunda ley de la termodinámica                         V         participación-
                                                                                           análisis.
 8                    Segunda ley de la termodinámica, ejercicios de                  Profesor-Alumnos
        16    18/6/10
                      aplicaciones
                                                                              V
                        Segunda ley de la termodinámica, ejercicios de
        17    21/6/10
                        aplicaciones
                                                                              V
 9
                        Segunda ley de la termodinámica, ejercicios de
        18    25/6/10
                        aplicaciones
                                                                              V

        19    28/6/10 Modos de transferencia de calor                        III
 10                                                                                    Prueba Escrita     Entrega
        20     2/7/10   1ra. Y 2da. ley de la termodinámica                IV y V          30%           de notas
                                                                                                          (30%)
        21     5/7/10          FIRMA DEL ACTA DE LA INDEPENDENCIA
 11                                                                                      Exposición-
                        Flujos dentro de ductos, Perdidas en accesorios,
        22     9/7/10
                        Tuberías , Ejercicios
                                                                             VIII       participación-
                                                                                           análisis.
                        Flujos dentro de ductos, Perdidas en accesorios,              Profesor-Alumnos
        23    12/7/10
                        Tuberías , Ejercicios
                                                                             VIII
 12
                                                                                       Prueba Escrita
        24    16/7/10 Modos de transferencia de calor                        III           10%

        25    19/7/10 Bombas definición , Sistema de bombeo                  IX          Exposición-
 13                                                                                     participación-
        26    23/7/10 Ejercicios de aplicación                               IX            análisis.
        27    26/7/10 Ejercicios de aplicación                               IX       Profesor-Alumnos
 14                     Análisis hidráulico y Selección de una bomba                   Prueba Escrita
        28    30/7/10
                        centrífuga
                                                                          VIII y IX        30%
                                           Entrega de notas (30/7/10) 40%


Apuntes para TERMOFLUIDOS, Mayo-Julio 2010
TERMOFLUIDOS: Introducción                                                                   10



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                                  http://www.zaragoza.unam.mx/edpuel/biologia/reyes/puel/cursos/diagfases/
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Segunda ley de la termodinámica   http://www2.udec.cl/~jinzunza/fisica/cap15.pdf
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                                  http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/Jchamorro/Mecanica-
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                                  http://www.tecnicsuport.com/index.php?pagina=http://www.tecnicsuport.com
Sistemas de bombeo                /fonta/taulesconsulta/bombes1/powere1.html
Sistemas de bombeo                http://www.mch.cl/documentos/pdf/cavita.pdf




                                                                                         Profesor: Gustavo Tudare

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Unidad 0

  • 1. 1 INTRODUCCIÓN APUNTES PARA Periodo Mayo – Julio 2010 Prof. Gustavo Tudare Apuntes para TERMOFLUIDOS, Mayo-Julio 2010
  • 2. TERMOFLUIDOS: Introducción 2 Introducción Asignatura: Termofluidos JUSTIFICACIÓN: El Ingeniero actual y del futuro debe tener conocimientos básicos de la Termodinámica y la mecánica de fluidos, de modo que pueda comprender la aplicación y optimización de los diferentes tipos de energía y sus manifestaciones en los procesos cotidianos e industriales. Además son el fundamento del posterior entendimiento de los ciclos de potencia, acondicionamiento de áreas y la aplicación de las mejoras de los procesos. Objetivo General: Determinar los conocimientos básicos relacionados con las leyes de la termodinámica, la mecánica de los fluidos y sus aplicaciones. … Profesor: Gustavo Tudare
  • 3. 3 INTRODUCCIÓN Facultad: Ingeniería Escuela: Ingeniería Industrial Código: 5T05142 Prelaciones: Ecuaciones diferenciales (5T05143) CONTENIDO PROGRAMÁTICO UNIDAD I: INTRODUCCIÓN, CONCEPTOS Y DEFINICIONES. OBJETIVO DE LA UNIDAD: ADQUIRIR CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE LA TERMODINÁMICA. Termodinámica. Sistemas Cerrados y Abiertos. Volumen de Control. Propiedades. Estado y Equilibrio Termodinámico. Procesos y Ciclos. Fluido. Viscosidad. Presión. Ecuación Básica de la Hidrostática. Ley Cero de la Termodinámica. Tipos de Flujos. UNIDAD II: SUSTANCIA PURA. OBJETIVO DE LA UNIDAD: ESPECIFICAR LAS PROPIEDADES DE LA SUSTANCIA PURA. Sustancia Pura. Fases de una Sustancia Pura. Diagrama de Propiedades. Tablas de Propiedades. La Ecuación de Estado de los Gases Ideales. UNIDAD III: TRABAJO Y CALOR. OBJETIVO DE LA UNIDAD: INTERPRETAR LAS DIFERENCIAS ENTRE CALOR Y TRABAJO. Trabajo Mecánico. Trabajo Termodinámico. Tipos de Trabajo. Potencia. Calor. Comparación entre Calor y Trabajo. UNIDAD IV: PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA. OBJETIVO DE LA UNIDAD: INTERPRETAR Y APLICAR LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA Primera Ley de la Termodinámica para un Ciclo y un Sistema. Energía. Tipos de Energía. Ley de la Conservación de la Masa. Primera Ley de la Termodinámica para un Volumen de Control. Trabajo de Flujo. Entalpia. Calores Específicos. Apuntes para TERMOFLUIDOS, Mayo-Julio 2010
  • 4. TERMOFLUIDOS: Introducción 4 UNIDAD V: MÁQUINAS TÉRMICAS Y BOMBAS DE CALOR. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA. ENTROPÍA. OBJETIVO DE LA UNIDAD: INTERPRETAR Y APLICAR LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA. Segunda Ley de la Termodinámica. Entropía. Introducción a la Segunda Ley de la Termodinámica. Maquinas Térmicas y Bombas de Calor. Criterios de Kelvin-Planck y de Clausius. Ciclo Carnot. Desigualdad de Clausius. Entropía. Procesos Reversibles e Irreversibles. Ecuación de Bernoulli. Procesos Politrópico. Eficiencia de la Segunda Ley. UNIDAD VI: CONCERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO PARA UN VOLUMEN DE CONTROL. OBJETIVO DE LA UNIDAD: ESTUDIAR LOS PRINCIPIOS DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y SU APLICACIÓN EN TURBO- MÁQUINAS. Ecuación de la Cantidad de Movimiento Lineal en un Volumen de Control, Ecuación de la Cantidad de Movimiento Angular. Aplicaciones a Turbomáquinas. UNIDAD VII: ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZAS OBJETIVO DE LA UNIDAD: DISTINGUIR LOS PARÁMETROS ADIMENSIONALES. Análisis Dimensional y Ecuaciones Rectoras. Parámetros Adimensionales. Semejanza. UNIDAD VIII: FLUJO DENTRO DE DUCTOS. OBJETIVO DE LA UNIDAD: INTERPRETAR LOS DIFERENTES PATRONES DE FLUJO Y LAS PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS MEDIDORES. Capa Límite. Flujo Completamente Desarrollado. Pérdidas. Accesorios. Medidores de Flujo. UNIDAD IX: SISTEMAS DE BOMBEO OBJETIVO DE LA UNIDAD: INTERPRETAR EL FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE BOMBEO. Aplicaciones en Serie y en Paralelo. Analizar Curvas Características. Profesor: Gustavo Tudare
  • 5. 5 INTRODUCCIÓN RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO ANTERIORES: Matemáticas I, II y III o La derivada o Concepciones de la derivada Introducción a la integral Ecuaciones diferenciales o Funciones de varias variables independientes POSTERIORES: Laboratorio de Termofluidos: o Definiciones: sistemas, fronteras, equilibrio, estado, proceso y variables termodinámicas. o Variables termodinámicas intensivas y extensivas(energía, volumen específico, peso específico, gravedad específica, presión, volumen y temperatura) o Funciones y variables de estado o Ley cero de la termodinámica o Escalas termométricas (temperatura relativa y absoluta) o Estados de la materia. o Formas de energía Trabajo Calor Energía potencial, cinética e interna o Primera ley de la termodinámica. Sistema cerrado o Segundo colorario de la primera ley. Sistemas abiertos o Fronteras de los sistemas o Enunciado de la segunda Ley de la termodinámica Axiomas de Clausis y Kelvin-Planck o Ciclo de Carnot o Procesos reversibles e irreversibles Generación de Potencia: o Leyes de transferencia de calor Conducción Radiación Convección o Mecanismos combinados de transferencia de calor (resistencia térmica y coeficiente global de transferencia de calor) o Clasificación y tipos de intercambiadores Apuntes para TERMOFLUIDOS, Mayo-Julio 2010
  • 6. TERMOFLUIDOS: Introducción 6 Acondicionamiento ambiental: MECÁNICA DE LOS FLUIDOS MANEJO BÁSICO DE TÉRMINOS Y PROPIEDADES: DENSIDAD, PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS VISCOSIDAD (CINEMÁTICA - DINÁMICA) RELACIONES BÁSICAS EN DINÁMICA DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTOS PARA DISTRIBUCIÓN DE DE FLUIDOS AIRE, PRINCIPIO DE CONTINUIDAD, VARIACIÓN O CAÍDA DE PRESIÓN, ECUACIÓN GENERAL DE LA ENERGÍA, FLUJO LAMINAR O TURBULENTO PROCESOS BÁSICOS DE FLUJO DE SELECCIÓN DE MÉTODOS DE CALCULO, Y EQUIPOS DE AIRE FLUIDOS ACONDICIONADO: FACTOR DE FRICCIÓN, CAPA LÍMITE, CAVITACIÓN, COMPRESIBILIDAD DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTOS, SELECCIÓN E INSTALACIÓN DE ANÁLISIS DE FLUJO EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO: ECUACIÓN DE ENERGÍA, FRICCIÓN EN TUBERÍAS, EFECTOS DEL CAMBIO DE SECCIÓN EN DUCTOS, COEFICIENTES DE DESCARGA DE RECIPIENTES, FLUJO COMPRESIBLE EN CONDUCTOS, MEDICIÓN DE FLUJO E INSTRUMENTOS RUIDO OCASIONADO EN EL FLUJO DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTOS DE FLUIDOS Profesor: Gustavo Tudare
  • 7. 7 INTRODUCCIÓN APORTACIÓN DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Se proporcionan las herramientas básicas de las áreas de térmica y fluidos que permiten la integración de grupos interdisciplinarios en el diseño y en la investigación de sistemas o procesos industriales. CONOCIMIENTOS REQUERIDOS • Funciones de una variable • Derivación de funciones algebraicas • Funciones de varias variables • Derivación parcial • Integración definida e integración por partes • Ecuaciones diferenciales ordinarias. SUGERENCIAS DE DESEMPEÑO • Realizar investigaciones documentales sobre los conceptos utilizados • Resolver los ejercicios sugeridos para reforzar los temas vistos en clase • Participación del estudiante en la discusión de conceptos • Uso de software para la resolución de problemas, como complemento para la comprensión de conceptos. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN • Evaluación de problemas asignados: o Filosofía de evaluación: Cada problema es corregido sobre una base de 20 puntos sin considerar cuan largo o de cual unidad sea el problema. 20 puntos – El estudiante resolvió el problema correctamente e hizo algunos comentarios sobre la trascendencia de los resultados u otros comentarios que aportaban una idea sobre el análisis y la valoración de los resultados. Además utilizó una metodología para resolver problemas de ingeniería. 16 puntos – El estudiante resolvió el problema correctamente utilizando una metodología para resolver problemas de ingeniería, pero no hizo comentarios o análisis. 14 puntos – El estudiante resolvió el problema correctamente, pero no hizo comentarios o análisis. 10 a 12 puntos - El estudiante terminó el problema y cometió errores menores pero demuestra que sabía lo qué estaban haciendo. 8 a 9 puntos – El estudiante terminó el problema y cometió errores en la aplicación de principios básicos o requerimientos de conocimientos previos. 4 a 7 puntos – Cuando se cometieron errores importantes, y el estudiante parecía no saber qué hacía realmente o no terminó la solución del problema. 1 a 3 puntos – Cuando muy poco trabajo es mostrado 0 puntos – Cuando ningún trabajo es hecho sobre un problema. • Participación en el desarrollo de la clase (Pensamiento crítico: adopta posiciones y las argumenta, Comunicación: escucha con atención y formula preguntas, Ética: identifica los principios éticos en su actuación personal y profesional). Apuntes para TERMOFLUIDOS, Mayo-Julio 2010
  • 8. TERMOFLUIDOS: Introducción 8 BIBLIOGRAFIA TERMODINÁMICA Portada para las Ediciones 4 Ta, 5Ta y 6Ta. MECÁNICA DE FLUIDOS Cengel & Cimbala Robert Mott Frank White Profesor: Gustavo Tudare
  • 9. 9 INTRODUCCIÓN Programa de actividades No. UNIDAD Actividad SEM Reunión FECHA CONTENIDO No. programada Presentación - Sistema Internacional de 1 26/4/10 unidades I 1 Conceptos básicos Termodinámica y mecánica 2 30/4/10 de los fluidos I Propiedades de estado y equilibrio 3 3/5/10 termodinámico II 2 Exposición- 4 7/5/10 Sustancias puras II participación- 5 10/5/10 Sustancias puras II análisis. 3 Profesor-Alumnos 6 14/5/10 Sustancias puras II 7 17/5/10 Ecuaciones de estado de gas ideal II 4 8 21/5/10 Ecuaciones de estado de gas ideal II 9 24/5/10 Calor, Trabajo Definición Tipos de trabajos III 5 Prueba Escrita 10 28/5/10 Sustancias puras y gas ideal I y II 30% Entrega 11 31/5/10 Primera ley de la termodinámica IV de notas 6 Primera ley de la termodinámica, ejercicios de (30%) 12 4/6/10 aplicaciones IV Primera ley de la termodinámica, ejercicios de 13 7/6/10 aplicaciones IV 7 Primera ley de la termodinámica, ejercicios de 14 11/6/10 aplicaciones IV Exposición- 15 14/6/10 Segunda ley de la termodinámica V participación- análisis. 8 Segunda ley de la termodinámica, ejercicios de Profesor-Alumnos 16 18/6/10 aplicaciones V Segunda ley de la termodinámica, ejercicios de 17 21/6/10 aplicaciones V 9 Segunda ley de la termodinámica, ejercicios de 18 25/6/10 aplicaciones V 19 28/6/10 Modos de transferencia de calor III 10 Prueba Escrita Entrega 20 2/7/10 1ra. Y 2da. ley de la termodinámica IV y V 30% de notas (30%) 21 5/7/10 FIRMA DEL ACTA DE LA INDEPENDENCIA 11 Exposición- Flujos dentro de ductos, Perdidas en accesorios, 22 9/7/10 Tuberías , Ejercicios VIII participación- análisis. Flujos dentro de ductos, Perdidas en accesorios, Profesor-Alumnos 23 12/7/10 Tuberías , Ejercicios VIII 12 Prueba Escrita 24 16/7/10 Modos de transferencia de calor III 10% 25 19/7/10 Bombas definición , Sistema de bombeo IX Exposición- 13 participación- 26 23/7/10 Ejercicios de aplicación IX análisis. 27 26/7/10 Ejercicios de aplicación IX Profesor-Alumnos 14 Análisis hidráulico y Selección de una bomba Prueba Escrita 28 30/7/10 centrífuga VIII y IX 30% Entrega de notas (30/7/10) 40% Apuntes para TERMOFLUIDOS, Mayo-Julio 2010
  • 10. TERMOFLUIDOS: Introducción 10 Páginas de Internet recomendadas Tema o punto de interés Dirección Termodinámica Centrales termoeléctricas http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/ed99-0226-01.html Proyectos termoeléctricos en Venezuela http://www.inelectra.com/proyectos/index.php?item=item7&id=104 Sistema internacional de unidades http://www.ieslaasuncion.org/fisicaquimica/sistema1.html Ley de metrológica Venezuela http://fisica.ciens.ucv.ve/postfismed/normas/leymetrologia.html El sistema experto en termodinámica (TEST) http://thermo.sdsu.edu/testcenter/ http://bacterio.uc3m.es/docencia/profesores/melendez/docufis2/pdf/Apuntes Introducción a la termodinámica Termo1.pdf Conceptos básicos en termodinámica http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo/Termo.html Introducción a la mecánica de los fluidos http://www.uia.mx/campus/publicaciones/fisica/pdf/12Mecanicadefluidos.pdf Calor y primera ley de la termodinámica http://www2.udec.cl/~jinzunza/fisica/cap13.pdf Varios Software de Termodinámica http://www.tecnun.es/asignaturas/termo/SOFTWARE/SoftTD.htm Tabla de propiedades http://inmecanica.com/termo/tablas/tablasprop.html http://www.zaragoza.unam.mx/edpuel/biologia/reyes/puel/cursos/diagfases/ Sustancias puras modulo/apuntes_amg.pdf Segunda ley de la termodinámica http://www2.udec.cl/~jinzunza/fisica/cap15.pdf Tablas de propiedades del vapor http://www.nuc.berkeley.edu/courses/classes/E-115/Reader/steam_table_A- de agua 1.pdf Tablas de propiedades del vapor de agua http://wolfweb.unr.edu/homepage/arehart/courses/713/Steam.pdf Tablas y diagramas de propiedades del vapor de agua http://www.unene.ca/un702-2005/text/section04.pdf Mecánica de fluidos Dinámica de fluidos http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/dinamica/bernoulli/bernouilli.htm Ecuación de Bernoulli http://www.slideshare.net/vicentz/la-ecuacion-de-bernoulli http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/Jchamorro/Mecanica- fluidos%20I/Mec%C3%A1nica%20I%20- %20Ecuaci%C3%B3n%20de%20Bernoulli%20%5BModo%20de%20compat Ecuación de Bernoulli ibilidad%5D.pdf Ecuación general de energía www.galeon.com/fluidos1/ecuaciones.ppt Sistemas de bombeo http://www.grupohoba.com/downloads/curso_UCAB.pdf Sistemas de bombeo http://www.sishica.com/sishica/download/Manual.pdf http://www.tecnicsuport.com/index.php?pagina=http://www.tecnicsuport.com Sistemas de bombeo /fonta/taulesconsulta/bombes1/powere1.html Sistemas de bombeo http://www.mch.cl/documentos/pdf/cavita.pdf Profesor: Gustavo Tudare