Este documento presenta el silabo del curso de Termodinámica impartido en la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional de Ingeniería. El curso dura 17 semanas y cubre temas como sustancias puras, gases, trabajo y calor, las leyes de la termodinámica, ciclos de potencia, refrigeración y acondicionamiento de aire. Los estudiantes aprenderán a resolver problemas de procesos y ciclos termodinámicos utilizando tablas, diagramas y las leyes de la

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS DE INGENIERIA
SILABO P.A. 2011-II
1. INFORMACION GENERAL
Nombre del curso : Termodinámica
Código del curso : MN121
Especialidad : M4, M6
Condición : Obligatorio
Ciclo de estudios : 4º, 6º
Pre-requisitos : MB224, MB311
Número de créditos : 05
Total de horas semestrales: 84
Total de horas por semana 06
Teoría : 04
Practica : 05
Laboratorio :-
Duración : 17 SEMANAS
Sistema de evaluación : F
Subsistema de evaluación : -
Profesor de teoría : Ing. Cesar Ugarte
Profesor de práctica : Ing. Galarza Soto Walter
2. SUMILLA
Introducción, definiciones fundamentales, sustancia pura y gases, trabajo y calor,
primera ley de la termodinámica: ciclo, masa de control, primera ley de la
termodinámica: volumen de control, segunda ley del a termodinámica. entropía,
ciclo Rankine (planta con turbina a vapor), ciclo Joule-Brayton (planta con turbina
a gas) ciclos teóricos de motores de combustión interna, ciclo de refrigeración,
mezcla gas-vapor.
3. OBJETIVO
Los alumnos al finalizar el curso, aplicando las leyes de la Termodinámica y usando
tablas y/o diagramas termodinámicos, resolverán problemas de procesos y ciclos
aplicados al diseño y análisis de dispositivos y sistemas para la conversión de
energía con énfasis en los ciclos de potencia, refrigeración y los procesos de
acondicionamiento de aire, desde el enfoque de la termodinámica clásica,
planteando correctamente cada problema y demostrando un adecuado conocimiento
de las relaciones entre las propiedades de las sustancias.

2. 4. PROGRAMA
1º SEMANA
INTRODUCCIÓN
Termodinámica: definición. Importancia de la energía en la sociedad. Fuentes de
energía primarias. Ejemplos de transformación y transferencia de energía.
2º SEMANA
DEFINICIONES FUNDAMENTALES
Termodinámica. Concepto de sistema y volumen de control. Portador de energía.
Sustancia pura. Fase. Equilibrio termodinámico. Estado. Propiedad: clasificación.
Cambio de estado. Proceso: clasificación. Ciclo. Ley CERO de la Termodinámica.
3º SEMANA
SUSTANCIA PURA Y GASES
SUSTANCIA PURA: Fases. Cambio de fase líquido-vapor. Definiciones
generales. Propiedades de la mezcla líquido-vapor: calidad, humedad.
Propiedades específicas de la mezcla líquido-vapor. Tablas de vapor. Diagramas
p-v, T-v, p-T. Superficie termodinámica. Punto triple, línea triple y punto crítico.
GAS IDEAL:
4º SEMANA
Definición, ecuaciones de estado, procesos con gases ideales, diagramas p-v, T-v
y p-T. GAS REAL: ecuaciones de estado, factor de compresibilidad, diagrama del
factor de compresibilidad.
5º SEMANA
TRABAJO Y CALOR
Formas en que se manifiesta la energía. Energía cinética, energía potencial y
energía interna. CALOR: definición, características, signos, unidades. TRABAJO:
definición, características, signos, unidades, formas en que se manifiesta.
Trabajo de cambio de volumen: análisis en los procesos termodinámicos, su
representación en el diagrama p-v.
6º SEMANA
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA: CICLO, MASA DE CONTROL
Enunciado. Primer ley aplicada a un ciclo. Primera ley para masa de control
(sistema cerrado). Energía interna, entalpía. Calores específicos: a presión
constante y a volumen constante. Experimento de Joule. Relaciones entre los
calores específicos para un gas ideal. Cambio de la energía interna y de la
entalpía para sustancia pura y gases ideales. Análisis de procesos con la Primera
Ley.
7º SEMANA
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA: VOLUMEN DE CONTROL
Expresión general de la primera ley. Primera ley en procesos estacionarios
reversibles (proceso de flujo y estado estables): características, expresión
general. Caso particular de una entrada y una salida. Interpretación,
representación en un diagrama p-v y cálculo de - ∫v dp. Proceso de
estrangulamiento
8º SEMANA
EXAMEN PARCIAL

3. 9º SEMANA
Coeficiente de Joule-Thompson, gráfico p-T y línea de inversión. Primera ley en
procesos no estacionarios reversibles (proceso de flujo y estado uniformes):
características, expresión general. Análisis de procesos en volúmenes de control
aplicando la Primera ley.
10º SEMANA
SEGUNDA LEY DEL A TERMODINÁMICA. ENTROPÍA
Máquina térmica: definición, eficiencia térmica. Máquinas refrigeradora y
calefactora: definición, coeficiente de performance. Enunciados de la Segunda
Ley: Kelvin y Clausius. Factores de irreversibilidad. Ciclo de Carnot: principios,
eficiencia. Corolarios. Ciclo de Carnot invertido: coeficiente de perfomance.
Desigualdad de Clausius. Entrop{ia: propiedad. Análisis en procesos reversibles
e irreversibles. Principio del incremento de entropía del universo. Relaciones
termodinámicas con entropía. Cambio de entropía: sustancia pura y gases
ideales. Diagrama T-s: calor. Diagrama T-s, h-s y p-h para sustancia pura.
Diagrama T-s para gases ideales. Análisis en el diagrama T-s. Análisis de
procesos adiabáticos: rendimiento adiabático.
11º SEMANA
CICLO RANKINE (PLANTA CON TURBINA A VAPOR)
Ciclo Joule- Brayton: descripción, componentes, eficiencia, parámetros
característicos. Modificaciones en el ciclo: con sobrecalentamiento,
recalentamiento intermedio, regenerativo, con extracciones de vapor. Ciclo real:
pérdidas. Planta a vapor.
12º SEMANA
CICLO JOULE-BRAYTON (PLANTA CON TURBINA A GAS)
Ciclo Joule-Brayton: descripción, componentes, eficiencia, parámetros
característicos. Modificaciones en el ciclo: compresión en etapas con
enfriamiento intermedio, expansión en etapas con recalentamiento intermedio,
ciclo regenerativo. Ciclo real: pérdidas. Plantas de dos ejes. Planta de uso
aeronáutico.
13º SEMANA
CICLOS TEÓRICOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA
Ciclos estándares de aire (Otto, Diesel y Dual): descripción, parámetros
característicos, eficiencia, diagrama p-V. Partes principales y nomenclatura
básica de un motor. Funcionamiento de los motores de 2 y de 4 tiempos. Ciclo
real: diagrama indicado, presión media indicada, potencia indicada, potencia al
eje, eficiencia.
14º SEMANA
CICLO DE REFRIGERACIÓN
Refrigerante. Sistemas de refrigeración. Refrigeración por compresión de vapor:
descripción, componentes, coeficiente de performance, diagrama p-h.
Modificaciones en el ciclo: uso de separadores, sub-enfriadores,
intercambiadores de calor, etc. Sistemas múltiples.
15º SEMANA
MEZCLA GAS-VAPOR

4. Mezcla de gases ideales no reactivas. Ley de Dalton y de Amagat. Aire húmedo:
generalidades. Humedad relativa, humedad absoluta, punto de rocío. Proceso de
saturación adiabática. Temperaturas de bulbo seco y de bulbo húmedo.
Volumen específico y entalpía específica del aire húmedo. Carta psicométrica.
Análisis de procesos básicos en acondicionamiento de aire.
16º SEMANA
EXAMEN FINAL
17º SEMANA
EXAMEN SUSTITUTORIO
5. ESTRATEGIAS DIDACTICAS
5.1 Método. Inductivo, deductivo y experimental
5.2 Procedimiento. Análisis y síntesis.
5.3 Formas. Exposición, diálogo, motivación, trabajo grupal.
6. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDACTICOS
6.1 Para el desarrollo de las clases teóricas se utilizara pizarra y proyector
multimedia
7. EVALUACIÓN
a. Sistema de Evaluación
Sistema de Evaluación: F
El sistema de calificación será con el Sistema de Evaluación F. Examen
Parcial peso 01: Examen Final peso 02 y Promedio de Prácticas peso 01.
El curso tendrá 04 prácticas calificadas y 02 exámenes.
Todas las pruebas serán desarrolladas y se calificarán de 0 a 20.
4
2 PPEFEP
NF


1. EXAMEN PARCIAL : EP
2. EXAMEN FINAL : EF
3. PROMEDIO DE PRACTICAS : PP.
4. NOTA FINAL : NF
b. Sub sistema de Evaluación (parte practica del curso)
El curso tendrá 04 prácticas calificadas de las cuales se elimina una práctica
que corresponde a la nota más baja.
3
4321 PbPPPP
PP


PRACTICA 1 : P1
PRACTICA 2 : P2
PRACTICA 3 : P3

5. PRACTICA 4 : P4
PRÁCTICA (MENOR NOTA) : Pb
PROMEDIO DE PRACTICAS : PP.
8. BIBLIOGRAFIA
[1] BURGHARDT, David, INGEIERIA TERMODINÁMICA. Segunda Ed. Harla,
México 1984
[2] CENGEL, Yunus – BOLES, Michael Thermodynamics an engineering
approach – Second edition McGraw-Hill
[3] FAYRES, Virgil Morning TERMODINAMICA. Ed. UTEHA
[4] JONES J.B. – DUNGAN R.E. Ingeniería Termodinámica. Primera edición,
Prentice – Hall Hispanoamérica S.A.
[5] MANRIQUE, Jos,/CARDENAS, Rafael TERMODINÁMICA. Ed. HARLA
[6] MORAN M.J./SHAPIRO H.N. FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA
TÉCNICA. Ed. Reverte S.A.
[7] NAKAMURA, Jorge, TERMODINÁMICA PARA INGENIEROS
[8] POSTIGO, Jaime / CRUZ, Juam TERMODINÁMICA APLICADA
[9] VAN WYLEN, Gordon / SONNTAG, Richard FUNDAMENTOS DE
TERMODINAMICA. Versión SI. Ed John Willey
[11] WARK, Kenneth TERMODINÁMICA. Ed Mc Graw-Hill
Lima, octubre 2011