Silabo-termodinamica Ii 2017 2 40474y
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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA SILABO : TERMODINÁMICA II I.
DATOS GENERALES 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
II.
Escuela Profesional Carácter Código Semestre Académico Fecha de término Aula Ciclo Académico Horas de clase Créditos Pre – Requisito Docente Correo electrónico
: : : : : : : : : : : :
Ingeniería Mecánica y Eléctrica Obligatorio IM 360 – 20 B Sexto Ciclo 23 Diciembre - 2017 FIME - 04 2017 - I 06 05 Termodinamica I Robinson Tapia Asenjo [email protected]
SUMILLA La asignatura, permite al alumno adquirir capacidades para identificar y manejar conceptos y herramientas básicas de la termodinámica, gestionando su uso inteligente y utilizando los procedimientos, saberes y actitudes en el diseño y aplicación eficiente de la energía en las tecnologías. El curso es de naturaleza teórico práctica y proporciona al estudiante el conocimiento para una amplia aplicación de la termodinámica en diferentes campos tales como vehículos con motores de combustión, sistemas de generación de energía y sistemas de refrigeración.
III.
COMPETENCIA COMPETENCIA DE LA CARRERA
El alumno utiliza los principios del curso de TERMODINAMICA II, para analizar sistemas de combustión, diseñar objetos destinados a satisfacer las necesidades humanas, busca perfeccionar los diseños y mejorar el rendimiento; para obtener como consecuencia el aumento de la producción de un producto deseado, la reducción del consumo de algún combustible escaso, una disminución de los costes totales o un menor impacto ambiental.
COMPETENCIA DE LA ASIGNATURA
El curso de Termodinámica II proporciona al alumno conocimientos que le permitan desarrollar, conocer y aplicar procedimientos de las relaciones termodinámicas generales, proceso de combustión, los diversos ciclos termodinámicos para motores de combustión y generación de energía Ciclos Otto, Diesel, Stirling, Joule – Brayton, Rankine y los procesos de refrigeración.
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
IV.
PROGRAMACIÓN TEMÁTICA 4.1 PRIMERA UNIDAD:
MEZCLAS REACTIVAS
CAPACIDADES DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD Se analiza el proceso de la combustión y se desarrollan los principios aplicables a cualquier reacción química. SEM 01
02
03
CONTENIDO CONCEPTUALES
CONTENIDO PROCEDIMENTALES
Combustibles y combustión Procesos de combustión teórica y real Entalpia de formación y entalpia de combustión. PROYECTO DE CURSO
Análisis de sistemas reactivos con base en la primera ley - Sistemas de flujo estacionario - Sistemas cerrados Temperatura de flama adiabática Cambio de entropía de sistemas reactivos Análisis de sistemas reactivos con base en la segunda ley. Examen Parcial de Unidad 1
4.2
SEGUNDA UNIDAD:
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
El Alumno presenta un proyecto relacionado con los temas del curso.
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
(Viernes 22 setiembre)
CONTENIDO APTITUDINALES
Confrontación de ideas. Resolución de problemas. El alumno relaciona los conceptos a desarrollar con un proyecto de naturaleza practica Confrontación de ideas. Resolución de problemas
de
CICLOS DE POTENCIA DE GAS
CAPACIDADES DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD Se Analiza el desempeño de los ciclos de potencia de gas. SEM 04
05 06
07
CONTENIDO CONCEPTUALES Consideraciones básicas para el análisis de los ciclos de potencia Ciclo de Carnot Aire estándar Maquinas reciprocantes Ciclo Otto Ciclo Diesel
CONTENIDO PROCEDIMENTALES
Ciclos Stirling y Ericson Ciclo Brayton
CONTENIDO APTITUDINALES
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Confrontación ideas. Resolución problemas.
de
Confrontación ideas. Resolución problemas
de
Confrontación ideas. Resolución problemas
de
de
de de
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
08 09
Ciclo Brayton con regeneración Ciclo Brayton interenfriamiento, recalentamiento y regeneración
Avance de Proyecto de curso
Se presentará el esquema, objetivos y marco teórico necesario para explicar el proyecto.
Examen Parcial de Unidad 2
(03 de nov )
4.3
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Confrontación ideas. Resolución problemas
de de
TERCERA UNIDAD: CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR CAPACIDADES DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD Se analiza los ciclos de potencia de vapor en los cuales el fluido de trabajo se evapora y condensa alternativamente.
SEM 10
11 12 13
CONTENIDO CONCEPTUALES
CONTENIDO PROCEDIMENTALES
El ciclo de vapor de Carnot Ciclo Rankine, análisis de energía del ciclo Rankine ideal Ciclos de potencia de vapor reales. Incremento de la eficiencia del ciclo Rankine Ciclo Rankine Ideal con Recalentamiento Ciclo Rankine ideal Regenerativo. Avance de Proyecto de curso
CUARTA UNIDAD:
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Confrontación ideas. Resolución problemas.
de
Confrontación ideas. Resolución problemas
de
de
de
Se presentará Los Cálculos necesarios para Desarrollo del proyecto
Examen Parcial de Unidad 3
4.4
CONTENIDO APTITUDINALES
(01 de dic)
CICLOS JOULE - BRAYTON
CAPACIDADES DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD Analiza ciclos de motores de propulsión por reacción. SEM 14
15 16
CONTENIDO CONCEPTUALES
CONTENIDO PROCEDIMENTALES
Ciclo Joule - Brayton, Ciclo ideal para los motores de turbina de gas.
Ciclo Brayton con regeneración Ciclo Brayton con interenfriamiento, recalentamiento y regeneración. Avance de Proyecto de curso
CONTENIDO APTITUDINALES
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Presentación
y
Confrontación ideas. Resolución problemas.
de
Confrontación ideas. Resolución problemas
de
de
de
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA Sustentación del Proyecto. Examen Parcial de Unidad 4
V.
final
(22 de diciembre)
ESTRATEGIAS METODOLOGICAS Se utilizan diversas estrategias didácticas para lograr los objetivos planteados en el desarrollo de cada unidad. Se busca la participación activa de los alumnos durante las clases, promoviendo la discusión, el dialogo, el aporte personal y de grupo, y el análisis sobre los casos presentados y los ejemplos respectivos. a) Dinámica Grupal: Se busca desarrollar en los estudiantes las competencias del curso, y las capacidades detalladas en cada unidad. Se buscara la formación de grupos para desarrollar diferentes ejercicios y trabajos asignados en cada unidad. b) Conferencia: Las clases se imparten bajo la modalidad de conferencia en la cual se exponen los conceptos de cada unidad. c) Seminario: Los seminarios en las horas de prácticas permitirán desarrollar destrezas y habilidades en la solución de problemas relacionados a los temas de cada unidad.
VI
RECURSOS MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECUSOS DIDACTICOS Los materiales que se van a utilizar para el desarrollo del curso son los siguientes: Proyector multimedia
Revistas especializadas
Pizarra y plumones
Internet
Manuales técnicos VII
EVALUACIÓN 4.1
4.2 4.3 4.4
VI.
Tipos de evaluación Se realizará evaluación del tipo diagnostica, formativa y sumativa. Una prueba de entrada diagnóstica. Instrumentos de evaluación: Cinco prácticas calificadas, un examen parcial y un examen final, un trabajo domiciliario. Nivel de dominio: Se busca como mínimo un 80% del logro de los objetivos. Ponderación: Examen Parcial : 25% Proyecto : 50% NF = (EP1 +EP2 + EP3+EP4) /4
BIBLIOGRAFÍA YUNUS CENGEL, MICHAEL BOLES Termodinamica VIRGIL MORING FAIRES Termodinámica J. MANRIQUE CARDENAS Principios de Termodinámica VAN WYLEN Principios de Termodinámica V.A. KIRILLIN Termodinámica Técnica CRUS POSTIGO Termodinámica VP BASKAKOV Termotecnica V.G. EROJIN Problemas de Termodinámica Técnica S.L. RIVKIN Propiedades. Termodinámica de los Gases
DATOS GENERALES 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
II.
Escuela Profesional Carácter Código Semestre Académico Fecha de término Aula Ciclo Académico Horas de clase Créditos Pre – Requisito Docente Correo electrónico
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Ingeniería Mecánica y Eléctrica Obligatorio IM 360 – 20 B Sexto Ciclo 23 Diciembre - 2017 FIME - 04 2017 - I 06 05 Termodinamica I Robinson Tapia Asenjo [email protected]
SUMILLA La asignatura, permite al alumno adquirir capacidades para identificar y manejar conceptos y herramientas básicas de la termodinámica, gestionando su uso inteligente y utilizando los procedimientos, saberes y actitudes en el diseño y aplicación eficiente de la energía en las tecnologías. El curso es de naturaleza teórico práctica y proporciona al estudiante el conocimiento para una amplia aplicación de la termodinámica en diferentes campos tales como vehículos con motores de combustión, sistemas de generación de energía y sistemas de refrigeración.
III.
COMPETENCIA COMPETENCIA DE LA CARRERA
El alumno utiliza los principios del curso de TERMODINAMICA II, para analizar sistemas de combustión, diseñar objetos destinados a satisfacer las necesidades humanas, busca perfeccionar los diseños y mejorar el rendimiento; para obtener como consecuencia el aumento de la producción de un producto deseado, la reducción del consumo de algún combustible escaso, una disminución de los costes totales o un menor impacto ambiental.
COMPETENCIA DE LA ASIGNATURA
El curso de Termodinámica II proporciona al alumno conocimientos que le permitan desarrollar, conocer y aplicar procedimientos de las relaciones termodinámicas generales, proceso de combustión, los diversos ciclos termodinámicos para motores de combustión y generación de energía Ciclos Otto, Diesel, Stirling, Joule – Brayton, Rankine y los procesos de refrigeración.
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
IV.
PROGRAMACIÓN TEMÁTICA 4.1 PRIMERA UNIDAD:
MEZCLAS REACTIVAS
CAPACIDADES DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD Se analiza el proceso de la combustión y se desarrollan los principios aplicables a cualquier reacción química. SEM 01
02
03
CONTENIDO CONCEPTUALES
CONTENIDO PROCEDIMENTALES
Combustibles y combustión Procesos de combustión teórica y real Entalpia de formación y entalpia de combustión. PROYECTO DE CURSO
Análisis de sistemas reactivos con base en la primera ley - Sistemas de flujo estacionario - Sistemas cerrados Temperatura de flama adiabática Cambio de entropía de sistemas reactivos Análisis de sistemas reactivos con base en la segunda ley. Examen Parcial de Unidad 1
4.2
SEGUNDA UNIDAD:
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
El Alumno presenta un proyecto relacionado con los temas del curso.
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
(Viernes 22 setiembre)
CONTENIDO APTITUDINALES
Confrontación de ideas. Resolución de problemas. El alumno relaciona los conceptos a desarrollar con un proyecto de naturaleza practica Confrontación de ideas. Resolución de problemas
de
CICLOS DE POTENCIA DE GAS
CAPACIDADES DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD Se Analiza el desempeño de los ciclos de potencia de gas. SEM 04
05 06
07
CONTENIDO CONCEPTUALES Consideraciones básicas para el análisis de los ciclos de potencia Ciclo de Carnot Aire estándar Maquinas reciprocantes Ciclo Otto Ciclo Diesel
CONTENIDO PROCEDIMENTALES
Ciclos Stirling y Ericson Ciclo Brayton
CONTENIDO APTITUDINALES
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Confrontación ideas. Resolución problemas.
de
Confrontación ideas. Resolución problemas
de
Confrontación ideas. Resolución problemas
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de
de de
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
08 09
Ciclo Brayton con regeneración Ciclo Brayton interenfriamiento, recalentamiento y regeneración
Avance de Proyecto de curso
Se presentará el esquema, objetivos y marco teórico necesario para explicar el proyecto.
Examen Parcial de Unidad 2
(03 de nov )
4.3
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Confrontación ideas. Resolución problemas
de de
TERCERA UNIDAD: CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR CAPACIDADES DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD Se analiza los ciclos de potencia de vapor en los cuales el fluido de trabajo se evapora y condensa alternativamente.
SEM 10
11 12 13
CONTENIDO CONCEPTUALES
CONTENIDO PROCEDIMENTALES
El ciclo de vapor de Carnot Ciclo Rankine, análisis de energía del ciclo Rankine ideal Ciclos de potencia de vapor reales. Incremento de la eficiencia del ciclo Rankine Ciclo Rankine Ideal con Recalentamiento Ciclo Rankine ideal Regenerativo. Avance de Proyecto de curso
CUARTA UNIDAD:
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Confrontación ideas. Resolución problemas.
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Confrontación ideas. Resolución problemas
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de
Se presentará Los Cálculos necesarios para Desarrollo del proyecto
Examen Parcial de Unidad 3
4.4
CONTENIDO APTITUDINALES
(01 de dic)
CICLOS JOULE - BRAYTON
CAPACIDADES DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD Analiza ciclos de motores de propulsión por reacción. SEM 14
15 16
CONTENIDO CONCEPTUALES
CONTENIDO PROCEDIMENTALES
Ciclo Joule - Brayton, Ciclo ideal para los motores de turbina de gas.
Ciclo Brayton con regeneración Ciclo Brayton con interenfriamiento, recalentamiento y regeneración. Avance de Proyecto de curso
CONTENIDO APTITUDINALES
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Exposición e interrogación. Aprendizaje basado en problemas.
Presentación
y
Confrontación ideas. Resolución problemas.
de
Confrontación ideas. Resolución problemas
de
de
de
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA Sustentación del Proyecto. Examen Parcial de Unidad 4
V.
final
(22 de diciembre)
ESTRATEGIAS METODOLOGICAS Se utilizan diversas estrategias didácticas para lograr los objetivos planteados en el desarrollo de cada unidad. Se busca la participación activa de los alumnos durante las clases, promoviendo la discusión, el dialogo, el aporte personal y de grupo, y el análisis sobre los casos presentados y los ejemplos respectivos. a) Dinámica Grupal: Se busca desarrollar en los estudiantes las competencias del curso, y las capacidades detalladas en cada unidad. Se buscara la formación de grupos para desarrollar diferentes ejercicios y trabajos asignados en cada unidad. b) Conferencia: Las clases se imparten bajo la modalidad de conferencia en la cual se exponen los conceptos de cada unidad. c) Seminario: Los seminarios en las horas de prácticas permitirán desarrollar destrezas y habilidades en la solución de problemas relacionados a los temas de cada unidad.
VI
RECURSOS MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECUSOS DIDACTICOS Los materiales que se van a utilizar para el desarrollo del curso son los siguientes: Proyector multimedia
Revistas especializadas
Pizarra y plumones
Internet
Manuales técnicos VII
EVALUACIÓN 4.1
4.2 4.3 4.4
VI.
Tipos de evaluación Se realizará evaluación del tipo diagnostica, formativa y sumativa. Una prueba de entrada diagnóstica. Instrumentos de evaluación: Cinco prácticas calificadas, un examen parcial y un examen final, un trabajo domiciliario. Nivel de dominio: Se busca como mínimo un 80% del logro de los objetivos. Ponderación: Examen Parcial : 25% Proyecto : 50% NF = (EP1 +EP2 + EP3+EP4) /4
BIBLIOGRAFÍA YUNUS CENGEL, MICHAEL BOLES Termodinamica VIRGIL MORING FAIRES Termodinámica J. MANRIQUE CARDENAS Principios de Termodinámica VAN WYLEN Principios de Termodinámica V.A. KIRILLIN Termodinámica Técnica CRUS POSTIGO Termodinámica VP BASKAKOV Termotecnica V.G. EROJIN Problemas de Termodinámica Técnica S.L. RIVKIN Propiedades. Termodinámica de los Gases
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