Syllabus

ASF-1009 ELEMENTOS DE TERMODINÁMICA

I.A. JAVIER ALEJANDRO MEDINA PECH

jamedina@itescam.edu.mx

Semestre Horas Teoría Horas Práctica Créditos Clasificación
2 3 2 5

Prerrequisitos
El alumno deberá tener experiencia previas sobre el comportamiento de variables de una representación gráfica y una representación analítica;obtener a partir de uno, cualquiera de los tres, los otros dos. (concepto de función) y debe identificar, en una gráfica, intervalos de crecimiento y decrecimiento, así como de velocidades de variación, interpretación de gráficas y concepto de (derivada)

Competencias Atributos de Ingeniería
Realiza balances de energía e identifica y corrige usos no eficientes de la misma.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Reconoce manifestaciones de las leyes de la termodinámica.   Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Explica, con base en variables termodinámicas, el comportamiento de gases, líquidos y soluciones que intervienen en los fenómenos involucrados en los procesos de producción agrícola.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Aplica los conocimientos adquiridos al análisis de situaciones reales de la práctica agronómica.   Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas

Normatividad
El pase de lista se realizara 20 min después de haber iniciado la sesión, al finalizar la sesión en un tiempo libre se pedirá retardo (si se cree conveniente el caso). 2. No se entrara en el salón después de los 40 minutos. 3. No se permitirá la comida dentro del salón. 4. No entraran con gorra o con una presentación informal. 5. se expulsara del salón de clases al alumno que no este prestando atención o este haciendo relajo. se levantara la mano para ir al baño sin interrumpir al maestro o a los alumnos. la entrega de tareas y trabajos en equipo o individual se harán en fecha y forma que el maestro indique. No se permitirán computadoras así como celulares dentro del salón a menos que se requieran en la clase. PARA EL LABORATORIO: la entrada al laboratorio sera puntual con un mínimo de 5 minutos de retraso, después no se dejara entrar a nadie. Deberán cumplir la reglas según la institución (porte de la bata, zapatos, cabello, entre otrs cosas. Aquel alumno que se le sorprenda echando relajo se le llamara la atención y si es grave el asunto se le expulsara del laboratorio y el maestro dirá cuando vuelve a entrar. No introducirá alientos a menos que la practica lo requiera. Es obligación del alumno pedírselo al maestro si este no se los da antes de la practica. NOTA: ACTIVIDADES EN LÍNEA POR CONTINGENCIA DE SALUD, a toda la comunidad de la asignatura de Elementos de Termodinámica se le pide realizar las actividades programadas en línea correspondientes al parcial, cualquier duda al correo: jamedina@itescam.edu.mx. ACTIVIDADES EN LINEA POR EXTENCION DE CONTINGENCIA DE SALUD.

Materiales
Se utilizara una libreta de cuadros profesional. Una calculadora científica. Regla. Carpeta de evidencias. Hojas blancas, lápiz, bolígrafos azul y negro

Bibliografía disponible en el Itescam
Título
Autor
Editorial
Edición/Año
Ejemplares
Termodinámica /
Cengel, Yunus A.
McGraw-Hill Interamericana,
5a. / 2006.
3
-
Introducción a la termodinámica clásica y estadística /
Sonntag, Richard Edwin
Limusa,
2006.
6
-
Introducción a la termodinámica en ingeniería química /
Smith, J. M.
McGraw-Hill,
5a. / 1997.
1
-

Parámetros de Examen
PARCIAL 1 De la actividad 1.1.1 a la actividad 1.2.7
PARCIAL 2 De la actividad 2.1.1 a la actividad 3.1.1

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. leyes de la termodinámica
          1.1. Realiza balances de energía e identifica y corrige usos no eficientes de la misma.
                   1.1.1. Discutir sobre el resultado de poner en contacto cuerpos de distinta temperatura. con base en esta discusión formalizar a la ley cero de la termodinámica y, a partir de la ley, definir temperatura.
                           https://www.tendencias21.net/La-relacion-con-el-entorno-es-la-base-de-los-sistemas-complejos_a1151.html
                          
                   1.1.2. Identificar con que base han sido definidas las escalas de temperatura y, a partir del análisis comparativo de las mismas elaborar las formulas de conversión de unas escalas a otras.
                           https://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0265-04/escalas.htm
                          
                   1.1.3. Investigar la relación entre los conceptos: energía interna, calor y temperatura, discutir la relación e identificar esos conceptos en el fenómeno de la primera actividad y otras similares.
                           http://legacy.spitzer.caltech.edu/espanol/edu/thermal/differ_sp_06sep01.html
                          
                   1.1.4. Analizar sistemas de su entorno desde un punto de vista energético. Concretar ese análisis en balances de energía.
                           https://www.tendencias21.net/La-relacion-con-el-entorno-es-la-base-de-los-sistemas-complejos_a1151.html
                           https://www.sdnhm.org/oceanoasis/teachersguide/activity4-sp.html
                          
                   1.1.5. Discutir sobre las implicaciones de considerar o no las perdidas de energía en el análisis de in sistema con base en la primera ley de la termodinámica.
                           https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4383/la-primera-ley-de-la-termodinamica
                          
                   1.1.6. Reflexionar sobre la sensación de asir un recipiente metálico en el que se ha vaciado un líquido hirviente, a partir de esto formalizar el mecanismo de conducción.
                           http://www.unsam.edu.ar/profesores/jorgerubinstein/Transmision%20de%20calor.pdf
                           https://www.lifeder.com/corrientes-de-conveccion/
                          
                   1.1.7. Registrar la variación de la temperatura de un objeto que desde una temperatura inicial pasa a la temperatura ambiente. Con base en esos registros, formalizar la ley del enfriamiento de Newton.
                           http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/enfriamiento/enfriamiento.htm
                           http://ciencia-basica-experimental.net/newton.htm
                          
                   1.1.8. Calentar un recipiente con agua y colorante (sin agitación previa) para observar las corrientes de convección.
                           https://www.lifeder.com/corrientes-de-conveccion/
                           http://roble.pntic.mec.es/afep0032/movimientoplacas.html#corrientesconveccion
                          
                   1.1.9. Investigar en qué aspectos de la actividad agronómica tienen relevancia las corrientes de convección.
                          
          1.2. Reconoce manifestaciones de las leyes de la termodinámica.
                   1.2.1. Interponer, en la trayectoria de un rayo de sol, o la flama de una vela una lámina de vidrio, un libro, la mano. Colocar el vidrio frente a una fuente de radiación oscura. Con base en elcomportamiento del vidrio, formalizar el mecanismo de transm
                           https://fq-experimentos.blogspot.com/2009/07/difusion-de-tinta-en-agua-y-teoria.html
                          
                   1.2.2. Identificar la forma predominante de transmisión de calor, así como las secundarias, si se dan, en distintas situaciones, por ejemplo, en un invernadero u otras instalaciones agrícolas.
                           https://www.pthorticulture.com/es/centro-de-formacion/sugerencias-sobre-la-calefaccion-del-invernadero-y-la-conservacion-de-la-energia-parte-1-ubicacion-y-diseno-del-invernadero/
                           https://descubrelaenergia.fundaciondescubre.es/2013/09/11/que-es-la-energia-electromagnetica/
                           https://www.hortalizas.com/horticultura-protegida/invernadero/evita-que-se-sobrecaliente-tu-invernadero/
                          
                   1.2.3. Afinar los balances de energía hechos antes, incorporando lo aprendido en las últimas actividades. Analizar otros sistemas con el mismo propósito.
                          
                   1.2.4. Investigar el concepto: degradación de la energía y reflexionar qué precisión podría hacer éste a la primera ley.
                           http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/transformaciones.htm?3&0
                           http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/degradacion.htm?3&2
                          
                   1.2.5. Reflexionar sobre la relación entre la segunda ley y la necesidad de hacer un uso eficiente de la energía.
                           https://www.hortalizas.com/horticultura-protegida/invernadero/evita-que-se-sobrecaliente-tu-invernadero/
                           http://www.fis.puc.cl/~jalfaro/fis1523/clases/11%20Segunda%20Ley.pdf
                           http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/Modulos/Modulo3.pdf
                          
                   1.2.6. Parafrasear los enunciados de las leyes primera y segunda, comparándolos en términos de delimitar su ámbito de aplicación.
                           http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/firlaw.html
                           https://solar-energia.net/termodinamica/leyes-de-la-termodinamica
                          
                   1.2.7. Comparar los enunciados de la ley cero y de la tercera ley de la termodinámica, distinguiendo similitudes entre ambas.
                           https://www.fisic.ch/contenidos/termodin%C3%A1mica/calor-y-temperatura/
                           https://es.khanacademy.org/science/biology/energy-and-enzymes/the-laws-of-thermodynamics/a/the-laws-of-thermodynamics
                           https://www.google.com/search?rlz=1C2CHBD_esMX839MX839&ei=H0GtXLeUC46ksAWZ36aIBA&q=tercera+ley+de+la+termodinamica&oq=tercera+ley+de+la+termodinamica&gs_l=psy-ab.3..0i71l8.13968.13968..14177...0.0..0.0.0.......0....1..gws-wiz.DSaVZGdxTCE
                          
2. Propiedades de la materia.
          2.1. Explica, con base en variables termodinámicas, el comportamiento de gases, líquidos y soluciones que intervienen en los fenómenos involucrados en los procesos de producción agrícola.
                   2.1.1. Investigar qué caracteriza a cada uno de los cuatro principales estados de agregación de la materia. Discutir y formalizar grupalmente lo investigado.
                           https://www.taringa.net/+ciencia_educacion/los-cuatro-estados-de-la-materia_12ntms
                          
                   2.1.2. Realizar experimentos que permitan la reflexión sobre el concepto de presión, como los descritos en la práctica 3 sugerida. A partir de contrastar las predicciones de lo que sucederá y el registro de las observaciones formalizar el concepto de pre
                           https://concepto.de/presion-2/
                          
                   2.1.3. Continuando con el análisis de los dos últimos experimentos propuestos en la práctica 3 u otros similares, comenzar el estudio de las leyes de los gases.
                           https://www.fisic.ch/contenidos/termodin%C3%A1mica/ley-de-los-gases-ideales/
                          
                   2.1.4. Reconocer la función matemática a la que se ajusta cada una de las leyes de los gases.
                          
                   2.1.5. Comparar el ambiente en un cuarto de baño al correr agua fría, caliente o muy caliente. Relacionar este fenómeno con lo que sucede al cabo de pocos días de dejar la misma pequeña cantidad de agua en un vidrio de reloj y en un tubo de ensayo. Forma
                          
                   2.1.6. Exponer al sol dos recipientes, uno lleno con tierra y otro con agua, registrar la variación de temperatura en ambos. Llevar los recipientes a la sombra y registrar de nuevo. Formalizar, con base en estos registros, el concepto de calor específico
                           https://concepto.de/calor-especifico/
                          
                   2.1.7. Calentar agua, registrando, con la mayor precisión posible, lo observado durante el proceso. Formalizar, con base en el comportamiento registrado los conceptos: calor sensible y calor latente. Investigar y discutir qué efecto produce a nivel molec
                           https://tuaireacondicionado.net/calor-sensible-y-calor-latente/
                          
                   2.1.8. Analizar la relación entre el cambio de fase del agua calentada y el efecto de enfriamiento producido por la evapotranspiración.
                           http://www.sems.gob.mx/work/models/sems/Resource/12179/8/images/cambios-fusion-ebullicion-agua.pdf
                          
                   2.1.9. Verter agua hirviendo en una botella de vidrio Pyrex, sellarla y vaciar agua fría sobre ella.
                           https://es.quora.com/Por-qu%C3%A9-se-rompe-un-vaso-fr%C3%ADo-al-entrar-en-contacto-con-agua-caliente
                          
                   2.1.10. Formalizar a partir de lo observado, el concepto presión de trabajo y su relación con la presión de vapor en una transición de fase, así como la dependencia entre la temperatura de ebullición y la presión de vapor.
                           https://www.ecured.cu/Presi%C3%B3n_de_vapor
                          
                   2.1.11. Investigar y discutir la relación entre calor y entalpía.
                           https://es.scribd.com/doc/66838747/Relacion-Entre-Calor-y-Entalpia
                           https://conceptodefinicion.de/entalpia/
                          
                   2.1.12. Calentar varias soluciones distintas con el mismo soluto en agua y registrar en cada caso la temperatura a la que se consigue la ebullición.
                           https://espaciociencia.com/punto-de-ebullicion/
                          
                   2.1.13. Identificar las relaciones entre las variables
                          
3. Proyecto de aplicación
          3.1. Aplica los conocimientos adquiridos al análisis de situaciones reales de la práctica agronómica.
                   3.1.1. Elaborar por equipo, en una instalación agronómica, un proyecto que tenga como base un análisis termodinámico y lleve a una mejora del proceso estudiado o al entendimiento de una problemática existente.
                           http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000100007
                          

Prácticas de Laboratorio (20222023P)
Fecha
Hora
Grupo
Aula
Práctica
Descripción

Cronogramas (20222023P)
Grupo Actividad Fecha Carrera

Temas para Segunda Reevaluación