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Programa de estudios a. Antecedentes generales

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PROGRAMA DE ESTUDIOS 

 

A.  ANTECEDENTES GENERALES 

NOMBRE DE LA ASIGNATURA 

TERMODINAMICA 

CODIGO 

 

 

 

: IIF321A 

DURACION 

 

 

 

: UN SEMESTRE ACADEMICO 

PRE 

– REQUISITO 

 

 

: FISICA PARA INGENIEROS 

CO 

– REQUISITO  

 

 

: NO TIENE 

UBICACIÓN 

 

 

 

: TERCER AÑO, SEGUNDO SEMESTRE 

CARÁCTER 

 

 

 

: OBLIGATORIO 

 

 

HRS. DIRECTAS ASIGNATURA 

: 102 

– 34  

HRS. DIRECTAS SEMANALES  

: 6 

– 2  

CREDITOS 

 

 

 

: 12 

 

B.  INTENCIONES DEL CURSO 

 

El  curso  obligatorio  de  Termodinámica  perteneciente  al  ciclo  de  Licenciatura,  tiene  como 

propósito  fundamental  que  los  alumnos  sean  capaces  de  comprender  y  aplicar  los  conceptos 

fundamentales  de  las  leyes  que  rigen  las  transformaciones  de  la  energía  en  la  identificación, 

conceptualización y análisis tanto a escala unitaria como de sistema en procesos industriales.  

 

El curso se inicia con la definición de energía, continúa con el análisis y balances de sistemas 

energéticos,  el  concepto  de  rendimiento  y  culmina  con  una  serie  de  aplicaciones  industriales, 

orientadas  principalmente  a  ciclos  de  potencia,  ciclos  de  refrigeración  y  sistemas  de 

acondicionamiento de aire. 

 

Es primordial que la asignatura prerrequisito construya una base sólida en el análisis y síntesis 

de problemas mecánicos, particularmente en la identificación de las magnitudes físicas que los 

gobiernan y la interacción entre éstas, de modo que los alumnos san capaces de desarrollar los 

nuevos conocimientos. 

 

C.  OBJETIVOS GENERALES 

 

OBJETIVOS FORMATIVOS 

En el plano conceptual 

 

Identificar  las  leyes  fundamentales  que  rigen  las  transformaciones  de  la  energía  para 

analizar la operación de distintos procesos industriales. 

 

En el plano procedimental 

 

Analizar  causa 

–  efecto  de  distintos  procesos  industriales  a  través  de  la  aplicación  de 

balances de materia, energía y entropía, incluyendo el concepto de eficiencia. 

 

En el plano actitudinal 

 

Reconocer  la  importancia  de  la  termodinámica  como  una  herramienta  que  permite 

incrementar la eficiencia y el rendimiento global de los procesos industriales. 

 

 

C.1. NIVEL CONCEPTUAL 

 

 

Comprender  los  conceptos  fundamentales  de  las  leyes  que  rigen  las  transformaciones  de 

la energía. 

 

Comprender  las  leyes  fundamentales  que  rigen  las  transformaciones  de  la  energía  así 

como sus aplicaciones. 


 

 

Establecer el nivel de desarrollo de las fuentes de energías renovables y alternativas. 

 

Conocer los cambios venideros en la cultura energética nacional y mundial. 

 

C.2. NIVEL PROCEDIMENTAL 

 

 

Aplicar balances de materia y energía a procesos industriales. 

 

Aplicar el concepto de rendimiento al análisis de procesos. 

 

Calcular  los  parámetros  básicos  que  permitan  cuantificar  un  proceso  y  que  constituyen  la 

base para el análisis económico preliminar. 

 

Manejar  información  relevante  por  medio  de  lectura  complementaria,  artículos 

especializados, revistas científicas y de la actualidad nacional e internacional. 

 

Manejar  en  forma  eficiente  la  información  disponible  y  su  procesamiento  para  generar 

conocimiento a partir de ella. 

 

C.3. NIVEL ACTITUDINAL 

 

 

Reconocer en la termodinámica la herramienta esencial para el desarrollo sustentable. 

 

Desarrollar  el  razonamiento  crítico  al  ser  enfrentados  a  un  problema  real,  identificando  y 

jerarquizando los aspectos relevantes del caso. 

 

Reconocer la necesidad de dominar estos principios de manera de incrementar la eficiencia 

y rendimiento global de los procesos industriales. 

 

Adquirir  confianza  en  las  propias  capacidades  y  conocimientos  técnicos,  para  estudiar  y 

evaluar nuevas tecnologías. 

 

Desarrollar habilidades de discusión constructiva. 

 

Aprender a delegar funciones y mejorar la eficiencia del trabajo en equipo. 

 

D.  CONTENIDOS 

 

D.1. UNIDAD 1: Conceptos y definiciones básicas 

 

CONTENIDOS CONCEPTUALES 

 

 

Introducción. 

 

Definición de magnitudes. 

 

Magnitudes principales. 

 

Magnitudes secundarias. 

 

Definición de propiedades. 

 

Energía, trabajo y calor. 

 

D.2. UNIDAD 2: Ley de Gases Ideales 

 

CONTENIDOS CONCEPTUALES 

 

 

Ecuación de estado. 

 

Procesos con gases ideales. 

 

Trabajo de compresión 

– expansión. 

 

D.3. UNIDAD 3: Primera ley de la Termodinámica 

 

CONTENIDOS CONCEPTUALES 

 

 

Conceptos y definiciones básicas. 

 

Formulación de la Primera Ley. 

 

Sistemas termodinámicos. 

 

Tipos de sistemas: cerrados, abiertos y aislados. 

 

 


 

D.4. UNIDAD 4: Segunda Ley de la Termodinámica 

 

CONTENIDOS CONCEPTUALES 

 

 

Conceptos y definiciones. 

 

Máquinas térmicas. 

-  Enunciado de Kelvin y Planck. 

-  Principio de Carnot. 

-  Enunciado de Clausius. 

-  Rendimiento térmico y coeficiente de desempeño. 

 

Irreversibilidades. 

 

Desigualdad de Clausius. 

 

Concepto de Entropía. 

 

D.5. UNIDAD 5: Ciclos de Potencia 

 

CONTENIDOS CONCEPTUALES 

 

 

Ciclos de potencia de gases. 

-  Motores de Combustión Interna (Otto, Diesel, Dual). 

-  Ciclos de potencia: Brayton. 

 

Ciclos de potencia de vapor. 

-  Rankine simple. 

-  Rankine con recalentamiento. 

-  Rankine regenerativo. 

 

Ciclos de refrigeración. 

-  Simple. 

-  En cascada. 

 

D.6. UNIDAD 6: Psicrometría. 

 

CONTENIDOS CONCEPTUALES 

 

 

Propiedades del aire húmedo. 

 

Procesos de acondicionamiento de aire. 

-  Calentamiento y enfriamiento. 

-  Deshumidificación. 

-  Humidificación. 

-  Mezclado. 

-  Torres de refrigeración. 

 

D. 7. UNIDAD 7: Combustión 

 

CONTENIDOS CONCEPTUALES 

 

 

Estequiometría de las reacciones combustión. 

 

Procesos reales de combustión. 

 

Entalpía de formación. 

 

Temperatura de llama adiabática. 

 

Entalpía de reacción y poderes caloríficos. 

 

 

E.  METODOLOGIA 

 

El  curso  será  dividido  en  tres  etapas,  cada  una  de  ellas  formulada  sobre  la  base  de  los 

conocimientos y habilidades que se desea transferir y desarrollar en el alumno. 

 

Etapa 1: Fundamentos (unidades 1 a 4) 


 

Etapa 2: Aplicaciones (unidad 5) 

Etapa 3: Complementos (unidad 6 y 7) 

 

Las  etapas  1  y  3  serán  abordadas  con  clases  expositivas  del  profesor  y  apoyadas  por 

ayudantías. La lectura del material bibliográfico será exigida con  interrogatorios orales  al azar 

de manera de controlar la lectura previa de los alumnos. 

 

Además se realizarán talleres donde se plantearán problemas cortos de solución acotada y que 

serán  desarrollados  en  forma  individual  o  grupal.    La  solución  de  cada  problema  será 

acompañada por la elaboración de un diario reflexivo  donde el alumno deberá indicar como fue 

su desempeño grupal y/o grupal en la solución del problema. El objetivo principal de este diario 

es generar una instancia de retroalimentación entre el profesor y el alumno. 

 

En  la  etapa  2  se  abordarán  problemas  más  extensos,  de  aplicación  práctica  y  con  apoyo  de 

herramientas computacionales. 

 

 

F.  EVALUACION 

 

F.1. EVALUACION CONCEPTUAL Y PROCEDIMENTAL 

 

Para las diferentes instancias evaluativas se contará con una pauta de  corrección con criterios 

claros  y  conocidos  por  los  alumnos.  La  pauta  será  acorde  a  las  exigencias  planteadas  por  el 

profesor. Lo anterior es válido para los test, certámenes, exámenes y trabajos. 

 

1.  Test: Se realizarán test en todas las etapas, programados desde el inicio de semestre. 

 

2.  Talleres de Resolución de Problemas:  Problemas cortos de solución acotada que serán 

desarrollados de manera grupal o individual como complemento a los visto por el profesor y 

en  las ayudantías.  El  desarrollo  y  término del  problema se realizará  durante el  módulo de 

clases.  Lo  anterior  significa  que  la  asistencia  a  los  módulos  de  taller  es  obligatoria

Algunos de los talleres se realizarán con apoyo de software. 

 

3.  Interrogaciones orales: Las lecturas obligatorias del libro guía serán evaluadas mediante 

preguntas cortas que deberán ser contestadas en forma oral por él o los alumnos elegidos 

al azar.  

 

4.  Diario reflexivo: Después de finalizado cada taller los alumnos deberán redactar un diario 

reflexivo  que  estará  orientado  a  contestar  ciertas  preguntas  planteadas  por  el  profesor  y 

que  tienen  por  objetivo  generar  retroalimentación  con  el  alumno  para  mejorar  su  proceso 

de aprendizaje. 

 

5.  Certámenes: Se realizarán dos certámenes, en las semanas establecidas por la facultad. 

Las  preguntas  serán  de  diversa  índole  pero  siempre  enfocadas  hacia  el  análisis  y 

comprensión. 

 

6.  Examen: Se llevará a cabo al término del semestre, en la fecha establecida por la facultad, 

y exigiéndose nota mínima de 3.0, para todos los alumnos, según el R.A.A.R. 

 

La ponderación de las diferentes instancias de control en la nota final del alumno se desglosa 

de la siguiente manera: 

 

 

20 % Certamen 1. 

 

20 % Certamen 2. 

 

10 % Test. 

 

10 % Talleres, diarios reflexivos e interrogaciones orales. 

 

10 % Trabajo de investigación o portafolio de noticias. 

 

30 % Examen. 


 

 

F.2. EVALUACION ACTITUDINAL 

 

La  evaluación  actitudinal  de  los  alumnos  se  inicia  con  el  control  de  las  lecturas  previas  y  el 

desarrollo  de  talleres.  En  ambos  casos  se  busca  controlar  el  razonamiento  crítico,  la 

constancia, la responsabilidad y el compromiso del alumno con su propia formación. 

 

A  través  del  desarrollo  de  los  diarios  reflexivos  se  controla  la  capacidad  de  generar  crítica 

constructiva frente al trabajo de sus compañeros y el suyo propio. 

 

G.  BIBLIOGRAFIA 

 

OBLIGATORIA 

 

WARK, K., 

TERMODINÁMICA”, ED. MC GRAW HILL, 5

a

 ED.1991. 

 

COMPLEMENTARIA 

 

CENGEL, Y., 

TERMODINÁMICA”, ED. MC GRAW HILL, 2003. 

 



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