CRONOGRAMA CARRERAS: Ingeniería Ambiental / Licenciatura en Seguridad e Higiene ASIGNATURA: TERMODINÁMICA DOCENTE A CARGO: Geof. Gonzalo Flores AÑO: 2018 Inicio de actividades: viernes 6 de abril de 2018, 18 hs. Clase 1: Presentación. Aspectos metodológicos de las ciencias naturales Aspectos de metodología científica: modelos, sistema u objeto de estudio y sus fronteras, hipótesis, teoría, conocimientos previos, observación, experimentación, lenguaje, problemas, variables, medición, etc. Clase 2: Herramientas matemáticas para el modelado en física Revisión de las herramientas matemáticas necesarias para el modelado físico de la naturaleza. Algebra. Vectores. Funciones. Límite. Diferenciales. Derivadas. Máximos y mínimos. Integrales. Clase 3: Energía y trabajo Estados y procesos. Energía y trabajo. Energía como función asociada al estado del sistema u objeto de estudio. Energía cinética. Energías potenciales gravitatoria y elástica. Trabajo mecánico. Teorema de intercambio de trabajo y energía para una partícula. Energía mecánica total. Conservación de la energía mecánica. Fuerzas conservativas o derivables de un potencial y fuerzas disipativas. Potencia. Unidades. Condiciones para la conservación de la cantidad de movimiento en interacciones entre sistemas según el modelo de partícula. Impulso de una fuerza. Choques elásticos e inelásticos. Coeficiente de restitución. Clases 4, 5 y 6: Modelos macroscópicos Estado y procesos termodinámicos. Modelo macroscópico. Estado termodinámico. Equilibrio termodinámico. Ley cero de la termodinámica. Energía interna como función de estado. Variables termodinámicas intensivas y extensivas. Medición de las variables termodinámicas. Trabajo y calor como procesos que generan cambios en la energía interna del sistema u objeto de estudio. Convención de signos. Primer Principio de la Termodinámica. Proceso cuasiestático, paredes diatérmicas y adiabáticas. Análisis de diagramas P-V y P-T. Procesos isotérmicos, isobáricos, isocóricos y adiabáticos. Límite teórico de Carnot para la eficiencia de los procesos termodinámicos. Unidades. Clase 7: Evaluación Clase 8: Entropía La entropía como una función de las variables extensivas (energía interna, volumen y número de moles) del sistema u objeto bajo estudio. Propiedades de la entropía. Clase 9: Segundo principio de la Termodinámica Segundo Principio de la Termodinámica. Análisis de reversibilidad e irreversibilidad utilizando la función entropía. Relación del equilibrio termodinámico con extremos de las funciones termodinámicas. Relación entre las descripciones energética y entrópica. Intercambio calorífico cuasiestático. Relación de las variables termodinámicas del sistema u objeto bajo estudio con las variaciones de energía interna y entropía. Temperatura termodinámica. Unidades. Clase 10 y 11: Procesos termodinámicos Intercambio de materia y energía entre sistemas. Conducción, convección y radiación como procesos de intercambio de energía. Calores específicos: definición con relación a las funciones termodinámicas. Transiciones de fase. Calores latentes. Estado estacionario. Clase 12: Gases ideales. Análisis termodinámico de sistemas naturales. Gases ideales y reales. Leyes de Boyle Mariotte y Gay Lussac Ecuación de estado. Mezcla de gases ideales. Teoría cinética de los gases. Problemáticas de la contaminación y el medio ambiente. Termodinámica de la atmósfera. La termodinámica en plantas y animales. Aplicaciones de termodinámica en otras ciencias (Astronomía, Biología, Geología, etc). Aspectos sociales (actividad reflexiva multidisciplinaria). Clase 13: Análisis de Textos de Termodinámica Objetivos generales de la Actividad: Establecer una descripción del modelo microscópico fundamentalmente por contraposición con el modelo Macroscópico. Interpretar el concepto de Entropía en el contexto del modelo microscópico. Discutir acerca del uso del segundo principio de la Termodinámica en el análisis de seres vivos y el uso de Termodinámica del no equilibrio. Discutir brevemente las características del objeto de estudio (paredes y relación con el entorno). Analizar el uso de los conceptos termodinámicos en textos de Biología: cómo se interpretan los conceptos termodinámicos usados en biología a la luz del modelo macroscópico. Generar y explicitar criterios para valorar el uso de la teoría moderna de la termodinámica frente a la Teoría del calórico. Uso del lenguaje coloquial. Identificar que elementos de los textos analizados hacen referencia al modelo microscópico de la termodinámica y a la teoría del calórico. Clase 14: Trabajo de investigación aplicado a la carrera Clase 15: Evaluación Clase 16: Recuperatorio y cierre de la materia. IV.- EVALUACIÓN Y PROMOCIÓN Se deberá estar presente en el 85% de los prácticos y en el 50% de los teóricos. Se tomarán dos parciales. Los cuales se podrán recuperar. Se hará por grupos para el cierre de la materia una presentación oral en formato congreso de trabajos de investigación aplicada elegidos por lo alumnos. La nota de cursada será un promedio pesado entre las notas de los parciales y el trabajo de investigación. Aprobados los parciales, el alumno debe rendir examen final que será teórico práctico.
