Primer Semestre

Se organiza el temario, en cinco partes, en el primer tema se inicia con un panorama de la termodinámica, la energía y su relación con el medio ambiente. Además de un repaso de los sistemas de unidades. Después se hace una exposición de conceptos básicos tales como sistema, estado, equilibrio, proceso, energía, y de propiedades como la densidad. Se analiza el concepto de temperatura y sus escalas. En seguida el concepto de presión, y se explican las presiones absoluta y manométrica, por último, se resumen las diversas formas de energía.

En el segundo tema, se introduce el concepto de sustancia pura y el análisis de los procesos de cambio de fase, se presentan varios diagramas de las propiedades y la compresibilidad, que explica la desviación que presentan gases reales con respecto al comportamiento de gas ideal. Finalmente se mencionan otras ecuaciones de estado.

En el tercer tema, se abordan las interacciones de calor y trabajo. Se presentan las leyes de la conservación de la masa y la energía y se introducen los conceptos de calor específico, se realizan balances de energía aplicados a sistemas cerrados y abiertos.

En el tema cuatro, se explica la segunda ley de la termodinámica, la cual afirma que los procesos suceden en cierta dirección y que la energía tiene calidad, así como, cantidad. Se presentan los enunciados de esta, se introducen los conceptos de trabajo reversible e irreversible, se explican los principios básicos del ciclo de Carnot, máquinas térmicas, ciclos de refrigeración y bombas de calor. La segunda ley conduce a la definición de entropía y para poder definirla se parte de un análisis de la desigualdad de Clausius. Se presenta el concepto de exergía, que es el trabajo útil máximo que puede obtenerse de un sistema. Se realizan balances de energía aplicadas a sistemas cerrados y abiertos.

En tema cinco, se trabaja con mezclas de gases no reactivas. Una mezcla de gas no reactiva se puede tratar como una sustancia pura porque generalmente es una mezcla de varias sustancias en vez de una sola. Se explican las composiciones de una mezcla en fracciones molares y de masa. Se presenta el comportamiento de gases ideales y reales, con la interpretación del diagrama de Mollier; aquí se incluyen dos leyes de predicción de propiedades como la ley de Dalton y Ley de Amagat. Por último, se explica la diferencia entre aire seco y aire atmosférico, así como, los conceptos de humedad relativa y temperatura de punto de rocío.