La termodinámica química o fisicoquímica es una rama de la química que estudia la materia

Facultad

Ingeniería

Fecha de Actualización

18/01/2017

Programa

Ingeniería Química

Semestre

IV

Nombre

Termodinámica Química I

Código

721030

Prerrequisitos

Química General II y  Cálculo III

Créditos

4

Nivel de Formación

Técnico

Profesional

X

Maestría

Tecnológico

Especialización

Doctorado

Área de Formación

Básica

Profesional o Disciplinar

X

Electiva

Tipo de Curso

Teórico

Práctico

Teórico-práctico

X

Modalidad

Presencial

X

Virtual

Mixta

Horas de Acompañamiento Directo

Presencial

8

0

Virtual

Horas de Trabajo Independiente

112

La termodinámica química o fisicoquímica es una rama de la química que estudia la materia, i. e., su estructura, propiedades, principios y el comportamiento de sistemas químicos empleando métodos y conceptos físicos. En el presente curso de termodinámica química se hace una introducción en el estudio de los procesos químicos desde una perspectiva física. En él, se enseñan los conceptos que rigen el comportamiento de los gases (ideales y reales), se estudia el concepto de energía, trabajo y la primera ley de la termodinámica y los conceptos de espontaneidad, entropía, y segunda y tercera ley de la termodinámica.

En el ejercicio de su profesión el ingeniero químico diseña, desarrolla, optimiza, transforma, produce y controla procesos en los cuales se realizan transformaciones de la materia y la energía. Para poder realizar este trabajo requiere conocer principios fundamentales y saber cómo aplicarlos. En este curso se enseña los fundamentos de la termodinámica,  i. e., el estudio de la energía y sus transformaciones, cómo se dan estas transformaciones de una forma de energía a otra en un sistema cerrado y cómo realizar trabajo. Igualmente ese conocimiento le ayudará a entender otros conceptos en los procesos químicos, cómo aplicarlos en sistemas que se encuentran en estado gaseoso, y cuando éstos se desvían del comportamiento ideal.

El objetivo del curso es describir el comportamiento de los gases ideales y reales, entender los fundamentos de la primera, segunda y tercera ley de la termodinámica, y como aplicar todos esos conceptos en sistemas cerrados para resolver situaciones típicas a aquellas que encontrará en su vida profesional.

1) Desarrollar una comprensión de los conceptos de la termodinámica química y de valorar su importancia aplicada a la práctica de la ingeniería química.

2) Desarrollar una comprensión de los principios y fundamentos de la termodinámica y de sus aplicaciones específicas en ingeniería.

3) Desarrollar capacidades y actitudes críticas para plantearse interrogantes y ver los problemas como oportunidades para encontrarles soluciones.

4) Desarrollar habilidades, destrezas y actitudes para la implementación y desarrollo de la actividad investigativa.

5) Analizar síntomas, causas en una situación problémica que le permita visionar posibles formulaciones del mismo y seleccionar la más adecuada.

6) Aislar y describir los componentes importantes y representar el problema de forma que se haga factible de solucionar.

7) Elaborar informes escritos claros y concisos sobre la temática considerada, al igual que realizar presentaciones orales empleando los medios más efectivos para la comunicación.

8) Desarrollar hábitos para la apreciación y el buen tratamiento de la naturaleza y el medio ambiente.

9) Desarrollar el autoaprendizaje y la autoformación como herramienta definitiva de actualización permanente.

UNIDAD 1.

Introducción a la termodinámica química y gases

COMPETENCIA

1. Definir modelos atómicos, universo, sistema, alrededores y frontera, sistema abierto, cerrado y aislado, estados y propiedades de la materia, propiedades extensivas e intensivas, presión, temperatura y cantidad de sustancia, ecuación de estado, gases ideales, ley de Boyle, Charles y Avogadro, mezcla de gases, gases reales, ecuación de van der Waals, factor de compresibilidad, ecuación virial de estado, principio de los estados correspondientes.

2. Aplicar los anteriores conceptos para formular y resolver problemas de ingeniería.

CONTENIDOS

ESTRATEGIA DIDÁCTICA

INDICADORES DE LOGROS

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

SEMANA

Modelos atómicos, universo, sistema, alrededores y frontera, sistema abierto, cerrado y aislado, estados y propiedades de la materia, propiedades extensivas e intensivas, presión, temperatura y cantidad de sustancia, ecuación de estado, gases ideales, ley de Boyle, Charles y Avogrado, mezcla de gases, gases reales, ecuación de van der Waals, factor de compresibilidad, ecuación viral de estado, principio de los estados correspondientes, otras ecuaciones de estado.

La asignatura tendrá como formas básicas de docencia las clases magistrales, los talleres o clases prácticas y los seminarios. El método fundamental de enseñanza es el expositivo y problémico con el fin de alcanzar los objetivos educativos e instructivos. Se enfatiza la resolución de problemas en forma individual y en clase a través de talleres, para adquirir la habilidad de cómo resolver problemas en forma lógica, utilizando estrategias ordenadas para su análisis.

El estudiante deberá ser capaz de explicar en sus propias palabras las siguientes definiciones: Modelos atómicos, universo, sistema, alrededores y frontera, sistema abierto, cerrado y aislado, estados y propiedades de la materia, propiedades extensivas e intensivas, presión, temperatura y cantidad de sustancia, ecuación de estado, gases ideales, ley de Boyle, Charles y Avogadro, mezcla de gases, gases reales, ecuación de van der Waals, factor de compresibilidad, ecuación virial de estado, principio de los estados correspondientes.

El estudiante deberá establecer las presunciones del comportamiento del gas ideal, describir como la ecuación van der Waals ajusta esas presunciones, identificar la expresión que describe una ecuación de estado cúbica, aplicar el principio de los estados correspondientes, construir los diagramas de factor de compresibilidad en función de las propiedades reducidas y resolver problemas aplicando las diferentes ecuaciones de estado de los gases reales para resolver situaciones de la vida ingenieril a partir del conocimiento de dos de las variables P, V y T.

La evaluación de la asignatura se realizará a través de: participación en clase, asistencia y puntualidad a la misma, talleres realizados en clase, exámenes cortos, exámenes parciales y examen final

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