APRENDIZAJE BASADO EN PROBLEMAS APLICADO A TERMODINÁMICA BÁSICA

Abstract

Con el objetivo de mejorar la enseñanza aprendizaje de Termodinámica Básica para las carreras del área de Química que se ofrecen en la FES-Cuautitlán (Ingeniería en Alimentos, Químico, Ingeniería Química, Bioquímica Diagnóstica, Farmacia, Química Industrial) y carreras afines, en este proyecto se propone elaborar el libro Termodinámica Básica (un enfoque basado en ABP). Elaborar una presentación digital de apoyo al libro Termodinámica Básica (un enfoque basado en ABP). Este libro que explica la teoría básica del tema de Termodinámica Básica, presenta un enfoque a la resolución de problemas para determinar parámetros termodinámicos, de una forma didáctica y sencilla. En esta propuesta, se integrarán nuevos problemas para determinar dichos parámetros por métodos diversos utilizando como herramienta computacional a la hoja de cálculo Excel. También se revisará el cálculo de parámetros termodinámicos de energía interna, entropía, energía libre de Gibbs, energía libre de Helmhlotz de sistemas cerrados y sistemas abiertos. Con lo anterior se podrá mejorar el desempeño académico de los estudiantes del área de Química, permitiendo su formación integral mediante el desarrollo de competencias, el trabajo en equipo y la solución de problemas Indice tentativo 1.Conceptos fundamentales 1.1Introducción 1.2Reseña histórica de la Termodinámica 1.3Sistema Internacional de Unidades 1.4Sistema termodinámico 1.5Estado de un sistema 1.6Propiedades intensivas y extensivas 1.7Conceptos de presión y temperatura 1.8Ley cero de la termodinámica 1.9Problemas 2.La Primera Ley de la Termodinámica 2.1Trabajo termodinámico y concepto de reversibilidad 2.2Calor 2.3Energía cinética, potencial e interna 2.4Procesos termodinámicos en sistemas cerrados 2.5Diferenciales exactas e inexactas 2.6Secuencias de procesos y ciclos termodinámicos 2.7Eficiencia de un ciclo termodinámico 2.8Problemas 3.La Segunda Ley de la Termodinámica 3.1Principio de degradación de la energía 3.2Concepto matemático de la entropía 3.3La entropía y la línea del tiempo 3.4Significado físico de la entropía 3.5Concepto termodinámico de la temperatura 3.6Problemas 4.La Primera y Segunda Leyes de la Termodinámica en Sistemas Abiertos 4.1El balance de materia 4.2El balance de energía 4.3El balance de entropía 4.4El efecto de Joule-Thomson 4.5Relaciones entre las propiedades termodinámicas 4.6Relaciones de Maxwell 4.7Problemas 5.La Tercera Ley de la Termodinámica 5.1Antecedentes históricos 5.2Medida de la capacidad calorífica a bajas temperaturas 5.3La tercera ley de la termodinámica 5.4Problemas 6.Equilibrio y Espontaneidad 6.1La desigualdad de Clausius 6.2Concepto de equilibrio termodinámico 6.3Condiciones de equilibrio y espontaneidad bajo diferentes restricciones 6.4La energía libre de Gibbs como el más útil criterio de equilibrio y espontaneidad 6.5El potencial químico 6.6Problemas