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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7477Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.coverage.spatial | México | - |
| dc.coverage.temporal | 2020-2022 | - |
| dc.date.accessioned | 2023-12-05T00:41:09Z | - |
| dc.date.available | 2023-12-05T00:41:09Z | - |
| dc.date.issued | 2020 | - |
| dc.identifier.uri | https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7477 | - |
| dc.description.abstract | La termodinámica es una de las asignaturas base en la enseñanza de ingeniería. Debido a su carácter fenomenológico, además de tener bases teóricas sólidas, el alumno debe incluir dentro de su formación la experimentación; lo anterior con el fin de obtener un aprendizaje significativo en la aplicación de las leyes físicas involucradas en la asignatura. Asímismo, debe adquirir conocimientos técnicos, prácticos, de manejo uso y aplicación de instrumentos de medición y de manejo de equipo de tipo industrial, por lo que la infraestructura con la que cuenta el laboratorio de Termodinámica de la División de Ciencias Básicas juega un papel fundamental en el aprendizaje y la formación de los alumnos de la Facultad de Ingeniería. Los experimentos realizados dentro de este laboratorio deben ser capaces de captar la atención de los alumnos, mostrar de manera clara y de forma didáctica las leyes físicas, además de tener una alta fiabilidad, por lo que los equipos con los que se desarrollan las prácticas deben de ser altamente especializados. | - |
| dc.description.sponsorship | Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA) | - |
| dc.language | es | - |
| dc.rights | Todos los derechos son propiedad de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) | - |
| dc.title | Desarrollo de herramientas didácticas para el Laboratorio de Termodinámica de la Facultad de Ingeniería | - |
| dc.type | Proyecto PAPIME | - |
| dcterms.bibliographicCitation | ASCANIO GASCA, GABRIEL. (2020). Desarrollo de herramientas didácticas para el Laboratorio de Termodinámica de la Facultad de Ingeniería. (Proyecto PAPIME). Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). UNAM. México. | - |
| dcterms.educationLevel | nivel superior | - |
| dcterms.provenance | Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología (ICAT) | - |
| dc.identifier.papime | PE103120 | - |
| dc.subject.keywords | bomba de calor | - |
| dc.subject.keywords | Calorímetro | - |
| dc.subject.keywords | diseño instruccional | - |
| dc.subject.keywords | gas ideal | - |
| dc.contributor.responsible | ASCANIO GASCA, GABRIEL | - |
| dc.description.objective | Objetivo general: Diseñar y construir herramientas auxiliares al profesor para la impartición de prácticas del laboratorio de Termodinámica de la División de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería, además de instrumentar el material ya existente con el fin de mejorar la fiabilidad de los experimentos. Objetivos específicos: "1. Desarrollar un calorímetro capaz de reproducir el Experimento de Joule para la práctica correspondiente al Equivalente Mecánico del Calor (EMC). 2. Desarrollar un experimento que permita al alumno la comprensión simple y didáctica de las leyes de Charles y de Boyle-Mariotte, con las cuales se conforma parte de la ecuación de estado del Gas Ideal. 3. Elaborar las prácticas de los experimentos de acuerdo al formato estandarizado y empleado por los laboratorios de la Facultad de Ingeniería. 4. Generar material multimedia para que el alumno pueda acceder a la información de una manera sencilla." | - |
| dc.description.strategies | El desarrollo de equipos didácticos se llevará a cabo en cuatro fases: 1. Diseño conceptual 2. Manufactura 3. Pruebas de resistencia 4. Documentación. Los equipos desarrollados deberán tener las siguientes características: Bajo costo, robustez, de fácil construcción y mantenimiento. Para el diseño conceptual, se revisará la literatura técnica con el fin de conocer los equipos y experimentos que puedan cumplir como mínimo con los objetivos de las prácticas ya existentes. Para su fabricación se hará uso de procesos de manufactura avanzada como el Código de Control Numérico y Manufactura Aditiva, así como sistemas de adquisición de datos. Las pruebas de resistencia se llevarán a cabo con alumnos de la Facultad de Ingeniería en uso continuo. Finalmente, como parte de la documentación se redactarán los manuales técnicos de los equipos desarrollados y posteriormente se presentará la solicitud ante el INDAUTOR para gestionar los derechos de autor. | - |
| dc.description.goals | Primer año: Para el primer periodo del proyecto se comprometen las siguientes metas: 1. Diseño y fabricación de un calorímetro genérico para la práctica del Equivalente Mecánico de Calor. 2. Diseño y fabricación de un equipo para comprobar las leyes de Charles y Boyle-Mariotte. 3. Diseño y fabricación de una bomba de calor. 4. Manuales técnicos de los equipos desarrollados. Segundo año: "Para el segundo periodo del proyecto se comprometen las siguientes metas: 1. Prácticas de laboratorio de acuerdo a los formatos estandarizados y autorizados por la Facultad de Ingeniería 2. Videos demostrativos mediante animaciones. 3. Artículo en extenso a presentar en un foro académico. 4. Sitio web para uso de instructores y alumnos. 5. Solicitud de derechos de autor de los manuales técnicos." | - |
| dc.description.goalsAchieved | Como parte de las metas propuestas para el primer año, se lo logró lo siguiente: 1. Se desarrolló un equipo para la práctica "Equivalente mecánico de calor". 2. Se desarrolló un equipo para la prácticas de "Ley de Charles y Boyle-Mariotte". 3. Se desarrolló un equipo didáctico para la práctica "Bomba de calor" 4. Debido a la contingencia sanitaria, los manuales técnicos aún se están redactando; sin embargo, estarán listos para ser empleados en el semestre 2023-1. Con referencia a las metas propuestas para el segundo año, se logró lo siguiente: 1. Elaboración y aprobación de las prácticas comprometidas de acuerdo a los formatos aprobados por la Facultad de Ingeniería. 2. Se desarrolló un video demostrativo para explicar el funcionamiento del compresor que forma parte del equipo "Bomba de Calor". 3. Se presentó un trabajo en el 35 Congreso de Instrumentación, del cual se publicó el artículo en extenso correspondiente. 4. Por acuerdo con los responsables del laboratorio de termodinámica, el sitio web para instructores y alumnos no se desarrolló. Sin embargo, tanto las prácticas como el video demostrativo se encuentran disponibles en la página personal de una de las profesoras de carrera que imparte el curso de termodinámica. 5. Los derechos de autor serán solicitados una vez que se hayan concluido los manuales técnicos. | - |
| dc.description.area | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías | - |
| dc.description.selfAssessment | En términos generales, se dio cabal cumplimiento a los objetivos y metas propuestas inicialmente en el proyecto. Debido a la contigencia sanitaria, la fabricación de los equipos didácticos que acompañan las nuevas prácticas de laboratorio, se retrasaron considerablemente, lo cual tuvo como consecuencia que los manuales técnicos comprometidos no fueran concluidos al término del proyecto. Sin embargo, dichos manuales estarán listos antes del inicio del semestre 2023-1. Asimismo, la solicitud de derechos de autor de los manuales se presentará una vez concluida la redacción de dichos manuales. Cabe mencionar que, de manera adicional, una estudiante de la licenciatura en Ingeniería Mecánica participó en el proyecto desarollando su trabajo de tesis, el cual tiene a la fecha un avance 80%. La temática de dicho trabajo está relacionada con una de las prácticas y su correspondiente equipo didáctico (bomba de calor). Los archivos correspondientes se anexan como documentos probatorios. | - |
| dcterms.educationLevel.SEP | Licenciatura | - |
| dcterms.callforproject | 2020 | - |
| dc.subject.DGAPA | Ingenierías | - |
| dc.description.products | Artículo en memoria.Artículo en extenso: Del 27 al 29 de octubre de 2021 se llevó a cabo el SOMI XXXV Congreso de Instrumentación, en el cual se presentó el trabajo titulado "Bomba de calor: Herramienta didáctica para el Laboratorio de Termodinámica", cuyos autores fueron Zoé Sánchez, Alejandro Rojas, Gabriel Ascanio y Eduardo Bernal. | - |
| dc.description.products | Tesis.Bomba de calor: Herramienta didáctica para el laboratorio de termodinámica: Tesis de licenciatura de Zoé Mariana Sánchez Mariano, estudiante de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. La temática del trabajo de tesis está relacionada con una de las prácticas y equipo didáctico correspondiente (Boma de calor). | - |
| dc.description.products | Prototipo.Equipos didácticos: "En este periodo se desarrollaron tres equipos didácticos para el laboratorio de Termodinámica de la División de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. El primer equipo “Bomba de Calor”, permite realizar el balance de energía y entropía para calcular el trabajo que requiere un compresor durante su funcionamiento en un sistema termodinámico cerrado, este sistema consta de cuatro etapas, dos procesos isotérmicos (temperatura constante) y dos procesos adiabáticos (aislados térmicamente). El equipo está compuesto por los siguientes componentes básicos que permiten llevar a cabo el análisis termodinámico antes mencionado: 1) Compresor; 2) condensador; 3) Control de flujo; 4) evaporador. El refrigerante empleado en el equipo es R-134a. A la salida de cada uno de los cuatro componentes del equipo, se instalaron dos sensores, tanto la presión como la temperatura. Para monitorear la presión se instaló un manómetro de Bourdon y para la temperatura un termopar. Con los datos de presión y temperatura a la salida de cada componente, el alumno podrá realizar el balance de energía y entropía del compresor. Todos los componentes están colocados sobre un mueble diseñado para que el alumno tenga la facilidad de interactuar con los elementos que componen el equipo. El segundo equipo desarrollado en este periodo permite reproducir el experimento de Boyle-Mariotte. Con dicho equipo el alumno puede encontrar la relación que existe entre volumen y presión y confirmar que el volumen de un gas varía inversamente con la presión ejercida sobre el (gas) si la temperatura permanece constante. El prototipo desarrollado consta de un sistema cilindro-émbolo. El cilindro se desplaza en el interior de un tubo de acrílico mediante un tornillo sin fin acoplado al émbolo y en el extremo opuesto del tornillo se colocó una manivela para realizar el giro del tornillo. La presión generada se mide mediante un manómetro de Bourdon. El cilindro, así como todos los componentes se encuentran soportados por dos estructuras de aluminio que permiten mantener el cilindro en posición horizontal. Dichas estructuras están colocadas sobre una placa de fierro con la finalidad de darle rigidez al equipo. El tercer equipo desarrollado permite determinar el equivalente mecánico de calor, es decir, la relación entre energía mecánica y energía térmica (energía en forma de calor). El equipo consta de un mecanismo que reduce la velocidad de giro de un eje. El mecanismo es accionado con una manivela, en el extremo opuesto permite acoplar un cilindro de distintos materiales (aluminio, latón y acero) en el que se enrolla una cuerda de nylon con un contrapeso, en el otro extremo de la cuerda, al girar el cilindro se provoca fricción entre la cuerda y el cilindro aumentando la temperatura en el cilindro. Mediante un termopar se registra el aumento de la temperatura (energía térmica)." | - |
| dc.description.products | Material multimedia.Video demostrativo: Se desarrolló un video demostrativo que permite conocer el funcionamiento interno del compresor que forma parte del equipo "Bomba de calor". Este video permitirá al alumno conocer con todo detalle cómo se lleva a cabo el proceso de compresión del refrigerante que circula por el conducto del equipo. | - |
| dc.description.objectivesAchieved | Se desarrollaron tres equipos didácticos y de manera complementaria se actualizó una práctica y desarrollaron dos más para el laboratorio de termodinámica de la División de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería. Además, para una de las prácticas, se desarrolló una animación que permitirá al alumno conocer el funcionamiento interno de uno de componentes que forman parte de un equipo didáctico. En resumen, se dio cabal cumplimiento a los objetivos planteados incialmente. | - |
| dc.description.outcomes | Los beneficios obtenidos del proyecto están claramente identificados en la elaboración y actualización de prácticas del laboratorio de termodinámica. El trabajo realizado se llevó a cabo de manera conjunta con los profesores que imparten dicho laboratorio. Además de haber revisado la redacción de las prácticas, se desarrollaron nuevos equipos didácticos, lo cual, desde el punto de vista económico, representó un ahorro considerable. Sin embargo, el mayor beneficio lo tendrán los alumnos que cursen dicho laboratorio, pues tendrán la oportunidad de emplear nuevos equipos. Asimismo, el video demostartivo es, sin lugar a dudas, una herramienta útil y novedosa que permitirá al alumnado conocer de manera profunda cómo funciona uno de los componentes de un equipo didáctico. | - |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías | |
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