Descripción

El presente libro de texto fue elaborado con la finalidad de proveer a profesores, estudiantes y profesionales del área de ingeniería mecánica y ramas afines de una herramienta útil y de fácil acceso para comprender la termodinámica tanto en el proceso enseñanza-aprendizaje como en la vida y el desarrollo profesional del futuro ingeniero. La intención de los autores es presentar esta ciencia con un lenguaje sencillo y accesible para los estudiantes a nivel licenciatura, e inclusive en sus cursos de posgrado, contextualizando los conceptos dentro de la idiosincrasia propia de la mayoría de los estudiantes mexicanos de ingeniería mecánica y áreas afines, lo que no ocurre con la mayoría de los textos que circulan en el medio, que son traducciones de obras producidas originalmente en Estados Unidos de América y Europa.

Las cantidades físicas en el texto se apegan al Sistema Internacional de Unidades (SI), y en el apéndice A se presenta un suplemento acerca del tema de dimensiones y unidades, que incluye el sistema inglés de unidades y sus correspondientes equivalencias, un punto de particular importancia debido a la gran cantidad de equipo de ingeniería instrumentado en sistema inglés en México. La presente obra se desarrolla en 10 capítulos. En el capítulo 1 se citan los conceptos fundamentales utilizados en el estudio de la termodinámica. La primera ley de la termodinámica es ampliamente discutida en el capítulo 2, en el que se proporcionan ejemplos y análisis específicos para distintos tipos de equipos utilizados en esta especialidad. En el capítulo 3 se introducen los conceptos de sustancia pura y sus propiedades, fundamentales para la comprensión de gran número de fenómenos y aplicaciones de la termodinámica. La segunda ley de la termodinámica se presenta en el capítulo 4, en el que también se aborda el concepto de energía o disponibilidad de la energía, fundamental para analizar el uso y el ahorro de esta, aspectos que han cobrado vital importancia en la conceptualización globalizada para utilizar de manera eficiente los recursos energéticos disponibles en el planeta.

Después, en el capítulo 5 se presentan los distintos tipos de procesos termodinámicos y los ciclos termodinámicos de potencia utilizados para garantizar el suministro de energía que la sociedad actual requiere. En el capítulo 6 se desarrollan los conceptos de los ciclos de refrigeración y las bombas de calor, así como las diferentes modificaciones a estos ciclos para su aplicación a escala industrial. En el capítulo 7 se muestran la fundamentación matemática de las relaciones termodinámicas y la ecuación de estado tanto para gases reales, ideales y sustancias puras. En el capítulo 8 se desarrollan los conceptos de termodinámica aplicados a la unión de uno o más componentes que se definen como mezclas no reactivas.

El aire atmosférico es el tema principal del capítulo 9, en el que se le tratan mezclar de gases y se desarrollan las aplicaciones termodinámicas basadas en los conceptos de la primera ley de la termodinámica para modificar sus condiciones y acondicionarlo de acuerdo con los requerimientos de la industria y las necesidades de un entorno cómodo para las personas. Por último, en el capítulo 10 se desarrollan los conceptos de la termodinámica para el análisis de la combustión, que es el resultado de una mezcla de sustancias reaccionantes. Todos los temas que aborda esta obra son tratados de manera simple y con un lenguaje sencillo a fin de facilitar su comprensión y hacer ameno el estudio de la termodinámica, ciencia fundamental para la comprensión y el análisis de los procesos involucrados en la transformación de la energía que ocurren en la naturaleza y en el sector industrial. Para los industriales y profesionales del medio, los temas se presentan con la seriedad necesaria para que constituyan una útil referencia que coadyuve en la solución de la problemática cotidiana del país.