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Guías para Examen

Guías de estudio con los temas que se abordarán en cada uno de los exámenes. Si tienes alguna duda con los temas de las Guías, puedes comunicarte con el Dr. Arturo Abundez Pliego, Jefe del Departamento de Ingeniería Mecánica

Guía de estudio: Matemáticas


1. CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL: Límites y continuidad, La derivada, Aplicaciones de la derivada, La Integral, Técnicas de Integración.

2. CÁLCULO VECTORIAL: Vectores y superficies, Funciones vectoriales de variable real, Funciones de variables independientes, Integrales múltiples, Cálculos vectoriales y Aplicaciones.

3. ALGEBRA LINEAL: Números complejos, Matices y determinantes, Sistemas de ecuaciones lineales, Espacios vectoriales, Transformaciones lineales, Valores característicos, Formas cuadráticas y Vectores característicos.

4. ECUACIONES DIFERENCIALES "ED": ED ordinarias de primer orden. ED ordinarias de orden "n" con coeficientes constantes y homogéneas, ED ordinarias de orden "n" con coeficientes constantes y no homogéneas, ED ordinarias con coeficientes variables., ED parciales.

5. SERIES Y TRANSFORMADAS: Series de Fourier, Integrales de Fourier, Transformadas de Laplace, Transformadas inversa de Laplace, Aplicación de las transformadas de Fourier y Laplace

BIBLIOGRAFÍA:

1 Swokowski. Cálculo con geometría analítica. Grupo Ed. Iberoamérica.
2 ZilI Denis G. Cálculo con geometría analítica. Ed. McGraw Hill.
3 Antón Howard. Introducción al Algebra lineal. Ed. Limusa.
4 Grossman Stanley. Algebra lineal Grupo Ed. Iberoamérica.
5 ZilI Denis G. Ecuaciones diferenciales con aplicaciones. Grupo Ed. Iberoamérica.
6 Kreyszig E. Matemáticas avanzadas para ingenieria. Ed. Limusa-Noriega editores. 1994.
7 Kreider, Kuller, Osberg, Perkins. Introducción al análisis Lineal, Ed. Representaciones y Servicios de Ingeniería.
8 Spencer, Prker, et. all . Matemáticas para ingeniería, Vol. I y II, Ed. C.E.C.S.A
9 Spiegel. Ecuaciones diferenciales aplicadas, Ed. P.H.I
10 Piskunov. Cálculo diferencial e integral, Ed. MIR
11 Lev Elsgotz. Ecuaciones diferenciales y cálculo varacional, Ed. MIR.


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Guía de estudio: Diseño


1. PANORAMA GENERAL DE ESTÁTICA Y DINÁMICA: Conceptos clave y definiciones. Cálculo de centros de gravedad, momentos de inercia polar y rectángular), reacciones en vigas estáticas e hiperestáticas. Diagramas de cortante y momento. Cálculo de momentos máximos. Trabajo virtual.

2. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN: Significado físico y matemático del esfuerzo y deformación. Relación entre esfuerzo y deformación, Ley de Hooke generalizada, propiedades de isotropia, anisotropia y ortotropia, relación de Poisson, módulo de Young. Esfuerzos principales, invariantes de esfuerzo, tensor de esfuerzo. Direcciones principales. Circulo de Mohr en tres dimensiones.

3. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN DEBIDO A CARGAS AXIALES: Esfuerzos a causa de cargas axiales. Deformación integral. Casos donde varia la carga o la sección con respecto al eje.

4. ESFUERZOS FLEXIONANTES: Deducción de la fórmula de la flexión elástica. Método Gráfico. Ecuación diferencial de vigas. Significado y relación matemáticamente elástica, pendiente, momento cortante y carga.

5. TORSIÓN DE SECCIONES CIRCULARES: Deducción matemática. Acoplamientos por medio de bridas. Esfuerzos Torsionantes en flechas macizas y huecas.

6. ESFUERZOS CORTANTES EN VIGAS: Deducción analítica. Estimación de flujo de cortante para varias secciones. Cálculo de formado de secciones transversales para diferentes alternativas de colocación de tablones. Determinación de esfuerzos cortantes máximos. Relación entre cortante y flexionante con longitud y sección.

7. COMBINACIÓN DE ESFUERZOS: Esfuerzos debidos a carga axial y flexionante. Cargas excéntricas con respecto a uno o dos ejes. Determinación de eje neutro para diferentes condiciones de frontera. Flexión asimétrica. Esfuerzos en cilindros. Vigas curvas.


BIBLIOGRAFÍA
1 Meriam L. Kraige L. G.. Engineering Mechanics, and Dynamics ( vol. 1 y vol 2 ) Ed. John Wiley and Sons Inc, 1987.
2 Timoshenko, S.P. Gere Y.M. Mecánica de materiales. Unión tipográfica Ed. hispano Americana S.A de C.V. , 1979.
3 Singer F.L. . Pytel A. Resistencia de materiales. Ed. Harla, Haper and Row Latinoamericana, 1982.
4 Hearn E.Y.. Resistencia de los Materiales, diseño de estructuras y máquinas. Ed. Interamericana, S,A de C.V. 1985.

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Guía de estudio: Térmica

1. TERMODINÁMICA:

1.1CONCEPTOS BÁSICOS: Energía y termodinámica. Definiciones básicas, Propiedades de las substancias,Ley cero de la termodinámica, Principio de la conservación de masa, Formas de energía.

1.2 PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA: Sistema operando cíclicamente, Sistema cerrado desarrollando un proceso, Sistema abierto operando en estado permanente, con entrada y salida de flujo, Formulación de la primera ley de la termodinámica, Máquinas térmicas y eficientes, Refrigeradores y coeficientes de operación.

1.3 FASES DE LAS SUBSATANCIAS: Principio de estado, Definición de substancia pura y fase, Diagrama de fases de substancias puras, Diagrama presión-volumen y presión-entalpía, Tablas de propiedades termodinámicas, Calores específicos.

1.4 ECUACIONES DE ESTADO: El gas ideal, Ecuación de Van der Waals.

1.5 SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA: Axiomas de Clausius y de Kelvin-Planck, Procesos reversibles e irreversibles, Principio de Carnot, Ciclo de Carnot.

1.6 ENTROPÍA: Desigualdad de Clausius, Definición de Entropía, Ecuaciones de Gibbs, Diagramas temperatura-entropía y entalpía-entropía, Principio de incremento de entropía, Eficiencia térmica de turbinas y compresores.

1.7 RELACIÓN TERMODINÁMICA: Ecuación de Maxwell, Relaciones para s,u y h de una substancia pura, Relaciones para calores específicos, Ecuación de Clapeyron, Coeficiente de Joule-Thomsom.

1.8 CICLOS TERMODINÁMICOS DE POTENCIA: Ciclo Otto, Ciclo Diesel, Ciclo Brayton, Ciclo Brayton con regeneraciónCiclo RankineCiclo Rankine con sobrecalentamiento.

BIBLIOGRAFÍA

1 Van Wylen, G. C., R. E. Sonntag, Fundamentos de trmodinámica, Ed. Limusa, 1983
2 Balzhiser, R. E., et al., Termodinámica Química para Ingenieros, Ed. Prentice Hall Internacional, 1974.
3 REynolds, W. C., Termodinámica, Ed. Mc Graw Hill, 1978.

2. MECÁNICA DE FLUIDOS:

2.1 CONCEPTOS BÁSICOS: Concepto y tipos de fluido, Propiedades y unidades, El fluido como medio continuo (continuum), Campo de velocidades, Descripción del flujo (líneas de corrientes, sendas y líneas de trayectoria).

2.2 ANÁLISIS DIMENSIONAL:Principio de homogeneidad dimensional, Adimensionalización de ecuaciones básicas, Generación de números adimensionales (Reynolds, Froude, etc).

2.3 ESTÁTICA DE FLUIDOS, VARIACIÓN DE PRESIÓN A TRAVÉS DE UN FLUIDO ESTÁTICO. Presión expresada en altura de fluido.

2.4 ANÁLISIS INTEGRAL DEL VOLUMEN DE CONTROL: Concepto de volumen de control, Ecuación de continuidad, Ecuación de cantidad de movimiento, Ecuación de energía, Ecuación de Bernoulli. Ecuación de cantidad de movimiento, Ecuación de energía, Ecuación de Bernoulli. Ecuación de masa.

2.5 FLUJO EN TUBERÍAS: Ecuaciones de movimiento, Factor de fricción, Pérdidas en aditamentos, Redes de tuberías.


BIBLIOGRAFÍA

1 John, J.E.A. W.L. Haberman, Introduction to fluid Mechanics, Ed. Prentice Hall Inc, 2nd Ed, 1980.
2 Bertin, J,J, Engineering Fluid Mechanics, Ed. Prentice Hall Inc, 2nd ed, 1987.
Fox, W,R,A.T. Mc. Donald, Introduction to Fluid Mechanics, John Wiley & Sons, 2nd Ed, 1987.
3 Fox W.R. A.T. Mc. Donals, Introducción a la Mecánica de Fluidos, Ed. Mc. Graw Hill, 2da. Edición ,1983.
4 White, F.M. Mecánica de Fluidos, Ed. Mc Graw Hill, 1987.


3. TRANSFERENCIA DE CALOR

3.1 INTRODUCCIÓN: Conceptos y relaciones básicas, Leyes de conservación, Metodología, Importancia.

3.2 CONDUCCIÓN : Ecuación de Fourier, Propiedades térmicas, Ecuación de difusión, Condiciones iniciales y de frontera.

3.3 CONDUCCIÓN EN ESTADO ESTACIONARIO EN 1-D : Pared plana, Sistemas radiales, Conducción con generación de energía térmica, Transferencia de calor en superficies extendidas.

3.4 CONDUCCIÓN EN ESTADO ESTACIONARIO EN 2-D
: Método analítico, Método gráfico, Método numérico.

3.5 CONDUCCIÓN EN ESTADO TRANSITORIO : Sólido con resistencia térmica cero, Placa plana con convección, Sistema radiales con convección, Sólido semi-infinito, Efectos multidimensionales, Método de diferencias finitas.

3.6 CONVECCIÓN : El problema de la transferencia por convección, Capa límite convectiva, Turbulento y laminar, Las ecuaciones de transferencia convectiva, Ecuaciones de transferencia por convección normalizadas, Parámetros adimensionales, Efectos de turbulencia, Coeficientes convectivos.

3.7 FLUJO EXTERNO : Método empírico, Placa plana en flujo paralelo,Metodología para cálculos de convección, Cilindro en flujo transversal,La esfera, Flujo a través de bancos de tubos, Chorros, Camas empacadas.

3.8 FLUJO INTERNO : Consideraciones hidrodinámicas, Consideraciones térmicas, Balance de energía, Flujo laminar en tubos circulares, Correlaciones de convección, Tubos anulares, Mejoramiento de la transferencia de calor.

3.9 CONVECCIÓN NATURAL : Consideraciones físicas, Ecuaciones gobernantes, Consideraciones de similaridad, Convección natural laminar en superficies verticales, Efecto de la turbulencia, Correlaciones empíricas, Convección dentro de canales de placas paralelas, Convección combinada natural y forzada.

3.10 EBULLICIÓN Y CONDENSACIÓN : Parámetros adimensionales, Modos de ebullición, Correlaciones, Ebullición por convección forzada, Mecanismos físicos de condensación, Condensación de una película laminar sobre una placa vertical, Condensación sobre una película turbulenta, Condensación por goteo.

3.11 INTERCAMBIADORES DE CALOR: Tipos de intercambiadores, Coeficiente global de transferencia de calor, Análisis, Método NTU, Metodología de cálculo, Intercambiadores compactos.

3.12 RADIACIÓN : Conceptos fundamentales, Intensidad de radiación, Radiación de cuerpo negro, Emisión de superficies, Transmisión, absorción y reflexión, Leyes de Kirchhoff, Superficie gris, Radiación en el medio ambiente.

3.13 INTERCAMBIADOR DE CALOR POR RADIACIÓN: Factor de vista, Intercambio de radiación entre cuerpos negros, Intercambio de radiación entre superficies difusas y grises en recintos, Transferencia de calor multimodal, Efectos adicionales.

BIBLIOGRAFÍA

  1. Donald Kern, Procesos de Transferencia de Calor, Ed. CECSA.
  2. Mc Cabe, Operaciones Unitarias en Ingeniería Química, Ed. Mc Graw Hill.
  3. Incropera, Fundamental of Heat and mass Transfer, Ed. Wiley.


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Interior Internado Palmira S/N, Col. Palmira Cuernavaca Morelos. Resolución mínima de 800x600. D.R.©2015

Actualizó: José Manuel Morales Rosas. Autorizó Dr. Arturo Abundez Pliego. 10 de diciembre del 2015.