Capítulo 1. Conceptos básicos de la termodinámica

• Termodinámica y energía
• Nota sobre las dimensiones y unidades
• Sistemas cerrados y abiertos
• Propiedades de un sistema
• Estado y equilibrio
• Procesos y ciclos
• Formas de energía
• Energía y ambiente
• Temperatura y la ley cero de la termodinámica
• Presión
• El manómetro
• El barómetro y la presión atmosférica
• Técnica para la solución de problemas

Capítulo 2. Propiedades de las sustancias puras

• Sustancia pura
• Fases de una sustancia pura
• Procesos de cambio de fase de sustancias puras
• Diagramas de propiedades para procesos de cambio de fase
• Tablas de propiedades
• Ecuación de estado de gas ideal
• Factor de comprensibilidad, una medida de la desviación del comportamiento de gas ideal
• Otras ecuaciones de estado
• Calores específicos
• Energía interna, entalpía y calores específicos de gases ideales
• Energía interna, entalpía y calores específicos de sólidos y líquidos

Capítulo 3. Transferencia de energía por calor, trabajo y masa

• Transferencia de calor
• Transferencia de energía por trabajo
• Formas mecánicas del trabajo
• Formas no mecánicas del trabajo
• Principio de conservación de la masa
• Trabajo de flujo y la energía de un fluido en movimiento

Capítulo 4. La primera ley de la termodinámica

• La primera ley de la termodinámica
• Balance de energía para sistemas cerrados
• Balance de energía para sistemas de flujo estable
• Algunos dispositivos con ingeniería de flujo estable
• Balance de energía para procesos de flujo no estable

Capítulo 5. La segunda ley de la termodinámica

• Introducción a la segunda ley de la termodinámica
• Depósitos de energía térmica
• Máquinas térmicas
• Eficiencias de conversión de energía
• Máquinas de movimiento perpetuo
• Procesos reversible e irreversible
• El ciclo de Carnot
• Los principios de Carnot
• La escala termodinámica de Carnot
• El refrigerador y la bomba de calor de Carnot

Capítulo 6. Entropía

• Entropía
• El principio del incremento de entropía
• Cambio de entropía de sustancias puras
• Procesos isoentrópicos
• Diagramas de propiedades que incluyen a la entropía
• ¿Qué es la entropía?
• Las relaciones T ds
• El cambio de entropía de sólidos y líquidos
• El cambio de entropía de gases ideales
• Trabajo reversible en flujo estable
• Minimización del trabajo del compresor
• Eficiencias isoentrópicas de algunos dispositivos de flujo estable
• Balance de entropía

Capítulo 7. Exergía: una medida del potencial de trabajo

• Exergía: potencial de trabajo de la energía
• Trabajo reversible e irreversible
• Eficiencia de segunda ley, Nu
• Cambio de exergía de un sistema
• Transferencia de exergía por calor trabajo y masa
• El principio de decremento de exergía y la destrucción de exergía
• Balance de exergía: sistemas cerrados
• Balance de exergía: volúmenes de control

Capítulo 8. Ciclos de potencia de gas

• Consideraciones básicas en el análisis de ciclos de potencia
• El ciclo de Carnot y su valor en ingeniería
• Suposiciones de aire estándar
• Breve panorama de las máquinas reciprocantes
• Ciclo de Otto: el ciclo ideal para las máquinas de encendido de chispa
• Ciclo de Diesel: el ciclo ideal para las máquinas de encendido por comprensión
• Ciclos de Stirling y Ericsson
• Ciclo Brayton: el ciclo ideal para los motores de turbina de gas
• El ciclo Brayton con regeneración
• El ciclo Brayton con interenfriamento, recalentamiento y regeneración
• Ciclos ideales de propulsión por reacción
• Análisis de segunda ley en ciclos de potencia de gas

Capítulo 9. Ciclos de potencia de vapor

• El ciclo de vapor de Carnot
• Ciclo Rankine: el ciclo ideal para los ciclos de potencia de vapor
• Desviación de los ciclos de potencia de vapor reales respecto de los idealizados
• ¿Cómo incrementar la eficiencia del ciclo Rankine?
• El ciclo Rankine ideal con recalentamiento
• El ciclo Rankine ideal regenerativo
• Análisis de segunda ley en ciclos potencia de vapor
• Cogeneración
• Ciclos de potencia combinados de gas-vapor

Capítulo 10. Ciclos de refrigeración

• Refrigeradores y bombas de calor
• El ciclo invertido de Carnot
• El ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor
• Ciclos reales de refrigeración por compresión de vapor
• Selección de refrigerante adecuado
• Sistemas de bombas de calor
• Sistemas innovadores de refrigeración por comprensión de vapor
• Ciclos de refrigeración de gas
• Sistemas de refrigeración por absorción

Capítulo 11. Relaciones de propiedades termodinámicas

• Un poco de matemáticas: derivadas parciales y relaciones asociadas
• Las relaciones de Maxwell
• La ecuación de Clapeyron
• Relaciones para du, dh, ds, cv, y cp
• El coeficiente Joule-Thomson
• Las Ah, Au y As de gases reales

Capítulo 12. Mezclas de gases

• Composición de una mezcla de gases: fracciones molares y de masa
• Comportamiento P-v-T de mezclas de gases: gases ideales y reales
• Propiedades de mezcla de gases: gases ideales y reales

Capítulo 13. Mezcla de gas-vapor y acondicionamiento de aire

• Aire seco y atmosférico
• Humedad específica y relativa del aire
• Temperatura de punto de rocío
• Temperaturas de saturación adiabática y bulbo húmedo
• La carta psicométrica
• Comodidad humana y acondicionamiento de aire
• Procesos de acondicionamiento de aire

Capítulo 14. Reacciones químicas

• Combustibles y combustión
• Procesos de combustión teóricos y reales
• Entalpía de formación y entalpía de combustión
• Análisis de primera ley de sistemas reactivos
• Temperatura de flama adiabática
• Cambio de entropía de sistemas reactivos
• Análisis de segunda ley de sistemas reactivos