proyecto aula transformación de los procesos de aprendizaje

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PROYECTO AULA
TRANSFORMACIÓN DE LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE
E.E. Transferencia de Calor
UNIDAD DE COMPETENCIA:
El estudiante identifica, observa, compara y analiza los diferentes fenómenos de transferencia de calor que se estudian en la mecánica de los
cuerpos rígidos, en los fluidos y en la física de los materiales, así como en lo referente a los diversos cambios de energía de índole termodinámico;
mediante la aplicación de conceptos, leyes y formulas que relacionan las diferentes variables que intervienen en estos fenómenos para el
desarrollo de los estudios de caso, proyectos de investigación e innovación científica y tecnológica, mediante una actitud de responsabilidad,
puntualidad, participación, colaboración y creatividad.
MICRO UNIDAD DE COMPTENCIA
Métodos de Transferencia de Calor
TAREA COMPLEJA DIFCULTAD 1
Identificar un sistema térmico en
servicio en algún sistema industrial,
comercial
o
residencial
y
describirlo, caracterizando las
diferentes situaciones que se
presentan en él con respecto a la
transferencia
de
calor
por
conducción y elaborar un reporte
técnico del análisis realizado.
TAREAS COMPLEJAS DIFICULTAD 2
Identificar un sistema térmico en servicio en algún
sistema industrial, comercial o residencial y
describirlo,
caracterizando
las
diferentes
situaciones que se presentan en él con respecto a
la transferencia de calor por conducción. Además,
también considerar en el análisis, los procesos de
transferencia de calor por convección tanto
Natural como Forzada que intervengan en el
sistema caso de estudio y elaborar un reporte
técnico del análisis realizado.
Complejidad:
Requiere
del
conocimiento de la ley de Fourier
de la conducción del calor aplicada
a: Paredes planas, sistemas
radiales, transferencia de calor en
Complejidad. Requiere del conocimiento de la ley
de Fourier de la conducción del calor aplicada a:
Paredes planas, sistemas radiales, transferencia de
calor en superficies extendidas. Además de lo
anterior, deberá verificar el régimen de flujo que
TAREAS COMPLEJAS DIFICULTAD 3
Identificar un sistema térmico en servicio en algún
sistema industrial, comercial o residencial y describirlo,
caracterizando las diferentes situaciones que se
presentan en él con respecto a la transferencia de calor
por conducción. Además, también considerar en el
análisis, los procesos de transferencia de calor por
convección tanto Natural como Forzada que
intervengan en el sistema caso de estudio. Además, se
debe considerar el efecto de los procesos de
transferencia de calor por radiación que tenga lugar en
dicho sistema y elaborar un reporte técnico del análisis
realizado.
Complejidad: Requiere del conocimiento de la ley de
Fourier de la conducción del calor aplicada a: Paredes
planas, sistemas radiales, transferencia de calor en
superficies extendidas. Además de lo anterior, deberá
verificar el régimen de flujo que impera en el sistema e
PROYECTO AULA
superficies extendidas.
impera en el sistema e identificar el tipo de
convección presente en el proceso a través del
manejo adecuado de las relaciones empíricas
correspondientes que le permitan el cálculo del
coeficiente de transferencia de calor por
convección (h) y así poder evaluar la transferencia
de calor por convección involucrada en el sistema,
aplicando para ello la ley de enfriamiento de
Newton.
Investigación: Deberá investigar al
respecto de: Ley de Fourier para la
conducción del calor para diversas
geometrías,
conductividades
térmicas de los materiales,
Investigación Deberá investigar al respecto de: Ley
de Fourier para la conducción del calor para
diversas geometrías, conductividades térmicas de
los materiales. Además de lo anterior, deberá
investigar
los
diferentes
parámetros
adimensionales
(números
adimensionales)
característicos de la convección, tanto Natural
como Forzada.
Tecnología: Empleo del internet
para accesar a bases de datos y
localizar artículos y páginas
electrónicas que le sean útiles para
localizar información al respecto de
la Ley de Fourier para la
conducción del calor, empleo de
calculadora electrónica.
Tecnología. Empleo del internet para accesar a
bases de datos y localizar artículos y páginas
electrónicas que le sean útiles para localizar
información al respecto de la Ley de Fourier para la
conducción del calor, empleo de calculadora
electrónica. Además de lo anterior, empleo de
hojas de Excel o el uso de algún software.
identificar el tipo de convección presente en el proceso
a través del manejo adecuado de las relaciones
empíricas correspondientes que le permitan el cálculo
del coeficiente de transferencia de calor por
convección (h) y así poder evaluar la transferencia de
calor por convección involucrada en el sistema,
aplicando para ello la ley de enfriamiento de Newton.
Además de lo anterior, deberá considerar los procesos
de transferencia de calor por radiación que pudieran
estar presentes en el sistema térmico estudiado, a
través de la aplicación de la ley de Stefan Bolztman.
Así, como la consideración de cualquier combinación
de los diferentes métodos de la Transferencia de calor
que pudieran estar presentes en el sistema térmico
propuesto.
Investigación Deberá investigar al respecto de: Ley de
Fourier para la conducción del calor para diversas
geometrías, conductividades térmicas de los
materiales. Además de lo anterior, deberá investigar
los diferentes parámetros adimensionales (números
adimensionales) característicos de la convección, tanto
Natural como Forzada. Además de lo anterior, deberá
investigar en qué consiste la ley de Stefan Boltzman
Tecnología. Empleo del internet para accesar a bases
de datos y localizar artículos y páginas electrónicas
que le sean útiles para localizar información al respecto
de la Ley de Fourier para la conducción del calor,
empleo de calculadora electrónica. Además de lo
anterior, empleo de hojas de Excel o el uso de algún
software. Además de lo anterior, el empleo y manejo
de equipo de laboratorio, prototipos, termómetros,
PROYECTO AULA
anemómetros, fluxómetros, entre otros.
OBJETIVOS DE DESEMPEÑO
TAREAS
(QUE Y PARA QUE)
Tarea 1
Objetivo de desempeño 1
Identificar un sistema térmico en servicio en algún proceso industrial, Identificar y analizar todos procesos de transferencia de calor
comercial o residencial y describirlo, caracterizando las diferentes situaciones por conducción que tiene lugar en el sistema térmico
que se presentan en él con respecto a la transferencia de calor por seleccionado.
conducción y elaborar un reporte técnico del análisis realizado.
Tarea 2
Identificar un sistema térmico en servicio en algún proceso industrial,
comercial o residencial y describirlo, caracterizando las diferentes situaciones
que se presentan en él con respecto a la transferencia de calor por
conducción. Además, también considerar en el análisis, los procesos de
transferencia de calor por convección tanto Natural como Forzada que
intervengan en el sistema caso de estudio y elaborar un reporte técnico del
análisis realizado.
Identificar y analizar todos los procesos de transferencia de calor
por convección, tanto Natural como Forzada, involucrados en el
sistema térmico seleccionado, así como todas aquellas
características y relaciones analíticas existentes entre sus
diferentes parámetros.
PROYECTO AULA
Tarea 3
Identificar un sistema térmico en servicio en algún sistema industrial,
comercial o residencial y describirlo, caracterizando las diferentes situaciones
que se presentan en él con respecto a la transferencia de calor por
conducción. Además, también considerar en el análisis, los procesos de
transferencia de calor por convección tanto Natural como Forzada que
intervengan en el sistema caso de estudio. Además, se debe considerar el
efecto de los procesos de transferencia de calor por radiación que tenga lugar
en dicho sistema y elaborar un reporte técnico del análisis realizado.
Identificar y analizar los procesos de transferencia de calor por
radiación presentes en el sistema térmico seleccionado.
Objetivo de desempeño 4.Elaborar un informe técnico final donde muestre todos sus
resultados obtenidos, conclusiones y recomendaciones.
PROYECTO AULA
CLASIFICACIÓN DE TAREAS (CLASE DE TAREAS )
RESPONDE AL COMO
CLASIFICACIÓN
INFORMACIÓN DE APOYO
PROCEDIMENTAL
Acción, condiciones,
herramienta y estándares de
ejecución o desempeño
No recurrentes (NR),
recurrentes (R), recurrentes
automatizables (RA)
Objetivo de desempeño 1.-
No recurrente
Identificar y analizar todos
procesos de transferencia de calor
por conducción que tiene lugar en
el sistema térmico seleccionado.
Investigar al respecto de las
Investigar: Ley de Fourier para la
conductividades térmicas de los
materiales involucrados en el conducción del calor para
diversas geometrías,
sistema térmico seleccionado.
conductividades térmicas de los
Recurrente
materiales,
Realizar Visitas de campo
Necesidad de Información.
INFORMACIÓN DE APOYO
Fuente impresa o electrónica:
Autor , título, datos
bibliográficos
-
Yunus A. Cengel ,
Transferencia de calor y
masa, editorial Mc Graw
Hill
-
J. P. Holman,
Transferencia de calor,
editorial Mc Graw Hill
-
Kreith/Bohn, Principios
de Transferencia de
calor, editorial Thomson
-
Frank P. Incropera,
Fundamentos de
transferencia de calor,
editorial Prentice Hall J.
-
A. Manrique Valdez,
PROYECTO AULA
editorial Alfaomega.
Objetivo de desempeño 2.Identificar y analizar todos los
procesos de transferencia de calor
por convección, tanto Natural
como Forzada, involucrados en el
sistema térmico seleccionado, así
como
todas
aquellas
características
y
relaciones
analíticas existentes entre sus
diferentes parámetros.
Recurrente Automatizable.
Elaborar una memoria de cálculo,
utilizando un diagrama de flujo y
una hoja de cálculo o mediante la
aplicación de un programa.
Investigar
los
diferentes
parámetros
adimensionales
(números
adimensionales)
característicos de la convección,
tanto Natural como Forzada.
-
Yunus A. Cengel ,
Hill
-
J. P. Holman,
-
de Transferencia de
-
Frank P. Incropera,
Fundamentos de
-
A. Manrique Valdez,
editorial Alfaomega
Recurrente
PROYECTO AULA
Recurrente Automatizable.
Identificar y analizar los procesos
de transferencia de calor por
radiación presentes en el sistema
térmico seleccionado.
Elaborar una memoria de cálculo, Investigar en qué consiste la ley
utilizando un diagrama de flujo y de Stefan Boltzman y los factores
una hoja de cálculo o mediante la de forma.
aplicación de un programa.
Recurrente
-
Yunus A. Cengel ,
Hill
-
J. P. Holman,
-
de Transferencia de
-
Frank P. Incropera,
Fundamentos de
-
A. Manrique Valdez,
editorial Alfaomega
No recurrente
Visita Técnica Laboratorio de
Termo fluidos-Fac. de Ingeniería,
Bocadel Río-Veracruz.
Objetivo de desempeño 4.
No recurrente
Elaborar un informe técnico final Elaborar un informe técnico donde Lineamientos para la elaboración
donde
muestre
todos
sus muestre todos sus resultados de un informe técnico.
resultados
obtenidos, obtenidos,
conclusiones y
conclusiones y recomendaciones.
Miguel Ángel Posso Yépez,
Metodología para el trabajo de
grado: Tesis y proyectos
PROYECTO AULA
recomendaciones.
ANDAMIAJE
Motivación y significado
Mostrar al estudiante mediante algunas aplicaciones prácticas la importancia de la transferencia de calor en el desarrollo de la ciencia y la
tecnología.
Meta cognición
Recapitular al final de cada TAREA COMPLEJA lo aprendido mediante exposición grupal propiciando un intercambio de ideas y soluciones.
ESTRATEGIAS Y TÉCNICAS

Exposiciones orales de los conceptos básicos

Revisión conjunta de artículos científicos

Resolución conjunta de ejercicios

Prácticas de Campo
PROYECTO AULA
EVALUACIÓN
OBJETIVO DE DESEMPEÑO
Insuficiente
No demuestra de manera
fehaciente la aplicación del
Realizar un análisis de los método de transferencia de calor
diferentes
procesos
de
por conducción.
transferencia de calor por
conducción que tiene lugar en el Las fuentes de información no son
sistema térmico seleccionado y actualizadas y verídicas.
elaborar un reporte técnico del
El caso de estudio no es
caso de estudio.
apropiado
El análisis correspondiente no
está bien planteado y presenta un
desarrollo pobre
Suficiente
Excelente
Demuestra de manera fehaciente Además de lo anterior, demuestra
la aplicación del método de creatividad e iniciativa en la
transferencia de calor por elaboración de su reporte técnico.
conducción.
Emplea
otras
fuentes
de
Las fuentes de información son información,
propone
y
actualizadas y verídicas.
demuestra su utilidad
El caso de estudio es apropiado
El análisis correspondiente está
bien planteado y desarrollado
Propone alguna otra alternativa
en el desarrollo de su análisis.
El reporte técnico está completo
El reporte técnico no está
completo
fehaciente la aplicación de los
Identificar y analizar todos los métodos de transferencia de calor
procesos de transferencia de por convección tanto natural
calor
por
convección como forzada.
involucrados en el sistema
térmico seleccionado, así como No presenta el uso de hoja de
todas aquellas características y cálculo, en cuanto a la obtención
Demuestra de manera fehaciente
la aplicación de los métodos de
convección tanto natural como
forzada.
Demuestra de manera solvente la
operatividad de su hoja de
Además de lo anterior, demuestra
creatividad e iniciativa en la
elaboración de la hoja de cálculo.
Empleando la programación o el
uso de otros programas de
cómputo.
PROYECTO AULA
relaciones analíticas existentes de los parámetros relacionado.
entre sus diferentes parámetros y
elaborar un reporte técnico del Las fuentes de información no son
análisis realizado.
El caso de
apropiado
estudio
no
cálculo, en cuanto a la obtención
de los parámetros relacionados
con la convección tanto natural
como forzada.
es Las fuentes de información son
El análisis correspondiente no El caso de estudio es apropiado
desarrollo pobre
completo
fehaciente la aplicación de los
Considerar y analizar en el estudio métodos de transferencia de calor
los diferentes procesos de por radiación.
radiación presentes en el sistema No presenta el uso de hoja de
térmico seleccionado y elaborar cálculo, en cuanto a la obtención
un reporte técnico del análisis de los parámetros relacionados.
realizado.
Las fuentes de información no son
El caso de estudio no es
Demuestra de manera práctica el
manejo y aplicación de los
diferentes
métodos
de
transferencia
del
calor,
incluyendo la radiación.
Demuestra de manera solvente la
operatividad de su hoja de
cálculo, en cuanto a la obtención
de los parámetros relacionados
con la convección tanto natural
como forzada.
Las fuentes de información son
creatividad e innovación en la
elaboración de su reporte técnico.
Propone alguna otra aplicación
de la Transferencia de calor.
PROYECTO AULA
apropiado
El análisis correspondiente no
desarrollo pobre.
El caso de estudio es apropiado
completo
No cumple con los lineamientos Cumple con los lineamientos de la
de la APA al presentar sus APA al presentar sus referencias
Elaborar un informe técnico final referencias
bibliográficas bibliográficas consultadas
del trabajo desarrollado durante consultadas
Sus conclusiones y
el curso con base en los reportes
recomendaciones demuestran su
técnicos obtenidos de forma Sus conclusiones y
parcial, donde muestre todos sus recomendaciones no demuestran comprensión de la E.E.
resultados
obtenidos, su comprensión de la E.E.
Objetivo de desempeño 4.
conclusiones y recomendaciones.
que sus competencias incluyen
conciencia ecológica , honestidad
y compromiso
PROYECTO AULA
CHECK LIST
ENTREGABLE:
Fecha de recibido
Visita de Campo. Identificación del
Reporte técnico
conducción.
del
análisis
de
Evaluación Primer Parcial
9 al 13 de Marzo
Reporte técnico del análisis de
convección.
Evaluación Segundo Parcial
20 al 24 de Abril
Reporte técnico del análisis de radiación.
Entrega INFORME TÉCNICO FINAL
25-29 de Mayo
Evaluación Final
29 de Mayo
PROYECTO AULA
CALENDARIO DE ACTIVIDADES:
Actividad
Fechas
Presentación y encuadre del curso
3-6 Febrero (1 semana)
Andamiaje Tarea compleja 1
9-20 Febrero (2 semanas) (16 Y 17 Feb. inhabilitado)
Concluir la Tarea compleja 1
23 de Febrero al 6 de Marzo ( 2 semanas)
Exposición y entrega de resultados tarea
compleja 1
9 al 13 de Marzo (1 semana)
Andamiaje tarea compleja 2
16 al 27 de Marzo (2 semanas) (16 y 18 de Marzo inhabilitado)
Concluir tarea compleja 2
6 al 17 de Abril (2 semanas)
Exposición de resultados tarea compleja 2
20 al 24 de Abril (1 semana)
Andamiaje tarea compleja 3
27 de Abril al 8 de Mayo (2 semanas)
Concluir tarea compleja 3
11 al 22 de Mayo (2 semanas)
Exposición de resultados tarea compleja 3
25-29 de Mayo (1 semana)
Entrega reporte final
29 de Mayo

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OBJETIVO: Proporcionar a los participantes elementos necesarios