Resolución de Problemas en
Termodinámica
Metodología Propuesta
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA ‘TERMODINÁMICA’ (AEF-1065)
Material elaborado por:
PROBLEMA
Resolución de problemas de acuerdo al tipo de
pensamiento:
ALGORÍTMICO
HEURÍSTICO
(Método) (Creatividad)
Algoritmo: Conjunto pre-escrito de instrucciones o reglas bien definidas,
ordenadas y finitas que permite realizar una actividad mediante pasos
sucesivos.
Heurística; es un arte, técnica o procedimiento práctico o informal
Antecedentes
En el semestre Agosto-Diciembre 2012 se realizó una encuesta a
65 estudiantes del programa de Ingeniería Química, inscritas/os
entre el tercero y el noveno semestre. Esta muestra representó el
9.54% de la matricula del programa.
Antecedentes
Toma un momento para reflexionar acerca de tu propia respuesta
Antecedentes
Dentro de la opción Otra se obtuvieron las siguientes respuestas :
• Hacer conversiones complejas.
• A veces olvido las fórmulas que debo usar.
• En ocasiones se me olvidan las conversiones en los problemas. • Me toma mucho tiempo en resolver algunos problemas.
• Cuando ponen el examen en inglés (traducirlos). • Confiar en mis resultados.
• Concentrarme en detalles pequeños, como números u operaciones. • Tiempo (soy muy lento para resolver).
Análisis de la información
Se observa que a pesar de tratarse de estudiantes de distintos semestres, las/os estudiantes de ambos grupos presentan porcentajes muy similares en cada aspecto involucrado en la resolución de problemas.
De aquí que se concluye que el análisis de problemas, elaboración de posibles alternativas de resolución e interpretación de resultados, es una de las áreas de oportunidad de nuestras/os estudiantes, y que debe ser resuelto, pues se sigue arrastrando a lo largo de los semestres.
También es de interés el dato de que por lo menos el 60% de la muestra estudiada no ha desarrollado una metodología propia para la resolución de problemas.
No pierdas de vista que…
No es verdad que Termodinámica es una materia difícil. Requiere un poco de tiempo.
Muy difícilmente acreditarás una asignatura de ingeniería estudiando un día antes del examen. Es preferible repasar un poco todos los días.
A partir de esta asignatura ya no encontrarás problemas en donde todo lo que tengas que hacer es sustituir.
Tampoco encontrarás dos problemas iguales.
A veces los temas de ingeniería pueden ser “aburridos”. Enfrenta la situación y no la utilices como pretexto para no aprender.
Hacer las cosas mal requiere más esfuerzo que tratar de hacerlas bien.
¿List@ para
regresar a la
escuela
secundaria…?
¿Qué necesito?
Ganas de aprender.
No tener miedo a equivocarme.
Perseverancia.
Resilencia*.
Reconocer que muchas veces detrás de la flojera se esconde el miedo (a equivocarme, a hacer las cosas bien, al cambio, a no ser capaz).
Aceptar que somos responsables de nosotros mismos y eso incluye la preparación profesional.
No ponerme metas demasiado altas.
No ser demasiado exigente conmigo mismo y los demás.
Buen humor.
Y demás cosas necesarias: hojas, lápiz, plumones o lápices de colores, tablas, calculadora, libro de termo, etc.
1. Comprender los conceptos
•
Esto sólo se logra
leyendo
acerca del tema, utilizando
diferentes fuentes de consulta en caso de ser necesario.
•
Repasa el tema cuantas veces sea necesario.
•
Si entiendes el concepto, podrás resolver cualquier
2. Lee cuidadosamente el enunciado
Después de escribir el enunciado del problema, leélo
detenidamente.
Detecta cuál(es) es(son) la(s)
incógnitas del problema
(qué es
lo que te piden calcular).
Identifica (subraya) los
conceptos,
palabras clave
y
datos
numéricos
proporcionados por el enunciado.
Las palabras clave no son necesariamente datos numéricos, sino
3. Elabora un esquema
Elabora un
dibujo, diagrama o esquema
tan detallado
como sea posible. Incluye la información proporcionada por
el enunciado.
Este paso es crucial para la resolución del problema.
Si no logras esquematizar el problema es que no lo has
4. Ecuaciones
•
En base a los conceptos y palabras clave identificados,
escribe las ecuaciones que posiblemente sean útiles.
•
Trata de
relacionar las ecuaciones entre sí
, realizando
las simplificaciones pertinentes (eliminación algebraica de
términos o mediante el análisis del enunciado) y/o
descartando las que no tengan aplicación en el problema
en particular.
5. Sustitución numérica y cálculos
•
Buscar, si así es necesario, en
tablas y gráficas
los datos
faltantes (conversión de unidades, valores de densidad,
capacidad calorífica, etcétera).
•
Efectua las operaciones necesarias (se sugiere el método
de casillas).
•
Obtenga el resultado e interprételo
de acuerdo a las
6. Analiza el resultado
•
Analiza
si la respuesta numérica es
congruente
con el problema planteado.
Preguntate si el resultado es lógico.
•
Por ejemplo no es posible obtener una
densidad relativa para un líquido mayor
que la del mercurio (13.5).
•
Muchas veces será necesario recordar
7. Busca errores
8. La práctica hace al maestro… ¡no
desistas!
•
Resuelve
tantos problemas como sea posible. Entre más
problemas resuelvas cada vez te será más fácil.
•
Si no puedes resolver un problema
toma un descanso
y
regresa a éste posteriormente. Puede ser necesario regresar al
paso 1.
•
Si después de varios intentos no logras resolver el problema, no
¡A practicar!
Tema:
Mol y número de Avogadro
Una molécula de un compuesto químico desconocido tiene una masa
de 2.33x10
-22g.
¿Cuál es el peso molecular del compuesto?
Paso 1. Leer acerca del tema.
Si no recuerdas este tema en particular
haz
click
en el enlace
Paso 2. Identifica la incógnita.
Paso 3: Haz un dibujo, coloca todos los datos identificados.
1 molécula
de un Compuesto
desconocido
(sustancia “x”)
PM = ?
m = 2.33x10
-22g
Paso 4: Escribe las ecuaciones relacionadas con los conceptos.
Incógnita
Ya conozco la masa de una
molécula
¿cómo puedo obtener las moles
a las que equivale una
molécula?
Incógnita
Ya conozco la masa de una
molécula
Necesito el dato de las moles a las que
equivale una molécula
Un mol se define como la cantidad de una sustancia que contiene el
mismo número de partículas elementales (átomos, moléculas, iones
o unidades de iones) que contienen 12 g de carbono-12.
Una mol de cualquier sustancia está compuesta por 6.023 x1o
23partículas
1 mol de la Sustancia “X” = 6.023 x10
23moléculas
y mol de la Sustancia “X” = 1moléculas
Paso 5: Sustituye los valores en la ecuación.
Interpretación: 1 mol del compuesto desconocido
equivale a 140 g
Paso 6: Analiza el resultado.
El peso molecular obtenido está dentro del
intervalo común de pesos moleculares para las
sustancias comunes.
¿Te parece difícil?
¿Crees que puedas hacerlo?
¿Quieres intentarlo?
Tony Meléndez. Nació sin brazos.
Adriana Macías. Nació sin brazos.
Orador motivacional, escritor, predicador cristiano, actor, director
de
Life without Limbs
, padre de familia.
Ingeniero
biomédico,
músico,
conferencista,
empresario,
especialista en asistencia tecnológica.
Pablo Pineda. Nació con Síndrome de Down.