Uso de software en clases de termodinámica para evaluar propiedades de sustancias puras
En clases de termodinámica los estudiantes de ingeniería aprenden a estimar propiedades termodinámicas de sustancias, utilizando distintos modelos: ecuaciones de estado, tablas de datos termodinámicos o diagramas. Las tablas de datos termodinámicos son el resultado de tabular información que se obti...
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| Publicado: |
Universidad de San Carlos de Guatemala
2023
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| Acceso en línea: | https://revistas.usac.edu.gt/index.php/cytes/article/view/1603 |
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CYTES1603 |
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Universidad de San Carlos de Guatemala |
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Ciencia, Tecnología y Salud |
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Herrera Soto, Ana Rufina Fagiani, William E. |
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Herrera Soto, Ana Rufina |
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En clases de termodinámica los estudiantes de ingeniería aprenden a estimar propiedades termodinámicas de sustancias, utilizando distintos modelos: ecuaciones de estado, tablas de datos termodinámicos o diagramas. Las tablas de datos termodinámicos son el resultado de tabular información que se obtiene de ecuaciones multiparamétricas, estos datos también pueden ser almacenados en distintos paquetes de software. El uso de esta tecnología aporta ventajas a un curso de termodinámica, permitiendo ahorrar tiempo en cálculos y enfocarse en el estudio de conceptos. El acceso a software con datos termodinámicos puede verse limitado por el valor económico que implica la adquisición de licencias de usuario. Pero es posible utilizar programas tipo free open source, como Cantera y CoolProp, bibliotecas de datos termodinámicos a las que se puede acceder de forma gratuita utilizando distintos lenguajes de programación. El uso de software de este tipo requiere que los usuarios escriban códigos de programación para obtener los datos que tratan de estimar, lo cual podría parecer intimidante para una persona con poca experiencia en programación, pero también implica una ventaja pues podría propiciar que el estudiante comprenda la relación entre variables, conceptos termodinámicos y los códigos que necesita usar en sus cálculos. En el caso de un curso de termodinámica de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de San Carlos de Guatemala se implementó el uso de Cantera, permitiendo observar que los estudiantes mostraban resistencia a utilizar este tipo de tecnología, además de problemas en el manejo de conceptos y del lenguaje del software. |
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CYTES16032024-06-05T14:04:51Z Using software to evaluate thermodynamics properties of pure substances in thermodynamics courses Uso de software en clases de termodinámica para evaluar propiedades de sustancias puras Herrera Soto, Ana Rufina Fagiani, William E. Free Open source Jupyter notebook CoolProp Cantera teaching thermodynamics Python Free Open source Jupyter notebook CoolProp Cantera enseñanza de termodinámica Python Is in thermodynamics courses where engineering students learn how to estimate the thermodynamic properties of substances, by using different kinds of models including equations of state, thermodynamics tables, and charts. The thermodynamics tables are the result of tabulating the information obtained by using multiparameter equations, the information that is shown in these tables could also be saved in different kinds of software. The implementation of this kind of technology in a thermodynamics course brings different advantages, like saving time spent on calculations and allowing to focus the class on the study of concepts. However, the economic value associated with purchasing user licenses could be a limitation to use this kind of software. To avoid this problem the implementation of free open source software could be evaluated. Examples of this kind of software are the libraries of thermodynamic data: Cantera and CoolProp, which can be accessed by using different programming languages like Python. The use of Cantera and CoolProp is free. When using this kind of software to estimate data the user must write programming codes. This may seem intimidating for a person with little experience in coding, but this could also be an advantage because it could lead the student to understand the relationship between the variables, the thermodynamic concepts, and the codes needed in his calculations. Is in thermodynamics courses where engineering students learn how to estimate the thermodynamic properties of substances, by using different kinds of models including equations of state, thermodynamics tables, and charts. The thermodynamics tables are the result of tabulating the information obtained by using multiparameter equations, the information that is shown in these tables could also be saved in different kinds of software. The implementation of this kind of technology in a thermodynamics course brings different advantages, like saving time spent on calculations and allowing to focus the class on the study of concepts. However, the economic value associated with purchasing user licenses could be a limitation to the use of this kind of software. To avoid this problem the implementation of free open source software could be evaluated. Examples of this kind of software are the libraries of thermodynamic data: Cantera and CoolProp, which can be accessed by using different programming languages like Python. The use of Cantera and CoolProp is free. When using this kind of software to estimate data the user must write programming codes. This may seem intimidating for a person with little experience in coding, but this could also be an advantage because it could lead the student to understand the relationship between the variables, the thermodynamic concepts, and the codes needed in his calculations. En clases de termodinámica los estudiantes de ingeniería aprenden a estimar propiedades termodinámicas de sustancias, utilizando distintos modelos: ecuaciones de estado, tablas de datos termodinámicos o diagramas. Las tablas de datos termodinámicos son el resultado de tabular información que se obtiene de ecuaciones multiparamétricas, estos datos también pueden ser almacenados en distintos paquetes de software. El uso de esta tecnología aporta ventajas a un curso de termodinámica, permitiendo ahorrar tiempo en cálculos y enfocarse en el estudio de conceptos. El acceso a software con datos termodinámicos puede verse limitado por el valor económico que implica la adquisición de licencias de usuario. Pero es posible utilizar programas tipo free open source, como Cantera y CoolProp, bibliotecas de datos termodinámicos a las que se puede acceder de forma gratuita utilizando distintos lenguajes de programación. El uso de software de este tipo requiere que los usuarios escriban códigos de programación para obtener los datos que tratan de estimar, lo cual podría parecer intimidante para una persona con poca experiencia en programación, pero también implica una ventaja pues podría propiciar que el estudiante comprenda la relación entre variables, conceptos termodinámicos y los códigos que necesita usar en sus cálculos. En el caso de un curso de termodinámica de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de San Carlos de Guatemala se implementó el uso de Cantera, permitiendo observar que los estudiantes mostraban resistencia a utilizar este tipo de tecnología, además de problemas en el manejo de conceptos y del lenguaje del software. Universidad de San Carlos de Guatemala 2023-12-29 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf https://revistas.usac.edu.gt/index.php/cytes/article/view/1603 10.36829/63CTS.v10i2.1603 Ciencia, Tecnología y Salud; Vol. 10 No. 2; 192-203 Ciencia, Tecnología y Salud; Vol. 10 Núm. 2; 192-203 2409-3459 2410-6356 spa https://revistas.usac.edu.gt/index.php/cytes/article/view/1603/1077 Derechos de autor 2024 Ana Rufina Herrera Soto, William E. Fagiani https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |