G4031221 - Termodinámica Aplicada (Común á Rama Industrial) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 33.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 12.00
• Clase Interactiva Seminario: 4.00
• Horas de Titorías: 2.00
• Total: 51.0

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
• Departamentos: Química Física
• Áreas: Química Física
• Centro: Facultade de Ciencias [L]
• Convocatoria: 1º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: null

Profesores

Nome	Coordinador
CARRAZANA GARCIA, JORGE ANTONIO.	NON

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo /CLE_01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo /CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NON
Grupo /CLIL_02	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NON
Grupo /CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	NON
Grupo /TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	SI	NON
Grupo /TI-ECTS02	Ordinario	Horas de Titorías	SI	NON
Grupo /TI-ECTS03	Ordinario	Horas de Titorías	SI	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Inglés

Obxectivos da materia
O obxectivo da materia é dotar ao alumno das ferramentas e coñecementos básicos necesarios para a aplicación das leis universais da Termodinámica a problemas característicos da Enxeñaría aplicada a procesos de tipo químico. Estes coñecementos inclúen comprender e predicir as condicións de equilibrio dos sistemas, o comportamento termodinámico de disolucións ideais e non ideais, e as características de sistemas que presentan certas particularidades como os fenómenos superficiais ou de tipo electroquímico. A continuación móstrase unha listaxe de obxectivos a alcanzar cursando esta materia:
-Situar á Termodinámica como unha parte básica das aplicacións da Enxeñaría en sistemas químicos.
-Desenvolver sistematicamente os principios básicos da Termodinámica, tanto para aplicalos en estudos posteriores como no ámbito industrial da produción.
-Realizar observacións con conciencia do marco teórico e interpretativo que as dirixe; analizar a situación cualitativa e cuantitativamente; expor hipóteses e solucións utilizando os modelos adecuados.
-Destacar a estreita relación existente entre os contidos tratados e un gran número de aplicacións prácticas en procesos de carácter industrial.
Contidos
Teoría:
Tema 0. Introdución. Leis da Termodinámica.
Tema 1. Potenciais termodinámicos. Espontaneidade e equilibrio.
Tema 2. Gases reais.
Tema 3. Disolucións.
Tema 4. Equilibrio de fases en sustancias puras.
Tema 5. Equilibrio de fases en sistemas multicomponente.
Tema 6. Termodinámica de superficies.
Tema 7. Termodinámica de sistemas electroquímicos.

Prácticas:
1. Determinación de volumes molares parciais.
2. Estudo do equilibrio líquido-vapor dun sistema binario.
3. Determinación de calores de disolución mediante medidas de solubilidad.
4. Estudo do proceso de adsorción na interfase disolución/sólido.

Bibliografía básica e complementaria
Bibliografía básica
Como textos principais da materia Termodinámica Aplicada empregaranse os que se citan a continuación:
[1] J. A. Rodríguez Renuncio, J. J. Ruiz Sánchez, J. S. Urieta Navarro, Termodinámica Química, Madrid: Síntesis, 1998.
[2] T. Engel, P. Reid, Introducción a la Fisicoquímica: Termodinámica, Naucalpan (México): Pearson Educación, 2007.

Bibliografía complementaria
Ademais dos citados con anterioridade, o seguintes textos poden ser empregados para o seguimento do curso:
[3] P. W. Atkins, J. de Paula, Química Física, Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana, 2008. (Tamén é válida calquera das edicións anteriores en Español así como calquera das edicións inglesas deste texto).
[4] I. N. Levine, Fisicoquímica, Madrid: McGraw-Hill, 2004.
[5] P.W. Atkins, J. de Paula, Physical Chemistry for the Live Sciences, N.Y.: W. H Freeman, 2006.
[6] M. Diaz Peña, A. Roig Muntaner, Química Física, Madrid: Alhambra, 1989.
[7] Ya. Guerasimov y otros, Curso de Química Física, 2ª ed., Moscú: Mir, 1977.

Para un texto máis enfocado á Enxeñaría Química, ver:
[8] J. M. Smith, H.C. van Ness, M. M. Abott, Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química, México: McGraw-Hill 2007.

Libros de problemas (En moitos casos, os libros citados anteriormente tamén conteñen Problemas e Exercicios):
[9] J. A. Rodríguez Renuncio, J. J. Ruiz Sánchez, J. S. Urieta Navarro, Problemas resueltos de Termodinámica Química, Madrid: Síntesis, 2000.
[10] A. W. Adamson, Problemas de Química Física, Barcelona: Reverté, 1984.
[11] Charles Trapp, Marshall Cady y Carmen Giunta, Student's solutions manual to accompany Atkins' Physical Chemistry 9th ed. (u otra equivalente); Oxford: Oxford University Press, 2010.
[12] Ira N. Levine, Problemas de Fisicoquímica; Madrid: Schaum (McGraw-Hill), 2005.
[13] J. A. López Cancio, Problemas de Química, Madrid: Prentice Hall, 2001.
Competencias
Xerais
- Desenvolver un pensamento obxectivo, dando maior importancia ao razoamento e á reflexión, antes que á mecanización e memorización.
- Desenvolver a creatividade e a estimulación intelectual, tentando relacionar os coñecementos adquiridos coa súa posible aplicación profesional.
- Manexar unha linguaxe e uns simbolismos propios que permitan ao estudante comunicarse con claridade e precisión, facer cálculos con seguridade e manexar adecuadamente representacións gráficas.
- Aplicar a análise dimensional no despexe de fórmulas e na obtención de resultados coas súas unidades correctas, manexándoo como unha ferramenta útil para detectar erros nos cálculos científicos e ingenieriles.
- Desenvolver a concepción científica do mundo e afianzar a capacidade de aplicar o método científico á resolución de problemas de interese académico e práctico.

Específicas:
- Determinar as propiedades que caracterizan aos sistemas macroscópicos en equilibrio e determinar as relacións existentes entre as mesmas.
- Adquirir un coñecemento básico sobre a relación existente entre as propiedades macroscópicas dun sistema químico e a estrutura microscópica do mesmo.
- Comprender as leis que gobernan as disolucións e as súas aplicacións.
- Elaborar e manexar representacións gráficas científicas e diagramas de fases.
- Ser capaz de resolver de forma cuantitativa problemas relacionados coa Termodinámica dos sistemas e valorar a coherencia dos resultados.
- Facer cálculos con seguridade e manexar adecuadamente táboas de datos e representacións gráficas.

Transversais:
Espérase que os estudantes que cursen esta materia desenvolvan as seguintes competencias transversais:
-Aplicación de coñecementos na práctica, en particular a resolución de problemas de natureza cualitativa e cuantitativa.
-Capacidade de análise e síntese.
-Motivación pola calidade.
Metodoloxía da ensinanza
A) Clases expositivas en grupo grande
Lección impartida polo profesor que pode ter formatos diferentes (teoría, problemas e/ou exemplos xerais, directrices xerais da materia?). O profesor pode contar con apoio de medios audiovisuais e informáticos pero, en xeral, os estudantes non necesitan manexalos en clase. O profesor usará como base os libros recomendados.

B) Clases interactivas en grupo reducido (seminarios)
Clase esencialmente práctica, na que se propoñen e resolven aplicacións da teoría, problemas, exercicios, cuestións, etc. O estudante participa activamente nestas clases. Para cada tema do programa proporanse aos estudantes unha serie de problemas, algúns dos cales serán resoltos polos estudantes nestas clases. Os seminarios inclúense entre as probas de avaliación continua. A asistencia aos mesmos é obrigatoria.

C) Clases prácticas de laboratorio
Nestas clases os estudantes adquiren as habilidades propias dun laboratorio de Termodinámica e aplican os coñecementos que se tratan nas clases de teoría. A asistencia a estas clases é obrigatoria. As faltas deberán ser justificadas documentalmente, aceptándose razóns de exame e de saúde, así como aqueles casos contemplados na normativa universitaria vixente. A práctica non realizada recuperarase de acordo co profesor e dentro do horario previsto para a materia.
Para estas clases, o estudante disporá con antelación dos guións de todas as prácticas, a fin de que se prepare convenientemente antes de entrar no laboratorio. O estudante deberá a acudir a cada sesión de prácticas coñecendo as tarefas que ha de realizar. Para iso, ha de ler atentamente o guión da práctica, consultar a bibliografía correspondente e preguntar as posibles dúbidas ao profesor. A preparación da práctica, previa á entrada no laboratorio, terase en conta para a nota de prácticas.
Entre as habilidades de carácter xeral que se tenta ensinar e pór en práctica neste tipo de clase, dáselle especial importancia á toma de datos, aos métodos de análises destes e ao rexistro organizado dos resultados experimentais (caderno de laboratorio) así como á interpretación crítica dos resultados obtidos. O caderno elaborado durante a realización das prácticas, completada co tratamento e interpretación dos resultados, será presentada e defendida nunha entrevista que cada equipo de traballo terá co profesor. Dita entrevista realizarase aproximadamente unha semana despois de concluídas as prácticas. O aprobado das prácticas de laboratorio terá efecto no curso no cal foi obtido e, se fose necesario, durante os dous posteriores. Durante ese tempo, os repetidores non volven realizar as prácticas, sempre que non se fagan modificacións importantes no programa de prácticas. Neste último caso, todos os alumnos matriculados deberán facer as prácticas.

D) Tutorías en grupo moi reducido
Suporán para cada estudante un total de 2 horas presenciais, segundo a programación previamente establecida e publicada. Proponse actividades como a supervisión de traballos dirixidos, aclaración de dúbidas sobre problemas, exercicios, lecturas ou outras tarefas propostas, presentación, exposición, debate ou comentario de traballos individuais ou realizados en pequenos grupos. En moitos casos o profesor esixirá a entrega de exercicios previa á celebración da tutoría. Estas entregas realizaranse empregando a plataforma virtual de apoio docente. Os prazos de entrega exporanse con antelación suficiente de acordo á marcha do curso. A asistencia a estas clases é obrigatoria.
Sistema de evaluación
1) A avaliación do aproveitamento logrado polo estudante farase mediante a súa avaliación continua, tendo en conta a cualificación que obtivo nas prácticas de laboratorio e mediante a realización dun exame final.
2) Só se considerarán achegas á nota final se se supera nun 30% o valor máximo outorgado a cada unha das actividades avaliables. Se non se supera este 30% a contribución da proba en cuestión á nota final da materia será 0.
3) O estudante non será avaliable se non asiste polo menos ao 80% das clases presenciais de carácter obrigatorio: seminarios e tutorías. A asistencia a todas as sesións de Prácticas de Laboratorio é imprescindible. As faltas deberán ser justificadas documentalmente, aceptándose razóns de exame e de saúde, así como aqueles casos contemplados na normativa universitaria vixente.
4) Para aprobar a materia, o estudante debe alcanzar a cualificación de apto nas prácticas de laboratorio.
5) Na avaliación continua (máximo de 3 puntos na nota final) teranse en conta os seguintes aspectos:
a) Cuestionarios e exercicios realizados nos seminarios, máis traballo en tutorías (máximo 1,5 puntos). Para esta cualificación teranse en conta os controis escritos ou orais que se realizarán a todos os estudantes nas clases e as tutorías, incluíndo os exercicios e problemas que realicen durante os seminarios.
b) Prácticas de laboratorio (máximo 1,5 puntos). Para avaliar as prácticas realizarase unha entrevista co profesor de prácticas. Nesta entrevista os estudantes deben presentar o caderno de laboratorio, analizar e discutir os resultados experimentais obtidos, relacionándoos cos aspectos teóricos que os fundamentan. A nota das prácticas de laboratorio estará composta pola avaliación correspondente ao traballo diario no laboratorio + nota do caderno + nota recibida na entrevista.
6) O exame final consistirá nunha proba teórico-práctica a realizar na data aprobada oficialmente, será cualificado cun total de 10 puntos e suporá o 70% da nota total. O exame final incluirá cuestións teóricas e problemas relacionados coa materia incluída no programa da materia, independentemente de se dita materia foi traballada nas clases expositivas, interactivas ou prácticas de laboratorio.

Por lo tanto, suxeita ás condicións anteriormente mencionadas, a nota final da asignatura será:
NOTA FINAL = 0,7·Exame final + 0,15·Avaliación continua + 0,15·Prácticas

Alumnos repetidores
Para a avaliación dos alumnos repetidores téñense previstas as dúas situacións seguintes:
- Aos estudantes repetidores que aprobasen as prácticas de laboratorio nunha edición previa, conservaráselles a cualificación obtida neste apartado durante un máximo de dous cursos académicos máis. Por tanto, non terán que realizar novamente as prácticas de laboratorio, pero asistirán ás restantes clases interactivas (seminarios e tutorías) en igualdade de condicións que os restantes alumnos, para non perder o dereito a examinarse da materia.
- Os alumnos repetidores que nun curso previo haxan obtido a cualificación de non apto nas prácticas de laboratorio, pero superasen a parte correspondente aos contidos teóricos da materia, estarán exentos de asistir ás clases interactivas, excepto as prácticas de laboratorio, conservándoselles durante un máximo de dous cursos académicos máis, a nota do exame final e a correspondente aos apartados restantes da avaliación continua (seminarios e tutorías). Se, tras repetir as prácticas de laboratorio, obtivesen a cualificación de apto, serán aprobados na materia cunha nota e cualificación, que será a que resulte de aplicar a fórmula indicada anteriormente.
Tempo de estudo e traballo persoal
Actividad docente Horas presencias aula Horas traballo estudiante
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Clases expositivas en grupo grande 33 58
Clases interactivas en grupo reducido (Seminarios) 4 8
Tutorías en grupo moi reducido 2 4
Presentacións, exercicios propostos. Exames. 4 15
Prácticas de laboratorio 12 10
================================================================
Totales 55 95 (150)

Recomendacións para o estudo da materia
Recomendacións para o estudo
-É importante manter o estudo da materia "ao día".
-Unha vez finalizado un tema, é útil facer un resumo dos puntos importantes, identificando as ecuacións básicas e asegurándose de coñecer tanto o seu significado como as condicións nas que se poden aplicar.
-A resolución de problemas é fundamental para a aprendizaxe desta materia. Pode resultar de axuda o seguir estes pasos: (1) Facer unha lista con toda a información relevante que proporciona o enunciado (2) Facer unha lista coas cantidades que se deban calcular e se é posible un esquema dos datos relevantes e a información buscada. (3) Identificar as ecuacións a utilizar na resolución do problema e aplicalas correctamente.
-É imprescindible a preparación das prácticas antes da entrada no laboratorio. En primeiro lugar, débense repasar os conceptos teóricos importantes en cada experimento e, a continuación, é necesario ler con atención o guión da práctica, tentando entender os obxectivos e o desenvolvemento do experimento proposto. Calquera dúbida que puidese xurdir deberá ser consultada co profesor.
-Recoméndase consultar regularmente a aula virtual da materia, onde estará dispoñible a guía docente da materia, os guións das prácticas, boletíns de problemas e solucións e outro material complementario para axudar ao alumnado no seu estudo (transparencias, enlaces web, etc.). Ademais, as actividades de entrega e avaliación continua xestionaranse por medio da aula virtual da materia