G4031321 - Termotecnia (Común á Rama Industrial) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 30.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 15.00
• 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
JOVER RAMOS, AIDA.	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
- Adquirir os coñecementos e habilidades necesarios para a comprensión dos fundamentos e aplicacións prácticas da termotecnia, así como a capacidade de resolver supostos prácticos relacionados coa mesma

- Profundar e comprender os principios da Termodinámica, e a súa aplicación ás transformacións
termodinámicas, en especial as transformacións cíclicas, e adquirir as habilidades necesarias para calcular as magnitudes relevantes inherentes ás mesmas.

- Coñecer as propiedades dos fluídos e os mecanismos de transicións de fase. Coñecer e aplicar os diagramas e táboas termodinámicos máis usuais, con especial aplicación ós referidos á auga.
- Comprender os procesos de fluxo en sistemas abertos, coñecer as ecuacións aplicables baseadas nos balances de masa e enerxía, e a súa aplicación a máquinas térmicas e dispositivos prácticos.

- Analizar os ciclos de potencia e refrixeración máis usuais en que se basean as instalacións e máquinas que converten enerxía térmica en enerxía mecánica (ciclos de potencia), e que se utilizan de manter recintos refrigerados (ciclos de refrixeración). Ser capaces de realizar os cálculos necesarios para entender o deseño e operación destes dispositivos.

- Coñecer as propiedades das mesturas de gases non reactivas, e en especial o aire húmido. Coñecer as magnitudes da psicrometría, a relación entre as mesmas, o diagrama psicrométrico, e adquirir as habilidades necesarias para o cálculo de magnitudes relevantes en procesos con aire atmosférico, e aplicables ás técnicas de aire acondicionado.
Contidos
1. PROPIEDADES DAS SUSTANCIAS PURAS.
Relacións P-V-T. Fases dunha sustancia pura. Procesos de cambio de fase.
Líquido saturado, vapor saturado, vapor húmido, vapor sobrecalentado.
Táboas e diagramas de propiedades. Relacións xeneralizadas para gases.
Ecuacións de estado para gases.
2.-ANÁLISE DE ENERXÍA EN SISTEMAS ABERTOS.
Análise de enerxía en estado estacionario. Algúns dispositivos en fluxo
estacionario: toberas, turbinas, válvulas, etc.
3. SEGUNDA LEI E ANÁLISE EXERGÉTICO.
Entropía. Eficiencias isoentrópicas de dispositivos. Balance de entropía en sistemas
abertos. Exergía. Cambio de exergía dun sistema. Principio de diminución de exergía e destrución de exergía.
4. CICLOS DE POTENCIA DE GAS.
Ciclos termodinámicos. Ciclo de Carnot. Aproximacións de aire estándar.
Máquinas alternativas. Ciclo de Otto. Ciclo Diesel. Ciclo Brayton e turbina de gas.
Rexeneración e requecemento.
5. CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR E COMBINADOS.
Ciclo de vapor de Carnot. Ciclo Rankine. Eficiencia do ciclo Rankine. Ciclo
Rankine con requecemento. Ciclo Rankine regenerativo. Ciclos de potencia
combinados de gas e vapor.
6. CICLOS DE REFRIXERACIÓN.
Refrixeradores e bombas de calor. Ciclo de Carnot invertido. Ciclo de refrixeración
por compresión. Selección de refrixerante. Sistemas de refrixeración
en fervenza e multietapa. Refrixeración por absorción. Bomba de calor.
7. MESTURAS NON REACTIVAS DE GASES. AIRE HÚMIDO E PSICROMETRÍA.
Aire seco e húmido. Humidade específica e relativa do aire. Temperatura
de orballo. Temperatura de saturación adiabática e de bulbo húmido.
Acondicionamento de aire.
8. MESTURAS REACTIVAS E COMBUSTIÓN.
Combustión. Procesos de combustión teórica e real. Temperatura adiabática de chama.
Cambio de entropía en sistemas reactivos.
9. PRÁCTICAS: psicrometría, combustión, ciclos de potencia.
Bibliografía básica e complementaria
MORAN, M J, SHAPIRO, H. N. Fundamentos de termodinámica técnica, 2ª Ed. Reverté, 2005.
ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. A., Termodinámica, 7ª Ed. McGraw-Hill, 2012.
WARK, K., Termodinámica 6ª Ed. Mc Graw-Hill, 2001
ROLLE, K. C.; Termodinámica, 6ª Ed., Pearson Ed.,2006.
AGUILAR PERIS, J., Curso de Termodinámica, Alhambra Longman, 1998.
SEGURA CLAVELL, J., Termodinámica Técnica, Reverté. 1993.
ZEMANSKY, M. W.; DITTMAN, R. H., Calor y Termodinámica, Prentice-Hall, 1994
MARTÍNEZ, I., Termodinámica básica y aplicada, Dossat, 1992.
SANDLER, S. I., Termodinámica en la Ingeniería Química, Interamericana, 1981.
SHAVIT, A., GUTFINGER, C; Thermodynamics. From concepts to applications, Prentice-Hall, 1995.
JONES, J. B.; DUGAN, D. E.; Engineering Thermodynamics, Prentice-Hall, 1996.
POTTER, M. C, SOMERTON, C. W., Termodinámica para ingenieros, McGraw-Hill, 2004.
BARRIO CASADO, M., BRAVO GUIL, E., LANA PONS, F. J., LÓPEZ PÉREZ, D. O., SALUD PUIG, J., TAMARIT MUR, J. L., Problemas resueltos de termodinámica, Thomsom, 2005.
SMITH, J. M.; VAN NESS, H. C.; ABBOT, M. M., Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química, 7ª Ed. Mc Graw-Hill 2003.
Competencias
Aplicar a termodinámica á resolución de problemas de enxeñaría. Aplicar a segunda lei na análise dos procesos industriais e a súa importancia no aforro enerxético. Saber entender algunhas instalacións e dispositivos relacionados coa calor e o frío. Coñecer as características dos dispositivos de produción de potencia e enerxía. Entender os procesos do aire húmido e acondicionamento de aire.
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 teórico/práctica na que se propoñen e resolven aplicacións da teoría, problemas, exercicios... O estudante participa activamente nestas clases. Para cada tema do programa proporanse aos estudantes unha serie de problemas, algúns dos cales serán resoltos en grupo nestas clases. Inclúense as probas de avaliación continua. A asistencia a estas clases é obrigatoria.
C) Clases prácticas
Nestas clases os estudantes adquiren as habilidades propias dun laboratorio de Termodinámica e consolidan os coñecementos adquiridos 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 comenzar. O estudante deberá a acudir a cada sesión coñecendo perfectamente a tarefa a realizar. Para iso, deberá ler atentamente o guión da práctica, consultar a bibliografía correspondente e preguntar as posibles dúbidas aos profesores. A preparaciónprevia terase en conta para a nota de prácticas, e avaliarase ao comezar cada sesión mediante un pequeno test.
As prácticas realizaranse en grupo. Esíxese para cada grupo a entrega dunha memoria final completa referida a todas as prácticas. O prazo máximo de entrega é de 3 semanas tras finalizar a práctica correspondente.
D) Tutorías en grupo moi reducido
Suporán para cada estudante 2 horas, 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 nota final será obtida das achegas das distintas probas avaliables (distintas do examen final) e na avaliación continua. 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 achega da proba á nota final será 0.
2) O estudante non será avaliable se non asiste polo menos ao 80% das clases presenciais de carácter obrigatorio: seminarios, tutorías. A asistencia a todas as sesións prácticas é imprescindible. As faltas deberán ser justificadas documentalmente, aceptándose aqueles casos contemplados na normativa universitaria vixente.
3) Para aprobar a materia, o estudante debe alcanzar a cualificación de apto nas prácticas.
4) A cualificación do estudante farase mediante avaliación continua e a realización dun exame final. A cualificación non será inferior á do exame final nin á obtida ponderándoa coa avaliación continua, dándolle a esta última un peso do 30%.
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 que se realizarán a todos os estudantes, ademais dos exercicios que realicen durante os seminarios. Para os traballos realizados en grupo haberá unha nota única aplicable a todo o grupo.
b) Prácticas (máximo 1,5 puntos). Terase en conta para esta nota o test previo, a organización do traballo de laboratorio, a execución das prácticas, a calidade do informe das prácticas. Para os traballos realizados en grupo haberá unha nota única aplicable a todo o grupo.
6) O exame final consistirá nunha proba teórico-práctica a realizar na data aprobada oficialmente e suporá o 70% da nota total. Será necesario obter un 5 para sumar a nota das outras aportacións.
Por tanto, a nota final será (suxeita ás condicións dos puntos anteriores):
NOTA=0.7 Exame final + 0.15 Seminarios+tutorías +0.15 Prácticas
Tempo de estudo e traballo persoal
Horas presenciales aula Horas trabajo estudiante
Clases expositivas en grupo grande 30 61.5
Clases interactivas en grupo reducido (Seminarios) 4 8
Titorías en grupo moi reducido 2 12
Presentacións, exercicios propostos. Exámenes. 2 8
Prácticas 15 7.5
Total horas traballo presencial 53 Total trabajo estudiante 97

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 súa realización. En primeiro lugar, débense repasar os conceptos teóricos importantes e, a continuación, é necesario ler con atención o guión da práctica, tentando entender os obxectivos e o desenvolvemento da mesma. 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