Nombre: TERMODINÁMICA APLICADA
Código: 509102004
Carácter: Obligatoria
ECTS: 4.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 2º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: DELGADO MARÍN, JOSÉ PABLO
Área de conocimiento: Máquinas y Motores Térmicos
Departamento: Ingeniería Térmica y Fluidos
Teléfono: 968325993 - 968325992
Correo electrónico: pablo.delgado@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias: Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo pablo.delgado@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Energías Renovables y Eficiencia Energética en la Universidad Politécnica de Cartagena (ESPAÑA) - 2019
Ingeniero en Ingeniería Industrial en la Universidad Politécnica de Madrid (ESPAÑA) - 1992
Categoría profesional: Profesor Asociado
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
[CB3 ]. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
[CG5 ]. Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
[CG7 ]. Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.
[CE7 ]. Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.
[CT6 ]. Aplicar criterios éticos y de sostenibilidad en la toma de decisiones.
Al finalizar con éxito la asignatura el alumno deberá ser capaz de:
1. Aplicar los principios de la termodinámica para el cálculo de las prestaciones de los sistemas reales en sistemas cerrados y abiertos.
2. Calcular las propiedades termodinámicas de los diferentes fluidos empleados en ingeniería térmica, con la ayuda de tablas, diagramas y programas informáticos.
3. Describir los diferentes tipos de sistemas abiertos, su función y su aplicación en ciclos termodinámicos.
4. Conocer los ciclos de las máquinas térmicas más habituales, sabiendo calcular los flujos energéticos intercambiados (tanto en forma de calor como de trabajo) y su correspondiente rendimiento.
5. Analizar el funcionamiento de los sistemas de refrigeración y bomba de calor, identificando los componentes, así como los ciclos empleados para obtener altas prestaciones.
6. Analizar el funcionamiento de los sistemas de acondicionamiento de aire y su aplicación en la industria, así como los procesos de combustión, aplicando un balance energético a un sistema reactivo.
7. Diseñar pequeñas instalaciones energéticas, utilización de programas informáticos de cálculo de perfil profesional, trabajando en equipo y redactando un informe técnico que además será expuesto oralmente.
Las actividades de enseñanza/aprendizaje diseñadas permitirán al alumno desarrollar su capacidad de: trabajo en equipo, expresión escrita y comunicación oral mediante la redacción de un informe técnico y su exposición oral.
Conceptos básicos de Termodinámica. Primer Principio aplicado a sistemas cerrados. Propiedades de una sustancia pura, simple y compresible. Refrigerantes y gases. Primer Principio aplicado en sistemas abiertos. Enunciados del Segundo Principio. Concepto de entropía. Segundo Principio aplicado a sistemas cerrados y abiertos. Relaciones entre propiedades termodinámicas. Sistemas de refrigeración por compresión de vapor. Mezclas no reactivas de gases ideales y psicrometría. Mezclas reactivas y combustión.
UD 1. PROPIEDADES DE UNA SUSTANCIA PURA
T1.1. Agua y refrigerantes
T1.2. Gases
UD 2. PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA
T2.3. Sistemas cerrados
T2.4. Sistemas abiertos
UD 3. SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA
T3.5. Segundo Principio
T3.6. Entropía. Balances de entropía
UD 4. MÁQUINAS TÉRMICAS
T4.7. Turbinas de vapor y turbinas de gas
T4.8. Motores de Combustión Interna Alternativos
UD 5. SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DE VAPOR
T5.9. Sistemas de Refrigeración por Compresión de Vapor
UD 6. MEZCLAS DE GASES: PSICROMETRÍA Y COMBUSTIÓN
T6.10. Mezcla no reactiva de gases ideales: Psicrometría
T6.11. Mezcla reactiva: Combustión
Sesiones prácticas en aula de informática
Resolución de problemas de la asignatura mediante el software EES (1 sesión de 2 horas y 1 sesión de 1 hora) y prueba de aptitud en la que los alumnos tendrán la oportunidad de demostrar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolver el/los problema/s que se les planteen en una sesión de 1 hora.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
I. PROPERTIES OF A PURE SUBSTANCE
1. Water and refrigerants
2. Gases
II. FIRST THERMODYNAMIC LAW
3. Close systems
4. Open systems
III. SECOND THERMODYNAMIC LAW
5. Second law
6. Entropy. Entropy balance
IV. HEAT ENGINES
7. Steam turbines and gas turbines
8. Alternative Internal Combustion Engines
V. COOLING SYSTEMS VAPOR COMPRESSION
9. Compression vapour refrigeration systems
VI. MIX OF GASES: PSICROMETRY AND COMBUSTION
10. Mix no-reactive of ideal gases: Psicrometry
11. Reactive mix. Combustion
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Clases de teoría o problemas desarrolladas de manera interactiva con los alumnos
37
100
Clase en laboratorio: prácticas.
Desarrollo de prácticas de laboratorio
2
100
Clase en aula de informática: prácticas.
Desarrollo de prácticas utilizando programas informáticos de simulación
2
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Desarrollo de las pruebas de evaluación correspondientes al primer y segundo parcial de la asignatura
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).
Examen de evaluación final de la asignatura
3
100
Tutorías.
Tutorías personalizadas para resolución de dudas del alumno
2
100
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Trabajo individual o en grupo para preparar la asignatura y asimilar sus conceptos
85
0
Pruebas escritas oficiales: Se evaluará especialmente el aprendizaje individual por parte del alumno de los contenidos específicos disciplinares abordados.
Se realizarán dos exámenes parciales escritos, cada uno con un peso del 40% en la nota final de la asignatura.
Cada prueba escrita constará de dos partes, una parte teórica y otra de problemas.
La parte teórica consistirá en la resolución de entre 2 y 6 cuestiones teóricas simples o acompañadas de una aplicación numérica de corta extensión (en caso de examen online, se podría sustituir por cuestiones tipo test). Se evalúan principalmente los conocimientos teóricos. Tendrá un peso del 40 % en la nota final de la prueba escrita.
La parte de problemas consistirá en la resolución de entre 1 y 3 problemas de media o larga extensión. Se evalúa principalmente la capacidad de aplicar conocimientos a la práctica y la capacidad de análisis. Tendrá un peso del 60 % en la nota final de la prueba escrita.
Para poder compensar y hacer media entre exámenes parciales, será necesario que los alumnos obtengan una puntualción mínima de 4 en ambas pruebas.
El primer parcial evalúa los temas T1.1 a T4.7 y los resultados del aprendizaje 1, 2, 3 y 4. El segundo parcial evalúa los temas T4.7 a T6.11 y los resultados del aprendizaje 4, 5 y 6.
80 %
Evaluación por el profesor, Autoevaluación y Coevaluación (evaluación por compañeros) mediante criterios de calidad desarrollados (rúbricas) de informes de laboratorio, problemas propuestos, actividades de Aprendizaje Cooperativo, etc.
Se evalúan las ejecuciones y el trabajo realizado durante las sesiones en aula informática, así como las destrezas y habilidades para el manejo de los programas informáticos estudiados. Eventualmente podrá completarse la evaluación con la entrega de un ejercicio o informe en soporte informático sobre los ejercicios resueltos en la prueba. El alumno debe tener al menos 3 puntos sobre 10 en la nota de prácticas para poder promediar y aprobar la asignatura. De esta manera se evalúa el resultado de aprendizaje 7.
20 %
Tablas de observación (check-list, escalas, rúbricas) para evaluar ejecuciones. Portafolio y/o diario del alumno para evaluar la capacidad de autorreflexión y la dedicación. Realización de tareas tales como: simulaciones, estudio de casos y/o problemas aplicados reales, etc.
0 %
Sistema de evaluación final: prueba única sobre contenidos teóricos, aplicados y/o aspectos prácticos de la asignatura
Prueba escrita oficial (PEO) en la que se evaluarán todos los contenidos impartidos en la asignatura.
Cuestiones teóricas y/o teórico-prácticas: resolución de entre 2 y 6 cuestiones teóricas simples o acompañadas de una aplicación numérica de orta extensión (en caso de examen online, se podría sustituir por cuestiones tipo test). Se evalúan principalmente los conocimientos teóricos. Tendrá un peso del 40 % en la nota final de la prueba escrita.
Problemas: Entre 1 y 3 problemas de media o larga extensión. Se evalúa principalmente la capacidad de aplicar conocimientos a la práctica y la capacidad de análisis (60 % de la PEO).
Se evaluarán los resultados del aprendizaje 1 a 6.
Para superar la asignatura es necesario alcanzar un mínimo de 3 puntos sobre 10 en cada una de las partes (1,2 en la parte de teoría y 1,8 en al de problemas).
80 %
Sistema de evaluación final: pruebas complementarias (integración de actividades realizadas durante el cuso)
Para aquellos alumnos que hayan obtenido una nota igual o mayor que 3 en la evaluación continua de las prácticas, se mantendrá la nota obtenida o se dará a los estudiantes la opción de renunciar a la evaluación de las prácticas y
realizar una actividad de evaluación adicional en la prueba final que tenga equivalencia con la evaluación de las prácticas.
Los alumnos con una calificación inferior a 3 en las prácticas estarán obligados a realizar esa actividad de evaluación adicional.
20 %
Autor: Moran, Michael J.
Título: Fundamentos de termodinámica técnica
Editorial: Reverte
Fecha Publicación: 2015
ISBN: 9788429143799
Autor: Çengel, Yunus A.
Título: Termodinámica
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2013
ISBN: 9781456218232