TERMODINÁMICA

TERMODINÁMICA

GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA (E.T.S. de Ingeniería Industrial de Béjar)

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 21-07-17 22:05)
Código
106554
Plan
ECTS
6.00
Carácter
OBLIGATORIA
Curso
2
Periodicidad
Primer Semestre
Áreas
INGENIERÍA MECÁNICA
MÁQUINAS Y MOTORES TÉRMICOS
Departamento
Ingeniería Mecánica
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Myriam González Sánchez
Grupo/s
1
Departamento
Ingeniería Mecánica
Área
Máquinas y Motores Térmicos
Centro
E.T.S. Ingeniería Industrial de Béjar
Despacho
Laboratorio de Máquinas y Motores Térmicos (Planta Baja).
Horario de tutorías

Miércoles  17:30h.

URL Web
-
E-mail
m.g.s@usal.es
Teléfono
923408080

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Se enmarca en el Área de Máquinas y Motores Térmicos y se vincula, por sus contenidos, con asignaturas como Máquinas Térmicas y Mecánica de Fluidos. 

Papel de la asignatura.

Materia que permitirá al ingeniero familiarizarse con la formulación y compresión de los principios termodinámicos.

Perfil profesional.

Ingeniería Mecánica: capacidad  de análisis y síntesis, comunicación oral y escrita de ideas y conceptos en lenguaje científico, resolución de problemas, trabajo en equipo, razonamiento crítico, aprendizaje autónomo y capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica.

3. Recomendaciones previas

Dados los contenidos que se desarrollan es fundamental el conocimiento de asignaturas previas como son Física (I y II), Matemáticas (I y II), Química y Mecánica para ingenieros.

4. Objetivo de la asignatura

Materia que permitirá al ingeniero familiarizarse con la formulación y compresión de los principios termodinámicos relacionados con la transformación de energía, con la eficiencia de dicha transformación, y con la transferencia de energía.

5. Contenidos

Teoría.

1.-       Conceptos básicos y definiciones.

  • Naturaleza de la termodinámica.
  • Sistemas termodinámicos.
  • Dimensiones y unidades.
  • Densidad, peso específico, volumen específico y presión.
  • Temperatura.

2.-        Primer principio de la Termodinámica.

  • Introducción.
  • Concepto mecánico de la energía.
  • El concepto de trabajo y el proceso adiabático.
  • El trabajo y su relación con las diferentes formas de energía.
  • Principio de conservación de la energía para sistemas cerrados.
  • Análisis energético de ciclos.

3.-        Propiedades de una sustancia pura, simple y compresible.

  • El principio de estado
  • La relación p-v-T.
  • Valores de las propiedades termodinámicas.
  • La relación p-v-T para gases.
  • El modelo de gas ideal.

4.-        Primer principio en volúmenes de control.

  • Idealizaciones para el análisis de un estado estable en sistemas abiertos.
  • Principio de conservación de la masa para sistemas abiertos.
  • Principio de conservación de la energía para sistemas abiertos.
  • Análisis de volúmenes de control en estado estacionario.

5.-        Segundo principio de la termodinámica.

  • Introducción.
  • Formulaciones del segundo principio.
  • Procesos reversibles e irreversibles.
  • Corolarios del segundo principio.
  • Eficiencia térmica de máquinas reversibles y de máquinas irreversibles.
  • El ciclo de Carnot.
  • Rendimiento de un ciclo de Carnot.
  • Rendimiento máximo en ciclos de potencia, ciclos de refrigeración y bombas de calor.

6.-        Entropía.

  • Desigualdad de Clausius.
  • Entropía.
  • Definición del cambio de entropía.
  • Cambio de entropía en procesos internamente reversibles.
  • Balance de entropía en sistemas cerrados.
  • Balance de entropía en sistemas abiertos.
  • Diagrama Temperatura-Entropía.
  • Diagrama Entalpía-Entropía.
  • Ecuaciones TdS.
  • Procesos isoentrópicos.
  • Rendimientos isoentrópicos en difusores, toberas, compresores, turbinas y bombas.
  • Transferencia de calor y trabajo en procesos de flujo estacionario internamente reversibles.

7.-        Disponibilidad - Análisis exergético.

  • Introducción.
  • Definición de exergía.
  • Disponibilidad en un sistema cerrado.
  • Disponibilidad en un proceso de flujo contínuo.
  • Irreversibilidades en sistemas cerrados y en sistemas abiertos.
  • Eficiencia de los procesos y ciclos.

8.-        Transferencia de calor.

  • Conducción.
  • Convección.
  • Radiación

9.-        Intercambiadores de calor y calderas.

6. Competencias a adquirir

Específicas.

  • CC.1.-Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.
  • CE.3.-Conocimientos aplicados de ingeniería térmica.

Transversales.

  • CT1: Capacidad de análisis y síntesis.
  • CT2: Capacidad de organización y planificación.
  • CT4: Resolución de problemas.
  • CT5: Trabajo en equipo.

7. Metodologías

Actividades formativas:

Actividades de grupo grande: Exposición, explicación y ejemplificación de los contenidos. Lección magistral y resolución de ejercicios por el profesor.

Actividades de grupo medio: Resolución de problemas y/o casos prácticos.

Actividad de grupo reducido: Prácticas o talleres. Prácticas en grupos reducidos sobre los conocimientos mostrados en las clases teóricas y de problemas.

Seminarios: Conferencias/presentaciones especializadas donde se desarrollan temas complementarios, y donde el alum­no participa de forma activa.

Tutorías: Individual o en grupo. Seguimiento personalizado del aprendizaje del alumno.

Realización de exámenes: Desarrollo de los instrumentos de evaluación.

Actividades no presenciales: Estudio personal. Elaboración de informe. Trabajos. Resolución de problemas. Preparación de exámenes.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

AGÜERA, J.

     ●   Termodinámica Lógica y Motores Térmicos. Ed. Ciencia 3 (Madrid), 1999. ISBN: 84-86204-98-4.

     ●   Termodinámica Lógica y Motores Térmicos: Problemas Resueltos. Ed. Ciencia 3 (Madrid), 1999. ISBN: 84-86204-99-2.

     ●   Balances Térmico y Exergético de Centrales Térmicas. Programa Informático para problemas relativos a Instalaciones de Vapor de Agua. Ed. Ciencia 3 (Madrid), 1991. ISBN: 84-86204-37-2.

ÇENGEL, Y. y BOLES, M.

     ●   Termodinámica. Ed. McGraw Hill Internacional (Madrid), 2001. ISBN: 970-10-0910-X.

     ●   Solutions Manual to Accompany. Thermodynamics. Ed. McGraw Hill (USA), 1993. ISBN: 0-07-011062-X.

ÇENGEL, YUNUS A.

Transferencia de calor y masa : un enfoque práctico. 3ª Ed. McGraw Hill (Mexico), 2007. ISBN: 970-10-6173-X.

MARTÍNEZ, I.

Termodinámica Básica y Aplicada. Ed. Dossat (Madrid), 1992. ISBN: 84-237-0810-1.

MATAIX, C.

     ●   Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas. Ed. ICAI (Madrid), 1978. ISBN: 84-7399-050-1.

     ●   Turbomáquinas Térmicas. Ed. Dossat, S. A. (Madrid), 1988. ISBN: 84-237-0727-X.

MORAN, M. y SHAPIRO, H.

     ●   Fundamentos de Termodinámica Técnica. Ed. Reverté (Barcelona), 1994. ISBN: 84-291-4171-5.

     ●   Fundamentals of Engineering Thermodynamics. Ed. John Wiley & Sons, Inc., 1992. ISBN: 0-471-53984-8.

     ●   Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Instructor’s Manual to Accompany. Ed. John Wiley & Sons, Inc., 1992. ISBN: 0-471-55033-7.

MUÑOZ, J.

     ●   Máquinas Motrices: Prácticas de Laboratorio. Ed. Universidad de Salamanca (Salamanca), 1991. ISBN: 84-7481-693-9.

     ●   Apuntes de Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas. Ed. Revide (Salamanca), 1993. Depósito Legal: S-777-1.993.

     ●   Test de Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas. Ed. Comercial Studio (Salamanca), 1994. ISBN: 84-605-2023-4.

WARK, K.

Termodinámica. Ed. Reverté (Barcelona), 1988. ISBN: 968-422-780-9.

WARK, K. y RICHARDS, D.

Termodinámica. Ed. McGraw Hill Internacional (Madrid), 2001. ISBN: 84-481-2829-X.

10. Evaluación

Consideraciones generales.

El sistema de evaluación valorará la adquisición de las competencias, debiendo en todo caso demostrar las mismas de manera conjunta en un proceso de evaluación continua e introducción de capacidades y habilidades a lo largo del curso de manera creciente.

Criterios de evaluación.

En los trabajos y pruebas escritas se darán a conocer previamente los criterios de valoración.

Instrumentos de evaluación.

  • Exámenes escritos de conocimientos generales y resolución de problemas: 65-75%
  • Trabajos prácticos dirigidos: 15-25%
  • Tutorías personalizadas: 10%.

Recomendaciones para la evaluación.

Es fundamental tanto el seguimiento permanente y continuo de la asignatura como el trabajo personal en el estudio de problemas y casos prácticos nuevos para alcanzar una adecuada maduración de los contenidos que permita afrontar con suficientes garantías las pruebas que se realicen.

Recomendaciones para la recuperación.

Es necesario abordar nuevos problemas por parte del alumno, no es una asignatura en la que el conocimiento se afiance viendo hacer problemas sino trabajando nuevos problemas y casos prácticos.

11. Organización docente semanal