Guías Académicas

FISICA DE CONVERTIDORES ENERGETICOS

FISICA DE CONVERTIDORES ENERGETICOS

GRADO EN FISICA

Curso 2022/2023

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 31-05-22 10:44)
Código
100843
Plan
ECTS
4.50
Carácter
OPTATIVA
Curso
4
Periodicidad
Segundo Semestre
Área
FÍSICA APLICADA
Departamento
Física Aplicada
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor/Profesora
Antonio Calvo Hernández
Grupo/s
Todos
Departamento
Física Aplicada
Área
Física Aplicada
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Edificio Trilingüe. Planta 2ª , despacho nº 11
Horario de tutorías
A convenir mediante solicitud vía mail
URL Web
https://diarium.usal.es/termodinamica/
E-mail
anca@usal.es
Teléfono
923 294436 Ext.: 1311
Profesor/Profesora
Alejandro Medina Domínguez
Grupo/s
Todos
Departamento
Física Aplicada
Área
Física Aplicada
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Despacho nº 14, Edif. Trilingüe
Horario de tutorías
A convenir mediante solicitud vía mail
URL Web
https://diarium.usal.es/termodinamica/
E-mail
amd385@usal.es
Teléfono
+34 677 565486

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Es una asignatura que forma parte del módulo Termodinámica y Física Estadística, que a su vez está compuesto por 6 asignaturas.

Papel de la asignatura.

Es una asignatura Optativa dentro del Grado en Física

Perfil profesional.

Asignatura optativa relacionada con cualquier perfil en el ámbito de los procesos de convertidores energéticos, tanto desde el punto de vista más formal de la Termodinámica como desde el más aplicado de la Ingeniería.

3. Recomendaciones previas

SE RECOMIENDA HABER CURSADO PREVIAMENTE las asignaturas de Termodinámica I, Termodinámica II y Física Estadística.

4. Objetivo de la asignatura

 

  • Aplicar los principios de la Termodinámica a diferentes procesos de conversión energética.
  • Comprender el carácter unificado de diferentes procesos de conversión dentro del ámbito de la Termodinámica.
  • Comprender la importancia de los análisis de irreversibilidades en los procesos energéticos
  • Utilizar el formalismo termodinámico para optimizar el diseño y funcionamiento de diversos convertidores energéticos, minimizando las irreversibilidades.
  • Utilizar el formalismo termodinámico para plantear y analizar procesos óptimos en el ámbito de la conversión energética.

5. Contenidos

Teoría.

  1. Primer y Segundo Principios de la Termodinámica para sistemas abiertos (volúmenes de control): Análisis energético y análisis entrópico
  2. Ciclos de potencia de vapor: Ciclos tipo Rankine y combinados
  3. Ciclos frigoríficos y bombas de calor: Compresión de vapor y refrigeración por absorción
  4. Motores alternativos de combustión interna: ciclos tipo Otto y Diesel
  5. Motores de Combustión externa: Ciclos de gas tipo Brayton. Aplicación a sistemas termosolares
  6. Otros convertidores: Conversión fototérmica, conversión fotovoltaica y convertidores bioquímicos

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

  • Desarrollar las capacidades de análisis y de síntesis con el objeto de poder abstraer las propiedades estructurales de la realidad física distinguiéndolas de aquellas puramente ocasionales y poder inferirlas, comprobarlas o refutarlas como también cuantitativa y con el grado de precisión que sea requerido del fenómeno físico en cuestión.
  • Incrementar la capacidad de organización y planificación con el objeto de resolver con éxito el problema analizado.
  • Desarrollar la capacidad de razonamiento crítico para poder identificar analogías entre fenómenos físicos diferentes y ser capaz de construir modelos físicos, así como poder detectar errores en razonamientos, aproximaciones o cálculos incorrectos.
  • Ser capaz de plantear y resolver problemas físicos obteniendo una descripción no sólo cualitativa sino también cuantitativa y con el grado de precisión que sea requerido del fenómeno físico en cuestión.
  • Aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas.

Específicas.

  • Saber aplicar los conocimientos termodinámicos a su trabajo o vocación de una forma profesional y poseer las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas de conversión de e energía dentro de la Termodinámica
  • Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes, dentro de la Termodinámica, para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
  • Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones del ámbito de la Termodinámica a un público tanto especializado como no especializado.
  • Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores en Termodinámica con un alto grado de autonomía.
  • Ser capaz de plantear y resolver problemas de conversión de energía obteniendo una descripción no sólo cualitativa sino también cuantitativa y con el grado de precisión que sea requerido del fenómeno físico en cuestión.

Transversales.

  • Ser capaz de desarrollar una clara percepción unificadora de situaciones aparentemente diferentes, permitiendo por lo tanto el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas
  • Ser capaz de identificar lo esencial de un proceso / situación y establecer un modelo adecuado; el graduado debería ser capaz de realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable; pensamiento crítico para construir modelos físicos.
  • Ser capaz de trabajar en un grupo interdisciplinar, de presentar oralmente o por escrito su propia investigación o resultados de  búsqueda bibliográfica.
  • Capacitar para el desarrollo de actividades de promoción y desarrollo de la innovación científica y tecnológica en el ámbito de los procesos de conversión energética.

7. Metodologías

DESCRIPCIÓN DE LAS METODOLOGÍAS

 

METODOLOGÍA

DESCRIPCIÓN

Clases magistrales de teoría

Se expondrá el contenido teórico de los temas en clases presenciales para transmitir a los estudiantes

los conocimientos ligados a las competencias previstas.

Clases magistrales de problemas


Los conocimientos teóricos se fijarán por medio de clases prácticas de resolución de problemas. Se desarrollarán los conceptos clave por medio de problemas especialmente diseñados al efecto, de forma que los estudiantes adquieran las competencias previstas

Seminarios

 


Como complemento a las clases de teoría y problemas los estudiantes podrán exponer las dificultades y dudas que les hayan surgido, tanto en la comprensión de la teoría como en la resolución de los problemas. En los seminarios se fomentará la discusión entre los estudiantes para aclarar todas las cuestiones

Realización y exposición de  Trabajos


A partir de las clases teóricas y de problemas los alumnos habrán de realizar trabajos personales y/o en grupo supervisados por el profesor. Estos trabajos se expondrán ante sus compañeros y el profesor

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

  • Fundamentals of Engineering Thermodynamics, M. J. Moran y H. N. Shapiro, Ed. J Wiley and Sons.
  • Advanced Engineering Thermodynamics; A. Bejan, Ed. J Wiley and Sons.
  • Thermodynamics of Solar Energy Conversion; A. de Vos, Ed Wiley-VCH.
  • Quasi-dimensional simulation of spark ignition engines. A. Medina, P.L. Curto – Risso, A: Calvo Hernández y otros. Ed. Springer

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación de las competencias de la materia se basará principalmente en el trabajo continuado, controlado periódicamente con diferentes instrumentos de evaluación, y conjuntamente con una prueba escrita final.

Criterios de evaluación.

La evaluación valorará la adquisición de las competencias de carácter teórico y práctico que se comprobará tanto por actividades de evaluación continua como por una prueba escrita final.

Las actividades de evaluación continua supondrán 30% de la nota total de la asignatura.

La prueba escrita final será un 70% de la nota total de la asignatura.

Instrumentos de evaluación.

ELABORACIÓN Y EXPOSICIÓN DE TRABAJOS, EJERCICIOS Y PROBLEMAS: Se valorará tanto la elaboración como la exposición, constituyendo un 30% de la nota total de la asignatura.

PRUEBA ESCRITA FINAL: Al finalizar el curso se realizará un examen escrito que contendrá tanto preguntas de tipo conceptual como de problemas y en la que se evaluarán los objetivos de aprendizaje adquiridos por los estudiantes. Constituirá un 70% de la nota total de la asignatura.

Recomendaciones para la evaluación.

Para la adquisición de las competencias previstas en esta materia se recomienda la asistencia y participación activa en todas las actividades programadas.

Recomendaciones para la recuperación.

Se realizará una prueba escrita de recuperación que servirá para recuperar la parte de la nota correspondiente a la prueba escrita final.