Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2023/2024 | Otros años:  2022/2023  |  2021/2022  |  2020/2021  |  2019/2020 
Graduado o Graduada en Ingeniería en Tecnologías Industriales por la Universidad Pública de Navarra
Código: 242305 Asignatura: TERMODINÁMICA
Créditos: 6 Tipo: Obligatoria Curso: 2 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería
Profesorado:
DIEGUEZ ELIZONDO, PEDRO MARIA (Resp)   [Tutorías ] PASCUAL BUISAN, MIGUEL ANGEL   [Tutorías ]
ALEGRIA CIA, PATRICIA   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Módulo de formación común industrial. Materia M21. Termodinámica y Mecánica de Fluidos.

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Competencias genéricas

 CG1: Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial en las tres tecnologías específicas, Mecánica, Eléctrica y Electrónica Industrial, que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización.

 CG2: Capacidad para la dirección de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería descritos en el epígrafe anterior.

 CG3: Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

 CG4: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial en las tres tecnologías específicas, Mecánica, Eléctrica y Electrónica Industrial.

 CG5: Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.

 

 

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Competencias específicas

CC1 - Poseer los conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería

 

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Resultados aprendizaje

Cuando termina la formación, el estudiante es capaz de: 

  • R1 - Expresar y comunicar ideas y sistemas relacionados con la termodinámica. 
  • R2 - Plantear sistemas y realizar proyectos sobre instalaciones energéticas, básicas. 
  • R3 - Adquirir conocimiento en materias energéticas, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. 
  • R4 - Dominar los cálculos de sistemas termodinámicos. 
  • R5 - Entender y elaborar documentación técnica profesional, en el contexto de las actividades relacionadas con termodinámica.

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Metodología

Metodología - Actividad Horas Presenciales Horas no Presenciales
A-1 Clases teóricas 40  
A-2 Prácticas 15  
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos   10
A-4 Elaboración de trabajo    
A-5 Lecturas de material    
A-6 Estudio individual    74
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación 5  
A-8 Tutorías individuales    6
Total 60 90

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Relación actividades formativas-competencias/resultados de aprendizaje

Competencia Actividad formativa
CC1 A-1 Clases expositivas/participativas
CC1 CG1 CG2 CG3 CG4 CG5 A-2 Prácticas
CC1 CG1 CG2 CG3 CG4 CG5 A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
CC1 CG1 CG2 CG3 CG4 A-4 Elaboración de trabajo
CC1 CG1 CG2 CG3 CG4 A-5 Lecturas de material
CC1 CG1 CG4 A-6 Estudio individual
CC1 CG1 CG2 CG3 CG4 A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
CC1 CG1 CG4 A-8 Tutorías individuales

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Idiomas

Castellano.

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Evaluación

 

Resultados de
aprendizaje
Actividad de
evaluación
Peso (%) Carácter
recuperable
Nota mínima
requerida
R1, R2, R3 Examen final 100 5/10
R4, R5 Prácticas 0 5/10

 

Notas sobre la evaluación:

Se realizará un examen final ordinario teórico-práctico y un examen final de recuperación teórico-práctico. A este último podrán presentarse todos aquellos alumnos que no hayan aprobado la asignatura en el examen ordinario o deseen subir su calificación. Para aprobar la asignatura será necesario obtener una calificación de 5 o superior, sobre 10 puntos.

Las prácticas de laboratorio son obligatorias. La no realización y aprobación de las mismas implicará el suspenso de la asignatura con una nota final igual o menor a 4 puntos sobre 10.

Solamente aquellos alumnos que no se hayan presentado ni al examen ordinario ni al de recuperación constarán en el acta como no presentados.

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Contenidos

Energía y el primer principio de la termodinámica.

Comportamiento de las sustancias puras.

Segundo principio de la termodinámica.

Entropía.

Análisis energético de sistemas abiertos.

Análisis exergético, aplicación a ciclos termodinámicos.

Ciclos de vapor, gas y combinados.

 

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Temario

Tema 1 Conceptos fundamentales. Principio 0 (Temperatura): Definición y descripción de sistemas, propiedades: volumen específico, presión, definición de temperatura, escala de temperaturas.

Tema 2 Energía y primer principio: Concepto mecánico de la energía, energía transferida mediante trabajo, energía de un sistema, transferencia de energía por calor, balance de energía para sistemas cerrados, análisis energético de ciclos.

Tema 3 Propiedades termodinámicas de la sustancia pura, simple y compresible: Definición del estado termodinámico, relación p-v-T, cálculo de las propiedades termodinámicas, gráfica generalizada de compresibilidad, modelo de gas ideal, energía interna, entalpía y calores específicos y cálculo de las variaciones de energía interna y entalpía de un gas ideal.

Tema 4 Análisis energético de volumenes de control: conservación de la masa para un volumen de control, conservación de la energía para un volumen de control, análisis de volúmenes de control en estado estacionario y análisis de transitorios.

Tema 5 Segundo principio de la termodinámica: utilización y formulaciones del segundo principio, identificación de irreversibilidades, aplicación del segundo principio a los ciclos termodinámicos, escala Kelvin de temperatura, medidas del rendimiento máximo para ciclos que operan entre dos reservorios y ciclo Carnot.

Tema 6 Entropía: Desigualdad de Clausius, definición de variación de entropía, cálculo de los valores de entropía para una sustancia pura, simple y compresible y un para un gas ideal, variación de la entropía en procesos internamente reversibles, balance de entropía para sistemas cerrados y volumenes de control, procesos isoentrópicos, rendimientos isoentrópicos de turbinas, toberas, compresores y bombas, transferencia de calor y trabajo en procesos de flujo estacionario internamente reversible.

Tema 7 Análisis exergético: Definición de exergía, balance de exergía para sistemas cerrados, exergía de flujo y balance de exergía para volumenes de control.

Tema 8 Ciclos de potencia de vapor: instalaciones de potencia de vapor, análisis de instalaciones de potencia de vapor: ciclo Rankine, mejoras de funcionamiento: sobrecalentamiento y recalentamiento, mejoras de rendimiento: ciclo de potencia regenerativo.

Tema 9 Ciclos de potencia de gas: Motores de combustión interna: Terminología de motores, ciclo Otto de aire-estandar y aire estandar frío, ciclo Diesel de aire estandar y aire estandar frío y ciclo dual de aire estandar y aire estandar frío. Centrales eléctricas de turbina de gas: ciclo Brayton de aire estandar, turbinas de gas regenerativas, turbinas de gas regenerativas con recalentamiento y refrigeración. Ciclo combinado turbina de gas-ciclo de vapor.

Tema 10 Ciclos de refrigeración: Sistemas de refrigeración con vapor y análisis de los sistemas de refrigeración por compresión de vapor.

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Programa de prácticas experimentales

  1. Acercamiento al punto crítico de una sustancia pura, simple y compresible
  2. Uso de RefProp para el cálculo y manejo de propiedades termodinámicas

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


Bibliografía básica: 

  • Moran M.J.; Shapiro H.N., Fundamentos de Termodinámica Técnica,  Ed. Reverté, 2ª ed.
  • Cengel. A. Y.; Boles. A.M., Termodinámica, Ed. McGraw-Hill, 5ºed.
  • Gil Del Val, A., Manual básico de Refpropmini. (compartido en MiAulario).

Bibliografía complementaria: 

  • Russell. D.L.; Adebiyi. A.G. Termodinámica Clásica, Addison-Wesley Iberoamericana, Florida 1993
  • Jones. B.J.; Dugan. E. R. Ingeniería Termodinámica, Prentile-Hall Hispanoamericana, S.A. México 1997
  • Sala Lizarraga J.M. Termodinámica Fundamental, Tomos I y II, Ed. Boan S.A., 1987
  • Aguilar Peris, Curso De Termodinámica, Alhambra Universidad
  • Segura, Termodinámica Técnica, Reverte
  • Wark, Termodinámica, Mcgraw-Hill
  • Baehr, Tratado Moderno De Termodinámica, Tecnilibro

Problemas

  • Juan José Aguas Alcalde, 101 Problemas Resueltos De Ingeniería Térmica, Ediciones Ulzama
  • Sala Lizarraga Y Jiménez Montalvo, Prob. De Termodinámica, Universidad De La Rioja
  • Lumbroso, Termodinámica: 100 Ejercicios Y Problemas, Reverte

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Lugar de impartición

Clases de Teoría y clases de prácticas de problemas: Edificio del Aulario de la Universidad Pública de Navarra.

Clases de prácticas de Laboratorio: Laboratorio de Termotecnia, en el Edificio de los Pinos de la Universidad Pública de Navarra.

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