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1 ASIGNATURA: TERMOTECNIA Código: Titulación: INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL Curso: 2º Profesor(es) responsable(s): - JOAQUÍN ZUECO JORDÁN (TEORÍA Y PRÁCTICAS) - FERNANDO ILLÁN GÓMEZ (TEORÍA) - JOSÉ PABLO DELGADO MARÍN (PRÁCTICAS) Departamento: INGENIERÍA TÉRMICA Y DE FLUIDOS Tipo (T/Ob/Op): T Créditos (T+P): 3+3 Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios: Fundamentos térmicos y termodinámicos. Equipos y generadores térmicos. Calor y frío industrial Objetivos de la asignatura: Introducir al alumno en la terminología y principios fundamentales de la Termodinámica Técnica, y capacitarlos para aplicar los métodos de análisis de sistemas termodinámicos Materias relacionadas con esta asignatura: - Fundamentos físicos de la ingeniería - Fundamentos matemáticos de la ingeniería - Fundamentos químicos de la ingeniería Programa de la asignatura A. Programa de Teoría: PARTE I. FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA Tema 1 Conceptos básicos de termodinámica 1.1 Termodinámica y termotecnia 1.2 Sistemas termodinámicos. Tipos de sistemas 1.3 Propiedades, estados, procesos y equilibrio 1.4 Dimensiones y unidades 1.5 Volumen específico y presión 1.6 Temperatura, equilibrio térmico y principio cero de la Termodinámica

2 1.7 Metodología para resolver problemas de termodinámica Tema 2 La energía y el primer principio de la termodinámica 2.1 Concepto mecánico de la energía. Trabajo, energía cinética y potencial 2.2 Energía transferida mediante trabajo. Trabajo de expansión o compresión 2.3 Energía de un sistema. El principio de conservación de la energía para sistemas cerrados 2.4 Transferencia de energía mediante calor 2.5 Balance de energía para sistemas cerrados 2.6. Análisis energético de procesos según el primer principio. Ciclos termodinámicos Tema 3 Propiedades de una sustancia pura, simple y compresible 3.1 El principio de estado 3.2 La relación p-v-t. Procesos de cambio de fase 3.3 Valores de las propiedades termodinámicas 3.4 El modelo de sustancia incompresible 3.5 La relación p-v-t para gases. Factor de compresibilidad 3.6 El modelo de gas ideal y del gas perfecto 3.7 Procesos politrópicos de un gas ideal Tema 4 Análisis energético de sistemas abiertos 4.1 Conservación de la masa para un volumen de control 4.2 Conservación de la energía para un volumen de control 4.3 Análisis de volúmenes de control en estado estacionario 4.4 Aplicaciones del primer principio para sistemas abiertos 4.5 Procesos transitorios. Ejemplos Tema 5 El segundo principio de la termodinámica 5.1 Introducción 5.2 Formulaciones del Segundo Principio de la Termodinámica 5.3 Procesos reversibles e irreversibles 5.4 Corolarios del Segundo Principio para ciclos termodinámicos 5.5 Medidas del rendimiento máximo para ciclos operando entre dos reservorios 5.6 El ciclo de Carnot Tema 6 Entropía 6.1 La desigualdad de Clausius 6.2 Definición del cambio de entropía 6.3 Entropía de una sustancia pura, simple y compresible 6.4 Las ecuaciones T ds. Cambio de entropía de un gas ideal y una sustancia incompresible 6.5 Cambio de entropía en procesos internamente reversibles 6.6 Balance de entropía para sistemas cerrados

3 6.7 Balance de entropía para volúmenes de control 6.8 Rendimientos isoentrópicos de turbinas, toberas, compresores y bombas 6.9 Transferencia de calor y trabajo en procesos de flujo estacionario internamente reversibles 6.10 Entropía y degradación de la energía 6.11 Reversibilidad y producción de trabajo 7. Relaciones entre propiedades termodinámicas 7.1 Conceptos fundamentales 7.2 Funciones termodinámicas de dos variables. Relaciones de Maxwell 7.3 La ecuación de Clapeyron 7.4 Coeficientes de expansión y compresibilidad isoterma, compresibilidad isoentrópica 7.5 Relación entre propiedades (T,v) y (T,p) 7.6 Definición del coeficiente de Joule-Thomson y su obtención 7.7 Obtención del calor específico, relaciones termodinámicas PARTE II. CALOR Y FRÍO INDUSTRIAL Tema 8 Sistemas de refrigeración y bomba de calor 8.1. Introducción. Ciclo de Carnot inverso 8.2 Refrigeración por compresión de vapor 8.3 Refrigerantes. Propiedades 8.4 Sistema empleado en frigorífico doméstico 8.5 Sistemas en cascada y de compresión multietapa 8.6 Sistemas para licuación de gases 8.7 Refrigeración por absorción 8.8 Bomba de calor 8.9 Sistemas de refrigeración con gas Tema 9 Mezclas no reactivas de gases ideales y psicrometría 9.1 Descripción de la mezcla 9.2 Relaciones p-v-t en mezclas de gases ideales 9.3 U, H y S para mezclas de gases ideales 9.4 Procesos con mezclas a composición constante 9.5 Mezcla de gases ideales 9.6. Principios básicos de psicrometría 9.7. Aplicación de la conservación de la masa y la energía a los sistemas psicrométricos 9.8. Las temperaturas de saturación adiabática y de bulbo húmedo 9.9. Diagrama psicrométrico Procesos psicrométricos

4 Tema 10 Mezclas reactivas y combustión 10.1 El proceso de combustión 10.2 Conservación de la energía en sistemas reactivos 10.3 Temperatura adiabática de la llama B. Programa de Prácticas (resumido): Denominación de la práctica Duración (h) Tipo de práctica (Aula, laboratorio, informática) Ubicación física (sede Dpto., aula informática...) Medidas termométricas 1,5 Laboratorio Sede Dept. Equivalente mecánico del calor 1,5 Laboratorio Sede Dept. Gas ideal 1,5 Laboratorio Sede Dept. Diagrama p-v-t 1,5 Laboratorio Sede Dept. Análisis de ciclos: Cyclepad 3 Sala informática Sala informática Ensayos en una máquina frigorífica 1,5 Laboratorio Sede Dept. Efecto Joule-Thomson 1,5 Laboratorio Sede Dept. Coeficiente adiabático de los gases 1 Laboratorio Sede Dept. Problemas de la asignatura 17 Aula Aula de clase C. Bibliografía básica: Moran, M.J. & Shapiro, H.N. (tomos I y II): Fundamentos de Termodinámica Técnica. Editorial Reverte, S.A., 1993 Cengel, Y. & Boles, M. Termodinámica, McGraw Hill, 1996 Black W.Z. & Hartley J.G. Termodinámica, Ed. Continental, S.A., 1989 D. Evaluación del alumno: - Tipo de examen: escrito Teoría (30%): Preguntas del programa de teoría, cuestiones tipo test y/o cuestiones a desarrollar. Se realizarán sin ningún tipo de ayuda Problemas (70%): Problemas. El alumno podrá disponer de formulario de la asignatura. La nota final del examen es la media ponderada de la nota de teoría y la de problemas. Deberá superarse una mínima puntuación (1 punto) en la parte de teoría para aprobar la asignatura, además de asistir y entregar la memoria de prácticas. A lo largo del curso se realizaran diferentes actividades (entrega y exposición de trabajos, seminario de problemas, entrega de problemas, ect.) de carácter voluntario, siendo la puntuación máxima alcanzable con la realización de las mismas de 2,5 puntos.

5 E. Observaciones: - Recomendaciones al alumno (calculadora, tablas termodinámicas,...)

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