Datos Descriptivos. Guía de Aprendizaje Información al estudiante. Sólo castellano Sólo inglés Ambos IDIOMA IMPARTICIÓN DEPARTAMENTO:

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1 Guía de Aprendizaje Información al estudiante Datos Descriptivos ASIGNATURA: TERMODINÁMICA APLICADA MATERIA: TERMODINÁMICA CRÉDITOS EUROPEOS: 3,75 ECTS CARÁCTER: OB TITULACIÓN: Grado en Ingeniería Aeroespacial CURSO/SEMESTRE 3 er Curso / 5º Semestre ESPECIALIDAD: Propulsión Aeroespacial CURSO ACADÉMICO PERIODO IMPARTICION IDIOMA IMPARTICIÓN Septiembre- Enero Febrero - Junio X Sólo castellano Sólo inglés Ambos X DEPARTAMENTO: MECÁNICA DE FLUIDOS Y PROPULSIÓN AEROESPACIAL PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO (C = Coordinador) Isidoro Martínez Herranz (C) DESPACHO Correo electrónico Primer semestre CURSO

2 CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS Se recomienda no matricularse en Termodinámica Aplicada hasta no tener aprobada la Termodinámica de 2º curso. Primer semestre CURSO

3 Objetivos de Aprendizaje COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CG 1 Capacidad de organización y de planificación. CON CG 3 CG 9 CE 1 CE8-CA02 Capacidad para identificar y resolver problemas aplicando, con creatividad, los conocimientos adquiridos. Razonamiento crítico y capacidad de asociación que posibiliten el aprendizaje continuo. Capacidad para la resolución de los problemas que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos adquiridos sobre Termodinámica Aplicada. Aptitud para aplicar los conocimientos adquiridos sobre los principios de la Termodinámica a la Ingeniería COM CR CON CON Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA RA1. - RA2. - RA3. - RA4. - Posee hábitos y capacidad para organizar y planificar adecuadamente la resolución de problemas. Aplica correctamente las herramientas y técnicas de la termodinámica aplicada, adaptándolas a las situaciones concretas. Comprende y analiza problemas cuya solución requiere la utilización simultánea de varias técnicas relativas a las materias de la asignatura. Resuelve problemas aplicando las herramientas y técnicas de la termodinámica a sistemas compuestos, fundamentales para la ingeniería aeronáutica. Primer semestre CURSO

4 Contenidos y Actividades de Aprendizaje CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPITULO Tema 1 Mezclas APARTADO Tipos de mezclas. Medida de composición. Equilibrio. Segregación Propiedades molares parciales. Fugacidad y actividad Mezclas ideales. Exergía de mezclas ideales. Desmezclado Mezclas heterogéneas. Mezcla bifásica binaria ideal. Propiedades coligativas Indicadores Relacionados Tema 2 Aire húmedo Mezclas de aire y agua. Aire húmedo. Medidas de la humedad Temperatura de rocío, de saturación adiabática y de bulbo húmedo Acondicionamiento ambiental Humidificación, secado y enfriamiento evaporativo. Torres húmedas Termodinámica de la atmósfera. Efectos de la humedad Tema 3 Mezclas reactivas Tema 4 Máquinas térmicas Reacciones químicas. Grado de avance. Afinidad y equilibrio Entalpía de formación y entropía absoluta Energética de las reacciones. Poder calorífico Exergía de las reacciones y exergía de los combustibles Composición de equilibrio. Estabilidad y sensibilidad Reacciones de combustión. Aire teórico. Dosado Balance energético. temperatura de combustión adiabática Cinética química. Ley de acción de masas. Ley de Arrhenius Máquinas térmicas directas e inversas. La utilización de la energía Ciclos de potencia de gas. Cogeneración Ciclos de potencia de vapor. Variantes. Ciclos combinados Refrigeración y bomba de calor. Rendimientos energéticos y exergéticos Refrigeración por compresión de vapor. Refrigeración en cascada y multietapa Ciclos de gas. Criogenia Primer semestre CURSO

5 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA Clase magistral Exposición deductiva de los contenidos necesarios para la realización de ejercicios y problemas correspondientes al tema. Resolución de ejercicios y problemas en el aula CLASES PROBLEMAS Se resolverán, en modo interactivo, ejercicios y problemas de aplicación, poniendo énfasis en cómo se establece el modelo matemático y las interpretación física de datos y resultados. Se propondrán otros ejercicios para su resolución que se resumirán en la siguiente sesión. Trabajo de laboratorio PRACTICAS El profesor explicará el objetivo del trabajo práctico, y los equipos e instrumentos disponibles, supervisando después el trabajo de los alumnos en grupos reducidos. TRABAJOS AUTONOMOS TRABAJOS EN GRUPO TUTORÍAS Las tutorías estarán orientadas a la resolución de las dudas de carácter conceptual y dificultades concretas, pero no a la resolución de los problemas propuestos, ni a volver a explicar lo expuesto en clase Primer semestre CURSO

6 RECURSOS DIDÁCTICOS Martínez, I., "Termodinámica básica y aplicada", Dossat, Moran, M.J., Shapiro, H.N., "Fundamentals of engineering BIBLIOGRAFÍA thermodynamics", John Wiley & Sons, Versión española Edit. Reverté, Recursos en red: Asignatura "Termodinámica Aplicada" en la plataforma Moodle de la UPM. RECURSOS WEB Equipos de laboratorio de enfriamiento evaporativo. Equipos de laboratorio de calorimetría de procesos de combustión. EQUIPAMIENTO Primer semestre CURSO

7 Cronograma de trabajo de la asignatura Semana Actividades Aula Laboratorio Trabajo Trabajo en Grupo Actividades Otros Individual Evaluación Primer semestre CURSO

8 Semana Actividades Aula Laboratorio Trabajo Trabajo en Grupo Actividades Otros Individual Evaluación Primer semestre CURSO

9 Sistema de evaluación de la asignatura EVALUACION Ref T1_1 T1_2 INDICADOR DE LOGRO Relacionado con RA: T2_1 T2_2 T2_3. T3_1 La tabla anterior puede ser sustituida por la tabla de rúbricas. 9

10 BREVE DESCRIPCION DE LAS EVALUACION SUMATIVA ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR Evaluación continua PESO EN LA CALIFICACIÓN Durante el curso se realizarán tres ejercicios (resolución de un problema de 1 hora): uno sobre mezclas no reactivas, otro sobre mezclas reactivas, y otro sobre máquinas térmicas Temas 1 y 2 (Mezclas. Aire húmedo) Octubre Aula 1/3 Tema 3 (Mezclas reactivas) Noviembre Aula 1/3 Tema 4 (Máquinas térmias) Diciembre Aula 1/3 Evaluación mediante prueba final Constará de tres problemas similares a los de la evaluación continua Enero Aula 100% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN El criterio básico es comprobar que se sabe relacionar los fundamentos teóricos con las aplicaciones, más que conocer la teoría Se evaluará la efectividad en la resolución de problemas: llegar a resultados concretos, con un grado de precisión que resulte práctico, un desarrollo claro, y unas conclusiones razonables. 10

11 Ficha Técnica de Asignatura Datos Descriptivos ASIGNATURA: TERMODINÁMICA APLICADA Nombre en Inglés: Applied Thermodynamics MATERIA: TERMODINÁMICA Créditos Europeos: 3,75 ECTS Código UPM: CARÁCTER: OB TITULACIÓN: Grado en Ingeniería Aeroespacial CURSO: 3 er Curso / 5º Semestre ESPECIALIDAD: Propulsión Aeroespacial DEPARTAMENTO: Motopropulsión y Termofluidodinámica PERIODO IMPARTICION IDIOMA IMPARTICIÓN Septiembre- Enero Febrero - Junio X Sólo castellano Sólo inglés Ambos X CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS OTROS RESULTADOS APRENDIZAJE NECESARIOS DE Se recomienda no matricularse en Termodinámica Aplicada hasta no tener aprobada la Termodinámica de 2º curso 11

12 Objetivos de Aprendizaje COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CG 1 Capacidad de organización y de planificación. CON CG 3 CG 9 CE 1 CE8- CA02 Capacidad para identificar y resolver problemas aplicando, con creatividad, los conocimientos adquiridos. Razonamiento crítico y capacidad de asociación que posibiliten el aprendizaje continuo. Capacidad para la resolución de los problemas que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos adquiridos sobre Termodinámica Aplicada. Aptitud para aplicar los conocimientos adquiridos sobre los principios de la Termodinámica a la Ingeniería COM CR CON CON Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA RA1. - RA2. - RA3. - RA4. - Posee hábitos y capacidad para organizar y planificar adecuadamente la resolución de problemas. Aplica correctamente las herramientas y técnicas de la termodinámica aplicada, adaptándolas a las situaciones concretas. Comprende y analiza problemas cuya solución requiere la utilización simultánea de varias técnicas relativas a las materias de la asignatura. Resuelve problemas aplicando las herramientas y técnicas de la termodinámica a sistemas compuestos, fundamentales para la ingeniería aeronáutica. RA5. - RA

13 Contenidos y Actividades de Aprendizaje CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPITULO Tema 1 Mezclas APARTADO Tipos de mezclas. Medida de composición. Equilibrio. Segregación Propiedades molares parciales. Fugacidad y actividad Mezclas ideales. Exergía de mezclas ideales. Desmezclado Mezclas heterogéneas. Mezcla bifásica binaria ideal. Propiedades coligativas Indicadores Relacionados Tema 2 Aire húmedo Mezclas de aire y agua. Aire húmedo. Medidas de la humeda Temperatura de rocío, de saturación adiabática y de bulbo húmedo Acondicionamiento ambiental Humidificación, secado y enfriamiento evaporativo. Torres húmedas Termodinámica de la atmósfera. Efectos de la humedad Tema 3 Mezclas reactivas Tema 4 Máquinas térmicas Reacciones químicas. Grado de avance. Afinidad y equilibrio Entalpía de formación y entropía absoluta Energética de las reacciones. Poder calorífico Exergía de las reacciones y exergía de los combustibles Composición de equilibrio. Estabilidad y sensibilidad Reacciones de combustión. Aire teórico. Dosado Balance energético. temperatura de combustión adiabática Cinética química. Ley de acción de masas. Ley de Arrhenius Máquinas térmicas directas e inversas. La utilización de la energía Ciclos de potencia de gas. Cogeneración Ciclos de potencia de vapor. Variantes. Ciclos combinados Refrigeración y bomba de calor. Rendimientos energéticos y exergéticos Refrigeración por compresión de vapor. Refrigeración en cascada y multietapa Ciclos de gas. Criogenia 13

14 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS Clase magistral CLASES DE TEORIA Exposición deductiva de los contenidos necesarios para la realización de ejercicios y problemas correspondientes al tema. Resolución de ejercicios y problemas en el aula CLASES PROBLEMAS Se resolverán, en modo interactivo, ejercicios y problemas de aplicación, poniendo énfasis en cómo se establece el modelo matemático y las interpretación física de datos y resultados. Se propondrán otros ejercicios para su resolución que se resumirán en la siguiente sesión. Trabajo de laboratorio PRACTICAS El profesor explicará el objetivo del trabajo práctico, y los equipos e instrumentos disponibles, supervisando después el trabajo de los alumnos en grupos reducidos. TRABAJOS AUTONOMOS TRABAJOS EN GRUPO TUTORÍAS Las tutorías estarán orientadas a la resolución de las dudas de carácter conceptual y dificultades concretas, pero no a la resolución de los problemas propuestos, ni a volver a explicar lo expuesto en clase 14

15 RECURSOS DIDÁCTICOS Martínez, I., "Termodinámica básica y aplicada", Dossat, 1992 BIBLIOGRAFÍA Moran, M.J., Shapiro, H.N., "Fundamentals of engineering thermodynamics", John Wiley & Sons, Versión española Edit. Reverté, 2004 Recursos en red: Asignatura "Termodinámica Aplicada" en la plataforma Moodle de la UPM RECURSOS WEB Equipos de laboratorio de enfriamiento evaporativo. Equipos de laboratorio de calorimetría de procesos de combustión. EQUIPAMIENTO 15

16 Sistema de evaluación de la asignatura EVALUACION Ref T1_1 T1_2 INDICADOR DE LOGRO Relacionado con RA: T2_1 T2_2 T2_3. T3_1 La tabla anterior puede ser sustituida por la tabla de rúbricas. 16

17 DESCRIPCION GENERAL DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES y DE LOS CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Evaluación continua Se evalúa la capacidad del alumno para resolver problemas. El criterio básico es comprobar que se sabe relacionar los fundamentos teóricos con las aplicaciones, más que conocer la teoría Se evaluará la efectividad en la resolución de los problemas: llegar a resultados concretos, con un grado de precisión que resulte práctico, un desarrollo claro, y unas conclusiones razonables La calificación por evaluación continua será la media de los tres ejercicios. Evaluación mediante prueba final Los alumnos que no hayan aprobado por evaluación continua, y los que habiéndola aprobado quieran mejorar la nota, realizarán la prueba final, en cuyo caso la nota será la de esta prueba. 17