Profesorado

Gabriel Mª Navarro García

Objetivos

Preparar al alumno para afrontar el estudio comprensivo de los fundamentos de
las máquinas y cambiadores térmicos.
Cumplir con los mínimos exigidos en el Código de Formación del Convenio STCW
1995 de la OMI.

Programa

I.- 1. Introducción y generalidades: definiciones, objetivos y alcance de la
asignatura.- 2.Sistemas termodinámicos: sus clases.- 3. Variables
termodinámicas y funciones de estado.- 3. Estados de equilibrio y concepto de
procesos y ciclos termodinámicos: Reversibilidad e irreversibilidad.- 4.
Ecuaciones de estado: gas ideal y real.- 5. Coeficientes termoelásticos.- II.-
1. Análisis del concepto de energía.- 2. El trabajo en un cambio de volumen
del sistema.- 3. La energía calorífica transferida entre un sistema y su
medio.- 4. Cálculos sobre el trabajo y el calor intercambiados por un sistema.-
III.- 1. Enunciado y análisis del Primer Principio en sistemas cerrados.- 2.
Desarrollo de los conceptos de energía interna y entalpía.- 3. Análisis
experimental de la ley de Joule y estudio de sus consecuencias: energía
interna y entalpía en el modelo de gas ideal; ley de Mayer.- 4. Aplicaciones a
procesos termodinámicos en sistemas cerrados.- IV.- 1. Energía asociada al
flujo o desplazamiento de un fluido.- 2. El Primer Principio en los sistemas
abiertos.- 3. Aplicación de la ecuación energética de un fluido a diferentes
máquinas y dispositivos intercambiadores de trabajo y calor.- V.- 1. Procesos
cíclicos monotermos y bitermos: posibilidades.- 2. El Segundo Principio de la
termodinámica: Enunciados de Kelvin-Planck y de Clausius; concepto de
rendimiento térmico.- 3. Ciclo de Carnot: directo e inverso.- 4. Teorema de
Carnot.- VI.- 1.Teorema de Clausius: concepto de la función entropía, calculo
de su variación.- 2. Diagramas entrópicos: su interpretación.- 3. Funciones
potenciales: de Helmholtz y de Gibbs; propiedades: ecuaciones de Maxwell. 4.
La energía utilizable; análisis exergético.- VII.- 1. Ciclos de potencia
recorridos por gases: de Otto, de Diesel, de Sabathe  y de Brayton-Joule;
análisis energético de los mismos.- VIII.- 1. Los fluidos condensables: estado
crítico, sistemas heterogéneos con un solo componente, la mezcla líquido-
vapor.- 2. Características termodinámicas del vapor húmedo; ecuación de
Clapeyron.- 3. Idem del vapor sobrecalentado.- 4. Diagrama p-v, T-s y h-s de
un vapor y tablas de propiedades termodinámicas del mismo.- 5. El ciclo de
Carnot recorrido por un vapor.- IX.- 1. Ciclos de potencia con vapor de agua:
análisis energético del ciclo de Rankine y de sus sucesivas mejoras.- 2.
Ciclos combinados.- X.- 1. Fundamento termodinámico de los procesos de
refrigeración.- 2. Ciclo frigorífico de Carnot con un fluido condensable.- 3.
Estrangulación y efecto Joule-Kelvin.- 4. Ciclo de refrigeración por
compresión de un vapor.- 5. Otros procesos de refrigeración y de licuación de
gases.- XI.- 1. Procesos irreversibles: entropía; flujo y fuerza impulsora.-
2. Fenómenos de transporte: de difusión; de energía térmica.- XII.- 1. Mezclas
de gases.- 2. Mezclas de vapor-aire.- 3. Diagrama psicrométrico.-

Metodología

El contenido básico de cada tema será proyectado y explicado mediante
transparencias y su desarrollo se complementará con explicaciones realizadas
en la pizarra, proporcionándose un tiempo razonable para que puedan tomarse
las notas que resultes necesarias.- Concluida la explicación de cada tema
teórico, se consolidará el mismo mediante una serie de ejercicios prácticos de
aplicación, dedicándoseles tanto tiempo, al menos, como el empleado en la
explicación teórica.- Para el seguimiento de la actividad docente, además de
las cuestiones que colectivamente serán planteadas en clase, se propondrán
trabajos de realización individual con tiempo tasado para su entrega.-

Criterios y Sistemas de Evaluación

Habrá un examen al finalizar cada trimestre compuesto de uno o dos ejercicios
prácticos y, ocasionalmente, una o varias cuestiones teórico-prácticas
específicamente intercaladas.- Si la nota media de los tres trimestres resulta
ser igual o superior a cinco puntos, se superará el curso por parciales.- Para
la determinación de dicha nota media final no se computarán las notas
trimestrales inferiores a tres puntos, debiendo encontrarse debidamente
cumplimentados los trabajos encargados durante el curso.- Los que no superen
el curso por parciales, tendrán que presentarse a examen final de toda la
asignatura en las fechas oficialmente señaladas en el calendario que publique
el Decanato.- Los trabajos encomendados durante el curso influirán, positiva o
negativamente, en la nota final.- Para los exámenes extraordinarios, la
composición y régimen de los mismos será el indicado, con la única salvedad de
que los citados trabajos encomendados dejaran de tener influencia alguna.-

Recursos Bibliográficos

M. J. MORAN y H. N. SHAPIRO, “Fundamentos de Termodinámica Técnica”, Ed.
Reverté, Barcelona, 2004. J. SEGURA CLAVELL, “Termodinámica Técnica”, Ed.
Reverté, Barcelona, 1988
J. AGUERA SORIANO, “Termodinámica Lógica y Motores Térmicos”, Ed. Ciencia
Tres, Madrid, 1999