Profesores

GABRIEL GONZÁLEZ SILES
PALOMO ROCIO CUBILLAS FERNÁNDEZ

Situación

Prerrequisitos

Fundamentos Físicos de la Ingeniería, Fundamentos Matemáticos de la
Ingeniería.

Contexto dentro de la titulación

La asignatura de Ingeniería Térmica y Fluidomecánica desarrolla conceptos
básicos necesarios para la formación de un ingeniero técnico industrial en
la
especialidad de electricidad, tanto para el estudio de asignaturas
posteriores
como para su ejercicio profesional como titulado. En este sentido, la
asignatura resulta indispensable para la producción de graduados con una
sólida base teórica y experimental, cuyas experiencias analíticas, de
diseño y
de laboratorio los haga atractivos a la industria. Los conocimientos
adquiridos son de utilidad en el estudio de materias tales como plantas de
potencia, máquinas y  motores térmicos, calor y frío industrial, ingeniería
medioambiental, fuentes alternativas de energía, mantenimiento industrial,
etc.

Recomendaciones

Haber cursado las asignaturas correspondientes a Fundamentos Físicos de la
Ingeniería y de Fundamentos Matemáticos de la Ingeniería.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

Aprender a analizar, sintetizar y comunicar.  Conocimientos de Informática.
Resolución de problemas. Razonamiento crítico. Innovación y creatividad.
Iniciativa y espíritu emprendedor. Aprendizaje autónomo. Sensibilidad por
la
sostenibilidad. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
Motivación por la calidad y mejora continua.  Conocimientos básicos del a
profesión. Aprender a trabajar juntos. Usar la tecnología para aprender.
Responsabilidad social.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  Física. Matemáticas. Química. Conocimiento de
  tecnología, componentes y materiales.

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  Evaluación energética de sistemas y dispositivos. Redacción e
  interpretación de documentación técnica. Capacidad de planear y
  ejecutar experimentos estructurados, analizar e interpretar datos.
  Habilidad para seleccionar y utilizar herramientas y técnicas
  informáticas requeridas para la práctica profesional. Estimación y
  programación del trabajo. Conocimiento de tecnología, componentes y
  materiales.

• Actitudinales:

  Aprendizaje permanente y el trabajo en equipo.  Evaluación crítica.
  Toma de decisiones. Responsabilidad social.

Objetivos

Dotar al alumno de la facultad de aplicar los principios de la
Termodinámica y
transferencia de calor a sistemas típicos en ingeniería. Proporcionar la
formación necesaria para que el graduado sea capaz de comprender y resolver
los
diversos problemas y procesos industriales planteados en el ámbito
energético-
tecnológico, así como de asimilar adecuadamente el manejo de equipos y
centrales industriales.

Programa

PARTE I: TERMODINAMICA TÉCNICA

TEMA Nº 1: DEFINICIONES Y CONCEPTOS.

1.1 Introducción.
1.2 Enfoque macroscópico y microscópico.
1.3 Objeto y alcance de la Termodinámica clásica.
1.4 Sistema termodinámico.
1.5 Propiedades y estado de un sistema termodinámico.
1.6 Transformaciones termodinámicas.

TEMA Nº 2: LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA Y EL POSTULADO DE ESTADO.

2.1 Introducción.
2.2 Energía interna.
2.3 Energías de tránsito.
2.3.1 El concepto de trabajo y el proceso
adiabático
2.3.2 Calor.
2.3.3 Trabajo de expansión o comprensión cuasiestática.
2.3.4 Otras formas de trabajo cuasiestático.
2.3.5 Trabajo exterior, trabajo interior y trabajo
de
rozamiento.
2.3.6 Trabajo útil y trabajo efectivo.
2.4 Energía total del sistema.
2.5 Principio de conservación de la energía.
2.6 El postulado de estado y los sistemas simples.
2.7 Enunciado del primer principio para sistemas cerrados.
2.8 Otras propiedades termodinámicas.
2.8.1 Entalpía.
2.8.2 Capacidad calorífica.

TEMA Nº 3: PROPIEDADES Y ESTADOS DE UNA SUSTANCIA SIMPLE Y COMPRESIBLE.

3.1 Introducción.
3.2 El gas ideal.
3.2.1 Ecuación de estado.
3.2.2 Energía interna, entalpía y calores específicos.
3.2.3 Variación de los calores específicos con la temperatura.
3.2.3 Transformaciones de un gas ideal.
3.3 Gases reales.
3.3.1 El factor de compresibilidad y el principio de los estados
correspondientes.
3.3.2 La ecuación de estado de Van der Waals.
3.3.3 Otras ecuaciones de estado.
3.4 Sustancias incomprensibles.
3.5 Superficie P.v.T.
3.5.1 Diagrama Presión Temperatura.
3.5.2 Diagrama Presión Volumen específico: Propiedades de la
mezcla.
3.5.3 Tablas de propiedades.
3.6 Análisis de energía en sistemas cerrados.

TEMA Nº 4: PRIMER PRINCIPIO PARA UNA CORRIENTE FLUIDA EN REGIMEN
PERMANENTE.

4.1 Introducción.
4.2 El principio de conservación de la masa para un volumen de control en
régimen permanente.
4.3 El principio de conservación de la energía para un volumen de control.
4.4 El principio de conservación de la energía para un volumen de control
en
régimen  permanente.
4.5 Dispositivos que operan con corriente fluida estacionaria.
4.6 El principio de conservación de la energía para un volumen de control
en
régimen transitorio.
4.7 Carga y descarga de recipientes rígidos.

TEMA Nº 5: SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICA.

5.1 Introducción.
5.2 Procesos reversibles e irreversibles.
5.3 Focos o depósitos de calor.
5.4 Máquinas térmicas y frigoríficas.
5.5 El ciclo de Carnot.
5.6 Teoremas de Carnot.
5.7 Escala termodinámica de temperatura.
5.8 Igualdad de Clausius: Concepto de entropía.
5.9 Desigualdad de Clausius: Principio de aumento de entropía.
5.10 Cambio de entropía de los depósitos térmicos.
5.11 Efectos de la transferencia de calor reversible e irreversible.

TEMA Nº 6: APLICACIONES DEL SEGUNDO PRINCIPIO.

6.1 Combinación del primer y segundo principio.
6.2 Cambios de entropía en las sustancias simples y compresibles.
6.2.1 Diagramas T s. h s.
6.2.2 Cambios de entropía en los gases ideales.
6.2.3 Cambios de entropía en las sustancias incompresibles.
6.3 Flujo y producción de entropía.
6.4 Trabajo Técnico producido por una corriente fluida estable y
reversible.
6.5 Procesos isoentrópicos.
6.6 Eficiencia de algunos dispositivos que operan con corriente fluida
estacionaria.


PARTE II: TRANSFERENCIA DE CALOR

TEMA Nº 1:  INTRODUCCIÓN A LA TRANSFERENCIA DE CALOR.

1.1  Objetivos de la transferencia de calor.
1.2  Termodinámica y transferencia de calor
1.3  Mecanismos básicos de transferencia de calor.
1.3.1  Introducción.
1.3.2  Conducción.
1.3.3  Convección.
1.3.4  Radiación.
1.3.5  Ejemplos de mecanismos
1.4  Primer principio de la termodinámica: Conservación de la energía
1.5  Metodología de la resolución de problemas


TEMA Nº 2:  FUNDAMENTOS DE LA TRANSFERNICA DE CALOR POR CONDUCCION.

2.1  Definiciones y Ley fundamental de la conducción: Ley de Fourier.
2.2  Conductividad térmica.
2.3  Ecuación diferencial de la conducción del calor.
2.4  Casos particulares de la ecuación general.
2.5  Resolución de la ecuación general


TEMA Nº 3:  CONDUCCIÓN UNIDIMENSIONAL PERMANENTE.

3.1  Introducción
3.2  Conducción a través de una pared plana.
3.2.1  Distribución de temperatura y flujo de calor.
3.2.2  Resistencia térmica.
3.2.3  La pared compuesta.
3.2.4  Resistencia térmica de contacto.
3.3  Conducción a través de una tubería.
3.3.1  Distribución de temperatura y flujo de calor.
3.3.2  Resistencia térmica.
3.3.3  La pared compuesta.
3.3.4  Radio crítico de aislamiento en una tubería.
3.4  Conducción con generación interna de calor.


TEMA Nº 4:  CONDUCCIÓN. SUPERFICIES EXTENDIDAS.

4.1  Presentación del problema
4.2  Clasificación de superficies extendidas
4.3  Ecuación general
4.4  Aleta longitudinal de espesor constante


TEMA Nº 5:  INTRODUCCIÓN A LA TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN.

5.1  Introducción a la Convección
5.2  Clasificación de problemas en convección
5.3  Flujo Laminar y Turbulento
5.4  Ecuaciones para la transferencia por convección
5.5  Definición del problema en convección
5.6  Números adimensionales
5.7  Procedimiento de resolución

Metodología

Criterios seguidos para la elaboración del programa:
•  Establecer una secuencia que facilite el seguimiento del curso.
•  Establecer varios niveles de desarrollo a los que se pueda adaptar
cada
alumno.
•  Coordinar el desarrollo de la asignatura con el de otras materias
de la
propia titulación con las que exista una relación más inmediata.
Metodología:
Los desarrollos teóricos se realizan siguiendo un orden marcado por los
ejercicios y problemas de las relaciones de actividades. Habitualmente
éstos se
resuelven de forma general, y queda como trabajo complementario del alumno
la
comprobación o el cálculo íntegro de las soluciones concretas, excepto en
los
casos en que la interpretación física de las soluciones supongan una parte
esencial del problema, en los cuales el desarrollo será completo.

Distribución de horas de trabajo del alumno

Nº de Horas (indicar total): 133

• Clases Teóricas: 21  
• Clases Prácticas: 21  
• Exposiciones y Seminarios: 2  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 16  
  • Individules: 1  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesor: 1  
  • Sin presencia del profesor: 6  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 40  
  • Preparación de Trabajo Personal: 20  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 5  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal): 0  

Criterios y Sistemas de Evaluación

Sistema de evaluación y calificación:
1.  La asignatura se evaluará mediante las puntuaciones que se obtengan
en las siguientes actividades que puede realizar el alumno:
•  Examen final en febrero, junio o septiembre, considerándose, hasta
100 puntos.

Recursos Bibliográficos

I.- TERMODINAMICA BASICA Y APLICADA:
- MORAN, M.J.; SHAPIRO, H.N. Fundamentos de Termodinámica Técnica. Tomo 1,
Tomo
2. E. Reverté, S.A., 1993.
- WARK K. Termodinámica. McGraw-Hill, 1991.

II.- TRANSFERENCIA DE CALOR:
- CHAPMAN A.J. Transmisión de calor. (3ª Edición), Bellisco, 1990.
- INCROPERA, F.P.; De WITT, D.P. Fundamentos de Transferencia de Calor y
Masa.
John Wiley & Sons.

I.- TERMODINAMICA BASICA Y APLICADA:
- MATAIX C. Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas. Ediciones ICAI,
1978.
- SEGURA J. Termodinámica Técnica. E. Reverté, 1988.
- LACALLE, J.M. y otros. Problemas de Termodinámica. E.T.S.I.I. de Madrid.
1988.
- ÇENGEL, YUNUS A. Michael A. Boles.  Termodinámica. McGraw-HillII.
- J. AGÜERA SORIANO. Termodinámica Lógica y Motores Térmicos. (Ciencia 3,
1993).


II.- TRANSFERENCIA DE CALOR:
- HOLMAN, J.P. Transferencia de calor. CECSA, 1991.