Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
TEMA 1.CONCEPTOS Y DEFINICIONES FUNDAMENTALES.
Termodinámica: conceptos generales, sistema termodinámico, propiedades de un sistema termodinámico. Estados de equilibrio. Procesos termodinámicos. Diagramas termodinámicos: T-V, p-V, T-p.
Propiedades de sustancias puras. Ecuación térmica de estado. Sistemas de una sola fase. Cambio de fase. El modelo de gas ideal. Modelo de sustancia incompresible y aproximación a propiedades de líquido saturado.
TEMA 2. ENERGÍA Y PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA.
Energia interna, entalpía y cálculo de sus variaciones. Formulación general del balance de energía para sistemas cerrados y abiertos. Análisis de equipos básicos en régimen estacionario. Implicaciones ambientales.
TEMA 3. SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA Y ENTROPÍA.
Reversibilidad e irreversibilidad. Enunciados del Segundo Principio. Entropía. Determinación de la variación de entropía. Consecuencias del Segundo Principio en procesos. Implicaciones ambientales. Formulación general del balance de entropía. Generación de entropía y destrucción de exergía. Aplicación a equipos básicos en régimen estacionario. Rendimientos isoentrópicos.
TEMA 4. FUNDAMENTOS DE CICLOS DE POTENCIA Y FUNDAMENTOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS.
Consecuencias del Segundo Principio en ciclos termodinámicos de potencia. Implicaciones ambientales. Ciclo de Carnot.
Ciclo de Rankine. Ciclo con vapor saturado y vapor sobrecalentado.
Motor de turbina de gas de ciclo simple. Parámetros básicos. Ciclo de Brayton.
Fundamentos de motores de combustión interna alternativos. Clasificación y características generales. Parámetros básicos. Ciclos teóricos de aire equivalentes: ciclo Otto, ciclo Diesel y ciclo Dual.
TEMA 5. FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Y BOMBA DE CALOR POR COMPRESIÓN MECÁNICA DE VAPOR.
Consecuencias del Segundo Principio en ciclos termodinámicos de refrigeración y bomba de calor. Implicaciones ambientales. Refrigeración/bomba de calor por compresión mecánica de vapor. Parámetros básicos. Ciclo simple de refrigeración/bomba de calor por compresión mecánica.
TEMA 6. INTRODUCCIÓN A LA TRANSFERENCIA DE CALOR.
Relación de la transferencia de calor con la Termodinámica. Mecanismos o modos de transmisión de calor. Leyes fundamentales. Resistencias térmicas.
TEMA 7. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN.
Ecuación de la conducción de calor: aspectos básicos relacionados. Resistencia térmica de contacto.
Conducción unidimensional en régimen estacionario en sistemas de geometría plana y cilíndrica. Circuitos térmicos.
TEMA 8. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN.
Tipos de convección: natural/forzada, externa/interna. Coeficiente de transferencia de calor por convección. Adimensionales relacionados: número de Nusselt, Prandtl y Grashof. Correlaciones para el estudio de la convección en superficies planas y cilíndricas.
TEMA 9. TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN.
Radiación térmica. Cuerpo negro. Propiedades radiativas de la materia. Intercambio de energía radiante entre superficies. Radiación solar.
TEMA 10. REFRIGERACIÓN DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS.
PRÁCTICAS DE LA ASIGNATURA
Práctica 1. Transferencia de calor por convección libre y forzada.
Práctica 2. Medida de la capacidad térmica de líquidos. Modelo de sustancia incompresible.
Práctica 3. Estudio de un sistema simple de refrigeración por compresión mecánica.
Práctica 4. Transferencia de calor en cámara aislada.
Práctica 5. Determinación de propiedades termodinámicas con tablas y librerías de software especializadas. Uso de CoolProp.
Práctica 6. Medida de coeficientes de convección.
Termodinámica: conceptos generales, sistema termodinámico, propiedades de un sistema termodinámico. Estados de equilibrio. Procesos termodinámicos. Diagramas termodinámicos: T-V, p-V, T-p.
Propiedades de sustancias puras. Ecuación térmica de estado. Sistemas de una sola fase. Cambio de fase. El modelo de gas ideal. Modelo de sustancia incompresible y aproximación a propiedades de líquido saturado.
TEMA 2. ENERGÍA Y PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA.
Energia interna, entalpía y cálculo de sus variaciones. Formulación general del balance de energía para sistemas cerrados y abiertos. Análisis de equipos básicos en régimen estacionario. Implicaciones ambientales.
TEMA 3. SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA Y ENTROPÍA.
Reversibilidad e irreversibilidad. Enunciados del Segundo Principio. Entropía. Determinación de la variación de entropía. Consecuencias del Segundo Principio en procesos. Implicaciones ambientales. Formulación general del balance de entropía. Generación de entropía y destrucción de exergía. Aplicación a equipos básicos en régimen estacionario. Rendimientos isoentrópicos.
TEMA 4. FUNDAMENTOS DE CICLOS DE POTENCIA Y FUNDAMENTOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS.
Consecuencias del Segundo Principio en ciclos termodinámicos de potencia. Implicaciones ambientales. Ciclo de Carnot.
Ciclo de Rankine. Ciclo con vapor saturado y vapor sobrecalentado.
Motor de turbina de gas de ciclo simple. Parámetros básicos. Ciclo de Brayton.
Fundamentos de motores de combustión interna alternativos. Clasificación y características generales. Parámetros básicos. Ciclos teóricos de aire equivalentes: ciclo Otto, ciclo Diesel y ciclo Dual.
TEMA 5. FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Y BOMBA DE CALOR POR COMPRESIÓN MECÁNICA DE VAPOR.
Consecuencias del Segundo Principio en ciclos termodinámicos de refrigeración y bomba de calor. Implicaciones ambientales. Refrigeración/bomba de calor por compresión mecánica de vapor. Parámetros básicos. Ciclo simple de refrigeración/bomba de calor por compresión mecánica.
TEMA 6. INTRODUCCIÓN A LA TRANSFERENCIA DE CALOR.
Relación de la transferencia de calor con la Termodinámica. Mecanismos o modos de transmisión de calor. Leyes fundamentales. Resistencias térmicas.
TEMA 7. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN.
Ecuación de la conducción de calor: aspectos básicos relacionados. Resistencia térmica de contacto.
Conducción unidimensional en régimen estacionario en sistemas de geometría plana y cilíndrica. Circuitos térmicos.
TEMA 8. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN.
Tipos de convección: natural/forzada, externa/interna. Coeficiente de transferencia de calor por convección. Adimensionales relacionados: número de Nusselt, Prandtl y Grashof. Correlaciones para el estudio de la convección en superficies planas y cilíndricas.
TEMA 9. TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN.
Radiación térmica. Cuerpo negro. Propiedades radiativas de la materia. Intercambio de energía radiante entre superficies. Radiación solar.
TEMA 10. REFRIGERACIÓN DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS.
PRÁCTICAS DE LA ASIGNATURA
Práctica 1. Transferencia de calor por convección libre y forzada.
Práctica 2. Medida de la capacidad térmica de líquidos. Modelo de sustancia incompresible.
Práctica 3. Estudio de un sistema simple de refrigeración por compresión mecánica.
Práctica 4. Transferencia de calor en cámara aislada.
Práctica 5. Determinación de propiedades termodinámicas con tablas y librerías de software especializadas. Uso de CoolProp.
Práctica 6. Medida de coeficientes de convección.
Actividades a desarrollar en otro idioma
-. Obligatorias: lectura y estudio de documentación y problemas propuestos en el idioma inglés.
-. Evaluación: en las pruebas de respuesta corta, cuestiones relativas al vocabulario específico de la asignatura en el idioma inglés.
-. Evaluación: en las pruebas de respuesta corta, cuestiones relativas al vocabulario específico de la asignatura en el idioma inglés.