La termodinámica se fundamenta en dos principios; conocidos como el 1er y el 2º principio de la termodinámica. A modo de síntesis, estos principios definen que formas de energía son capaces de traspasar las fronteras de un sistema y cómo suceden los procesos de transformación de energía.

La asignatura forma parte del proyecto IKDi23-40 Contribución del Ingeniero/a en Energías Renovables a la consecución de los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

COMPETENCIAS



El objetivo de la asignatura es que el alumno adquiera conocimientos fundamentales sobre termodinámica aplicada orientados a que sepa trasladar estos conocimientos a la resolución de los problemas de ingeniería que se le plantean así como a la obtención de conclusiones. Se trabaja la competencia transversal G012. Así, se aplican las estrategias propias de la metodología científica: se analiza la situación problemática cualitativa y cuantitativamente. Se plantean hipótesis y soluciones que se utilizarán en los modelos propios de la ingeniería de Energías Renovables



RESULTADOS DE APRENDIZAJE



-Conoce, comprende y aplica los conceptos básicos de la Termodinámica aplicada a los procesos y sistemas de transformación e intercambio de energía que permitan al alumno afrontar estudios más tecnológicos en profundidad sobre máquinas, motores y procesos térmicos industriales en los que se

requiera una comprensión y destreza en el planteamiento de los balances de energía y de las ecuaciones que describen las transformaciones termodinámicas que experimentan las sustancias de trabajo.

-Sabe aplicar y plantear hipótesis, simplificaciones y soluciones utilizando los modelos propios de la ingeniería térmica, para modelizar las diferentes sustancias termodinámicas y los sistemas termodinámicos.

-Adquiere la capacidad de analizar los problemas, máquinas o instalaciones térmicas mediante la abstracción y simplificación en sistemas y volúmenes de control que permitan resolver cualitativamente las ecuaciones de conservación de masa y energía sobre los mismos, de manera que se puedan evaluar su eficiencia y dimensionamiento desde el punto de vista energético.

-Sabe describir y sintetizar adecuadamente los procesos, sistemas, dispositivos y variables inherentes a los equipos e instalaciones de la ingeniería térmica, utilizando el vocabulario, la terminología, los modelos matemáticos y los modelos gráficos específicos y apropiados.

TEMA.1- CONCEPTOS Y DEFINICIONES DE LA TERMODINÁMICA.

El uso de la termodinámica - Definición de los sistemas - Descripción de sistemas y de su comportamiento- Medida de masa, longitud, tiempo y fuerza - Dos propiedades: volumen específico y presión - Medida de la temperatura



TEMA.2- LA ENERGÍA Y LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Concepto mecánico de la energía - Energía transferida mediante trabajo - Energía de un sistema -Transferencia de energía por calor - Balance de energía para sistemas cerrados - Balance energético de ciclos



TEMA.3- PROPIEDADES DE UNA SUSTANCIA PURA, SIMPLE Y COMPRENSIBLE

Definición estado termodinámico - Relación p-v-t - Calculo de las propiedades termodinámicas - Gráfica general de compresibilidad - El modelo de gas ideal - Energía interna, entalpía y calores específicos de gases ideales - Calculo de cambio de energía interna y cambio de entalpía en gases ideales- Procesos politrópicos de un gas ideal



TEMA.4- ANÁLISIS ENERGÉTICO DE UN VOLUMEN DE CONTROL.

Definición de volumen de control - Conservación de la masa en vc - Conservación de la energía en vc - Análisis de vc en estado estacionario



TEMA.5- EL SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA.

Utilización del segundo principio- Formulación del segundo principio- Identificación de irreversibilidades- Aplicación del segundo principio en ciclos termodinámicos - La escala Kelvin temperatura - Medidas del rendimiento máximo para ciclos que operan entre dos reservorios- El ciclo de Carnot



TEMA.6- LA ENTROPÍA Y SU UTILIZACIÓN

La desigualdad de Clausius - Definición de entropía - Obtención valores entropía - Variación de entropía en procesos internamente reversibles - Balance de entropía en sistemas cerrados - Balance entropía para volúmenes de control - Procesos isoentrópicos - Rendimiento isoentrópico: turbinas, toberas, compresores y bombas - Transferencia de calor y trabajo en procesos de flujo estacionario internamente reversibles



TEMA 7-ANÁLISIS EXERGÉTICO

Introducción a la exergía - Definición de exergía - Balance de exergía para un sistema cerrado - Exergía de flujo - Balance de exergía para volúmenes de control- Eficiencia exergética



TEMA 8-INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE POTENCIA MEDIANTE VAPOR

Las instalaciones de potencia de vapor- Análisis de las instalaciones de potencia con vapor: el ciclo Rankine



TEMA 9-INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE POTENCIA MEDIANTE GAS

Las centrales de turbina de gas- El ciclo Brayton de aire-estándar- Ciclo combinado turbina de gas- ciclo de vapor



TEMA 10-SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Y BOMBA DE CALOR

Sistemas de refrigeración con vapor- Análisis de los sistemas de refrigeración por compresión de vapor- Propiedades de los refrigerantes- Bomba de calor

M: Magistral. El profesor expone las bases teóricas en cuanto a conceptos y formulación, mediante ejemplos teóricos, deducciones matemáticas y ejercicios tipo, donde el alumno deberá tomar notas.



GA: Prácticas de aula. El profesor como el alumno realizarán ejercicios para profundizar en los conocimientos adquiridos en las clases magistrales.



GL: Prácticas de laboratorio. El alumno, acompañado del profesor realizará prácticas con el equipo existente en el laboratorio para profundizar en los conocimientos adquiridos en las clases magistrales.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 90
  • Exposición de trabajos, lecturas… (%): 10

El sistema de evaluación continua se establece por defecto y se describe a continuación.



El 70% de la nota final corresponderá a la obtenida en el examen final que consistirá en la resolución de cuatro ejercicios donde se pedirá resolución práctica de los ejercicios combinado con conceptos teóricos. Para poder sumar la puntuación obtenida en el trabajo en el aula y las practicas de laboratorio, a la nota del examen final,lo que dará lugar a la nota final de la asignatura,la nota mínima a obtener en el examen final es de 5 puntos sobre 10.



20% de la nota final corresponderá a la valoración de dos exámenes parciales que se realizarán a lo largo del cuatrimestre. A los alumnos que ya han realizado exámenes parciales pero no han superado la asignatura en ningún caso se le guardará la nota de dichos exámenes para nuevas convocatorias.



10% de la nota final corresponderá a la valoración que se realiza de las prácticas de laboratorio. Las prácticas de laboratorio se valorarán según los resultados recogidos de la realización de las prácticas. A los alumnos que ya han cursado las prácticas de laboratorio pero no han superado la asignatura por defecto se les guardará la nota para próximas convocatorias sin que sea obligatorio que se repitan las prácticas.



Para ajustarse al sistema de evaluación descrito, acudir a las prácticas de laboratorio es obligatorio, salvo que se justifique mediante un documento acreditativo la ausencia. La justificación de la ausencia permitirá en la medida de lo posible realizar las prácticas con otro grupo. Si no fuera posible realizar las prácticas con otro grupo, se perderá la puntuación equivalente al número de prácticas perdidas. La no justificación de la ausencia conllevará la pérdida de puntuación equivalente al número de prácticas perdidas y en ningún caso podrán repetirse las prácticas con otro grupo.



El sistema de evaluación final tiene que ser solicitado por el/la alumno/a el los plazos que se entablece en la Normativa de Evaluación del Alumnado de la UPV-EHU y ser notificado por escrito al docente de la asignatura. Se realizará una prueba escrita que consta de 4 ejercicios (90% de la nota final),con nota mínima a obtener en el examen final de 7 puntos sobre 10 y se añade una prueba sobre una práctica de laboratorio(10% de la nota final).



En el caso de que el/la estudiante/a que no se presente a la prueba escrita, en cualquiera de las convocatorias, supondrá la renuncia a dicha convocatoria de evaluación y constará como No Presentado.



Para los alumnos que han cursado la asignatura, habiendo realizado las prácticas de laboratorio, se les ofrece la posibilidad de realizar o no los exámenes parciales. Está decisión deberá comunicarse al profesor antes de la realización del primer examen parcial. En caso de no recibir ninguna comunicación, se considerará que renuncia a esta posibilidad. En caso de que se opte por la realización de los exámenes parciales, el peso del examen final será de un %70 sobre la nota total. En caso de que se opte por la no realización de los exámenes parciales, el peso del examen final será de un %90 sobre la nota total.

La convocatoria extraordinaria se rige según lo que se indica en la Normativa de Evaluación del Alumnado de la UPV-EHU.

El material para seguimiento de la asignatura se encuentra en la plataforma e-gela. Además, se recomienda la consulta en la siguiente publicación:

"Fundamentos de Termodinámica Técnica" Michael J.Moran; Howard N.Shapiro

Bibliografía básica

"Fundamentos de Termodinámica Técnica" Michael J.Moran; Howard N.Shapiro

"Termodinámica" Yunus A. Cengel; Michael A.Boles

"Ingenieritza Termikoa" Iñaki Gómez Arriarán; J.L. Gutierrez de Rozas Salterain

Bibliografía de profundización

"Termodinámica Técnica" José Segura
"Termodinámica de fluidos y el método de análisis exergético" José María Sala Lizarraga
"Ciclos termodinámicos de potencia y refrigeración" Haywood