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Academic Year/course: 2023/24

435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering

29913 - Technical Thermodynamics and Fundamentals of Heat Transfer


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29913 - Technical Thermodynamics and Fundamentals of Heat Transfer
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
First semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

After passing the assessment, the student will be able to:

1. Calculate the thermophysical properties of a system.

2. Determine the mass-energy interactions during a given process.

3. Apply the laws of thermodynamics to the energy analysis of equipment and processes.

4. Analyze the performance of power and refrigeration cycles, vapor compression and gas turbine.

5. Apply the basic laws governing the three heat transfer mechanisms.

6. Operate with ease a computer tool for the simulation of thermal systems.

 

These approaches and goals are aligned with some of the Sustainable Development Goals, SDGs:

  • GOAL 7.  Affordable and Clean Energy
    • Objective 7.2.
    • Objective 7.3.
  • GOAL 8. Decent Work and Economic Growth
    • Objective 8.4.
  • GOAL 9. Industry, Innovation and Infrastructure.
    • Objective 9.4.
    • Objective 12.2.

2. Learning results

The student, in order to pass this subject, must demonstrate the following results:

Know the thermophysical properties of industrial interest and has the ability to use and select appropriate procedures and tools for their calculation.

Know and apply the laws of thermodynamics to the energy analysis of basic engineering equipment and processes.

Know the basic criteria for the analysis of thermodynamic cycles.

Know and apply the basic mechanisms of heat transfer to the analysis of thermal equipment.

Solve basic problems of technical thermodynamics and heat transfer applied to engineering in a reasoned manner.

3. Syllabus

Theoretical program

Unit 1 and 2: Introduction to Technical Thermodynamics.

Unit 3: Empirical behavior of matter.

Unit 4 and 5: First Principle.

Unit 6 and 7: Second Principle.

Unit 8: Gas Power Cycles.

Unit 9: Steam Power Cycles.

Unit 10: Refrigeration cycles.

Unit 11: Psychrometry and psychrometric processes.

Unit 12: Fundamentals of Heat Transfer.

 

Practical activities program

1. Thermodynamic properties of substances.

2. Energy balances to energy producing equipment and systems.

3. Gas or steam power cycle.

4. Refrigeration cycle.

5. Psychrometric processes.

4. Academic activities

  1. Lectures, 45 hours: given to the whole group, in which the teacher will explain the basic principles of the subject and will solve some problems of application of the contents.
  2. Computer simulation and laboratory practices, 15 hours.
  3. 12 hours: students analyze and solve a problem in a small group (ideally in pairs) problem of the subject.
  4. Additional exercises, questions and problems in addition to those solved in class. Autonomous work, studying the material and applying it to the resolution of the exercises. 75 hours.
  5. Academic tutorials: the teacher will make available to the student certain procedures for raising and resolving doubts resolution of doubts.
  6. Assessment tests, 3 hours.

5. Assessment system

Assessment criteria and levels of demand

The following will be valued:

  • Own performance of the assignments: if plagiarism or copying of the work is detected, the grade will be zero.
  • Correct approach to the resolution procedure.
  • Accuracy of the result obtained.
  • Correctness and clarity in written communication.
  • Critical analysis of results.

Additionally:

  • Delivery within the established deadlines.
  • Delivery in the indicated format and procedure.

 

Assessment procedures

First Call:

- Continuous assessment: The final grade will be calculated by weighting the grades of each of the parts, according to with the following weights:

80 % exams (minimum required grade of 4.5 points out of 10 (3.6 points out of 8) to be averaged with the grade of the practical activities)

20 % practical laboratory and simulation activities (realization, delivery by the students of the report corresponding to each activity and objective evaluation; minimum grade of 5 points out of 10 to follow the continuous assessment)

- Global assessment: Completion of a final test covering the contents and activities of the entire subject, in accordance with the official call established in the examination period set by the center.

 

Second call:

The procedure followed in this case is identical to that of the global assessment of the first call.


Curso Académico: 2023/24

435 - Graduado en Ingeniería Química

29913 - Termodinámica técnica y fundamentos de transmisión de calor


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29913 - Termodinámica técnica y fundamentos de transmisión de calor
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
435 - Graduado en Ingeniería Química
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Superada la evaluación, el alumno será capaz de:

  1. Calcular las propiedades termofísicas de un sistema.
  2. Determinar las interacciones masa-energía durante un proceso dado.
  3. Aplicar las leyes de la termodinámica al análisis energético de equipos y procesos.
  4. Analizar las prestaciones de ciclos de potencia y de refrigeración, de compresión de vapor y turbina de gas.
  5. Aplicar las leyes básicas que rigen los tres mecanismos de transferencia de calor.
  6. Manejar con soltura una herramienta informática para la simulación de sistemas térmicos.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS:

  • ODS 7. Energía asequible y no contaminante.
    • Meta 7.2.
    • Meta 7.3.
  • ODS 8. Trabajo decente y crecimiento económico.
    • Meta 8.4.
  • ODS 9. Industria, innovación e infraestructuras.
    • Meta 9.4.
    • Meta 12.2.

2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Conoce las propiedades termofísicas de interés industrial y tiene capacidad para utilizar y seleccionar procedimientos y herramientas adecuadas para su cálculo.

Conoce y aplica las leyes de la termodinámica al análisis energético de equipos y procesos básicos en ingeniería.

Conoce los criterios básicos para el análisis de ciclos termodinámicos.

Conoce y aplica los mecanismos básicos de transmisión de calor al análisis de equipos térmicos.

Resuelve razonadamente problemas básicos de termodinámica técnica y transmisión de calor aplicados a la ingeniería.

3. Programa de la asignatura

Programa teórico

Temas 1 y 2: Introducción a la Termodinámica Técnica.

Tema 3: Comportamiento empírico de la materia.

Temas 4 y 5: Primer Principio.

Temas 6 y 7: Segundo Principio.

Tema 8: Ciclos de Potencia de Gas.

Tema 9: Ciclos de Potencia de Vapor.

Tema 10: Ciclos de refrigeración.

Tema 11: Psicrometría y procesos psicrométricos.

Tema 12: Fundamentos de Transferencia de Calor.

Programa de actividades prácticas

  1. Propiedades termodinámicas de sustancias
  2. Balances de energía a equipos y sistemas productores de energía
  3. Ciclo de potencia de gas o de vapor
  4. Ciclo de refrigeración
  5. Procesos psicrométricos

4. Actividades académicas

 

  1. Clases magistrales, 45 horas: impartidas al grupo completo, en las que el profesor explicará los principios básicos de la asignatura y resolverá algunos problemas de aplicación de los contenidos.
  2. Prácticas de simulación con ordenador y de laboratorio, 15 horas.
  3. Trabajos tutorados en grupos pequeños (parejas idealmente) 12 horas: los estudiantes analizan y resuelven un problema de la asignatura.
  4. Planteamiento de ejercicios, cuestiones y problemas adicionales a los resueltos en clase. Trabajo autónomo, estudiando la materia y aplicándola a la resolución de los ejercicios planteados. 75 horas.
  5. Tutorías académicas: el profesor pondrá a disposición del estudiante ciertos procedimientos para el planteamiento y la resolución de dudas.
  6. Pruebas de evaluación, 3 horas.

5. Sistema de evaluación

Criterios de valoración y niveles de exigencia

Se valorará:

  • Realización propia de las tareas: si se detectaran plagios o copia de los trabajos, la nota será cero.
  • Correcto planteamiento del procedimiento de resolución.
  • Exactitud del resultado obtenido.
  • Corrección y claridad en la comunicación escrita.
  • Análisis crítico de resultados.

Adicionalmente:

  • Entrega en el plazo estipulado.
  • Entrega en el formato y procedimiento indicado.

Procedimientos de evaluación

1ª Convocatoria:

- Evaluación continua: La nota final se calculará mediante la ponderación de las notas de cada una de las partes, de acuerdo con los siguientes pesos:

80 % exámenes (nota mínima exigida de 4.5 puntos sobre 10 (3.6 ptos sobre 8) para promediar con la nota de las actividades prácticas)

20 % actividades prácticas de laboratorio y simulación (realización, entrega por parte del alumnos del informe correspondiente a cada actividad y evaluación objetiva; nota mínima de 5 puntos sobre 10 para seguir la evaluación continua)

- Evaluación global: Realización de un examen final que abarca los contenidos y actividades de toda la asignatura, de acuerdo con la convocatoria oficial establecida en el período de exámenes fijado por el centro.

2ª Convocatoria:

El procedimiento seguido en este caso es idéntico al de la evaluación global de la primera convocatoria.