Asignaturas Grado en ingeniería mecánica
TERMODINÁMICA (I.MECÁNICA/TECNOLOGÍA INDUSTRIAL) (PLAN 2024)
Curso 2024/2025 Código Asignatura: 68042033
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Guía de la Asignatura Curso 2024/2025
- Primeros Pasos
- Presentación y contextualización
- Requisitos y/o recomendaciones para cursar esta asignatura
- Equipo docente
- Horario de atención al estudiante
- Tutorización en centros asociados
- Competencias que adquiere el estudiante
- Resultados de aprendizaje
- Contenidos
- Metodología
- Sistema de evaluación
- Bibliografía básica
- Bibliografía complementaria
- Prácticas de laboratorio
- Recursos de apoyo y webgrafía
TERMODINÁMICA (I.MECÁNICA/TECNOLOGÍA INDUSTRIAL) (PLAN 2024)
Código Asignatura: 68042033
La guía de la asignatura ha sido actualizada con los cambios que aquí se mencionan.
Nombre y apellidos | JOSE DANIEL MARCOS DEL CANO (Coordinador de Asignatura) |
Correo electrónico | jdmarcos@ind.uned.es |
Teléfono | 91398-8221 |
Facultad | ESCUELA TÉCN.SUP INGENIEROS INDUSTRIALES |
Departamento | INGENIERÍA ENERGÉTICA |
Nombre y apellidos | ALICIA MAYORAL ESTEBAN |
Correo electrónico | amayoral@ind.uned.es |
Teléfono | 91398-6461 |
Facultad | ESCUELA TÉCN.SUP INGENIEROS INDUSTRIALES |
Departamento | INGENIERÍA ENERGÉTICA |
Nombre y apellidos | FERNANDO VARELA DIEZ |
Correo electrónico | fvarela@ind.uned.es |
Teléfono | 91398-6468 |
Facultad | ESCUELA TÉCN.SUP INGENIEROS INDUSTRIALES |
Departamento | INGENIERÍA ENERGÉTICA |
NOMBRE DE LA ASIGNATURA | |
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NOMBRE DE LA ASIGNATURA | TERMODINÁMICA (I.MECÁNICA/TECNOLOGÍA INDUSTRIAL) (PLAN 2024) |
CÓDIGO | |
CÓDIGO | 68042033 |
CURSO ACADÉMICO | |
CURSO ACADÉMICO | 2024/2025 |
DEPARTAMENTO | |
DEPARTAMENTO | INGENIERÍA ENERGÉTICA |
TÍTULO EN QUE SE IMPARTE | |
TÍTULO EN QUE SE IMPARTE | |
GRADO EN INGENIERÍA EN TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES | |
CURSO - PERIODO - TIPO |
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GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA | |
CURSO - PERIODO - TIPO |
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MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL
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Nº ECTS | |
Nº ECTS | 6 |
HORAS | |
HORAS | 150 |
IDIOMAS EN QUE SE IMPARTE | |
IDIOMAS EN QUE SE IMPARTE | CASTELLANO |
La Termodinámica estudia la energía, sus transformaciones y las relaciones entre las propiedades de las sustancias. Por tanto, su conocimiento resulta básico para el análisis del funcionamiento, diseño y construcción de las máquinas térmicas y de los equipos térmicos asociados a las mismas, conjunto de conocimientos que integran la Ingeniería Térmica.
La asignatura Termodinámica se imparte en el segundo cuatrimestre del segundo curso de las titulaciones Grado en Ingeniería Mecánica y Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales. Se trata de una asignatura obligatoria, con una carga lectiva de seis créditos ECTS.
Proporciona los conocimientos teórico-prácticos sobre los que se cimenta el estudio de otras asignaturas posteriores incluidas en la materia "Ingeniería térmica", tales como "Termotecnia", "Máquinas térmicas", "Motores de combustión interna" o "Instalaciones de climatización".
Los conocimientos previos que se precisan para afrontar con éxito el estudio de esta asignatura corresponden a materias que han sido impartidas en asignaturas incluidas en el primer curso de esta titulación (Álgebra, Cálculo, Ampliación de Cálculo, Ecuaciones Diferenciales, Física I, Física II, Fundamentos Químicos de la Ingeniería y Mecánica I), por lo que se recomienda encarecidamente que el alumno las haya cursado previamente.
Se recomienda asimismo cursar esta asignatura a la vez que la asignatura Mecánica de Fluidos I/Introducción a la mecánica de Fluidos, por los conocimientos adquiridos en esta asignatura sobre sistemas continuos y las leyes de conservación de la masa y la energía en volúmenes de control.
El alumno podrá dirigirse al Equipo Docente de la asignatura a través de los foros habilitados al efecto en el curso virtual (preferentemente) o el correo electrónico, en todo momento, o bien mediante consulta presencial o telefónica durante el horario de guardia que se indica a continuación.
La dirección postal es la siguiente:
ETS de Ingenieros Industriales (UNED)
C/ Juan del Rosal, 12 (28040-Madrid)
Horarios de guardia
- Dr. D. José Daniel Marcos del Cano (Profesor Titular de Universidad)
Horario de guardia: Jueves de 9 a 13h.
Teléfono: 91 398 8221
e-mail: jdmarcos@ind.uned.es
Despacho 0.16 E.T.S. Ingenieros Industriales
- Dr. D. Fernando VARELA DÍEZ (Profesor Titular de Universidad)
Miércoles de 10:00 a 14:00 horas.
Teléfono: 91 398 6468
Email: fvarela@ind.uned.es
Despacho 2.20 E.T.S. Ingenieros Industriales
- Dr. D. Alicia MAYORAL ESTEBAN (Profesora Contratada Doctora)
Martes de 10:00 a 14:00 horas.
Teléfono: 91 398 6465
Email: amayoral@ind.uned.es
Despacho 2.21 E.T.S. Ingenieros Industriales
Competencias Básicas
- CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
- CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
- CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
Competencias Generales
- CG.3 - Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
- CG.4 - Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial
- CG.5 - Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
- CG.6 - Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
- CG.10 - Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.
Compentencias Específicas
- CEC.1 - Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.
- RA.M9.1. Saber evaluar propiedades de sustancias puras y mezclas de gases ideales.
- RA.M9.2. Saber aplicar los principios de la Termodinámica a procesos reales.
- RA.M9.3. Saber efectuar balances de materia, energía y exergía.
- RA.M9.4. Saber analizar la eficiencia térmica y exergética de equipos, procesos y plantas.
- RA.M9.20. Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos adquiridos y de resolver ejercicios prácticos sobre los distintos temas relacionados con la Ingeniería Térmica.
Tema 1. Conceptos y definiciones
1.1 El uso de la termodinámica
1.2 Definición de los sistemas
1.3 Descripción de los sistemas y de su comportamiento
1.4 Medida de masa, longitud, tiempo y fuerza
1.5 Dos propiedades mensurables: volumen específico y presión
1.6 Medida de la temperatura
1.7 Diseño y análisis en ingeniería
Tema 2. La energía y la primera ley de la Termodinámica
2.1 Concepto mecánico de la energía
2.2 Energía transferida mediante trabajo
2.3 Energía de un sistema
2.4 Transferencia de energía por calor
2.5 El balance de energía para sistemas cerrados
2.6 Análisis energético de ciclos
Tema 3. Propiedades de una sustancia pura, simple y compresible
3.1 Definición del estado termodinámico
3.2 La relación p-v-T
3.3 El cálculo de las propiedades termodinámicas
3.4 Gráfica generalizada de compresibilidad
3.5 El modelo de gas ideal
3.6 Energía interna, entalpía y calores específicos de gases ideales
3.7 Cálculo de Δu y Δh en gases ideales
3.8 Procesos politrópicos de un gas ideal
Tema 4. Análisis energético en un volumen de control
4.1 Conservación de la masa para un volumen de control
4.2 Conservación de la energía para un volumen de control
4.3 Análisis de volúmenes de control en estado estacionario
4.4 Análisis de transitorios
Tema 5. El segundo principio de la termodinámica
5.1 Utilización del segundo principio
5.2 Formulaciones del segundo principio
5.3 Identificación de irreversibilidades
5.4 Aplicación del segundo principio a los ciclos termodinámicos
5.5 La escala Kelvin de temperatura
5.6 Medidas del rendimiento máximo para ciclos que operan entre dos reservorios
5.7 El ciclo de Carnot
Tema 6. La entropía y su utilización
6.1 La desigualdad de Clausius
6.2 Definición de variación de entropía
6.3 Obtención de valores de entropía
6.4 Variación de entropía en procesos internamente reversibles
6.5 Balance de entropía para sistemas cerrados
6.6 Balance de entropía para volúmenes de control
6.7 Procesos isoentrópicos
6.8 Rendimientos isoentrópicos de turbinas, toberas, compresores y bombas
6.9 Transferencia de calor y trabajo en procesos de flujo estacionario internamente
reversibles
Tema 7. Análisis Exergético
7.1 Introducción a la exergía
7.2 Definición de exergía
7.3 Balance de exergía para un sistema cerrado
7.4 Exergía de flujo
7.5 Balance de exergía para volúmenes de control
7.6 Eficiencia exergética (segundo principio)
7.7 Termoeconomía
Tema 8. Flujo compresible
8.1 Aspectos preliminares del flujo compresible
8.2 Flujo unidimensional estacionario en toberas y difusores
8.3 Flujo de gases ideales con calores específicos constantes en toberas y difusores
Tema 9. Mezclas no reactivas de gases ideales y psicrometría
9.1 Descripción de la composición de la mezcla
9.2 Relaciones p-v-t en mezclas de gases ideales
9.3 Cálculo de U, H, S y calores específicos
9.4 Análisis de sistemas que contienen mezclas
9.5 Principios básicos de la psicrometría
9.6 Aplicación de los balances de masa y energía a los sistemas de acondicionamiento de aire
9.7 Las temperaturas de saturación adiabática y de bulbo húmedo
9.8 Diagramas psicrométricos
9.9 Análisis de procesos de acondicionamiento de aire
Tema 10. Mezclas reactivas y combustión
10.1 El proceso de combustión
10.2 Conservación de la energía en sistemas reactivos
10.3 Cálculo de la temperatura adiabática de llama
10.4 Entropía absoluta y tercer principio de la termodinámica
10.5 Introducción a la exergía química
10.7 Exergía química estándar
10.8 Eficiencia exergética de los sistemas reactivos
El desarrollo de la asignatura utiliza metodologías propias de la educación a distancia, la enseñanza virtualizada y el aprendizaje autónomo, con apoyo del profesorado, y de las TIC.
Plantea la siguiente estructura básica:
- Texto básico de estudio, que cubre todos los temas del programa.
- Material audiovisual en el curso virtual que complementará la información presentada en los diversos temas y permitirá una mejor comprensión de los contenidos.
- Tutoría en línea y telefónica.
- Foros de consultas generales y por temas.
- Actividad/es práctica/s de evaluación continua (PEC).
- Prácticas de laboratorio presenciales.
El estudio de cada uno de los temas debe comenzar con la visualización de la webconferencia correspondiente al tema, para, posteriormente, realizar una primera lectura del resumen teórico incluido en el curso virtual de la asignatura, que permita identificar los objetivos específicos del mismo. Seguidamente se efectuará la lectura comprensiva y detallada del mismo, convenientemente complementada con la del correspondiente capítulo del texto base, que permitirá la identificación y análisis de los puntos fundamentales, para después proceder al estudio propiamente dicho: eleboración de esquemas conceptuales y sinópticos, identificación de las relaciones del tema en estudio con otros anteriores, etc.
Cuando se estime que se ha comprendido el tema razonablemente, se pasará a la resolución de ejercicios, comenzando por los propuestos en el curso virtual, repasando todos aquellos conceptos que se hayan manifestado oscuros por algún tropiezo en la resolución de los ejercicios. Estos ejercicios podrán (y deberán) complementarse con los correspondientes incluidos en el texto base.
La labor personal y continuada del alumno es imprescindible para el proceso de aprendizaje, siendo aconsejable que resuelva de forma completa y personal el mayor número posible de ejercicios. También es importante hacer un análisis de los resutados de los ejercicios, con el doble fin de relacionar unos proceso con otros y de adquirir un cierto sentido de la medida.
Si después de un esfuerzo personal razonable no puede resolver algún ejercicio, no dude en acudir a su tutor (si existe en su Centro Asociado) o bien, en cualquier caso, directamente al equipo docente de la asignatura en la Sede Académica Central (bien personándose en la Escuela, bien a través del teléfono o bien a través de los foros habilitados al efecto en el curso virtual.
TIPO DE PRUEBA PRESENCIAL |
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Tipo de examen | |
Tipo de examen | Examen de desarrollo |
Preguntas desarrollo | |
Preguntas desarrollo | 2 |
Duración | |
Duración | 120 (minutos) |
Material permitido en el examen | |
Material permitido en el examen | En las pruebas presenciales se permitirá el empleo de cualquier tipo de material escrito de consulta como apoyo, y todo tipo de calculadoras, incluso calculadoras programables. |
Criterios de evaluación | |
Criterios de evaluación | Criterios generales Se tendrá en cuenta prioritariamente el planteamiento coherente, la decisión razonada de hipótesis de cálculo, el conocimiento de las fuentes de datos, la coherencia dimensional y adecuación de unidades y la capacidad de detectar resultados claramente erróneos o incoherentes. En segundo lugar, la estimación correcta de los datos precisos para la resolución del ejercicio y sólo en tercer lugar la obtención de resultados numéricamente correctos. Criterios específicos Bloque de cuestiones. Se considerarán válidas las respuestas que estén debidamente justificadas (Usando: principio termodinámico, definición, expresión matemática, diagrama térmico, ejemplo, etc.). Bloque de problemas. Se corregirán de forma general, de acuerdo con los siguientes criterios:
Es necesario puntuar un mínimo de 1.0 puntos en cada bloque de la prueba presencial. |
% del examen sobre la nota final | |
% del examen sobre la nota final | 90 |
Nota mínima del examen para aprobar sin PEC | |
Nota mínima del examen para aprobar sin PEC | 5,6 |
Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC | |
Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC | 9 |
Nota mínima en el examen para sumar la PEC | |
Nota mínima en el examen para sumar la PEC | 5 |
Comentarios y observaciones | |
Comentarios y observaciones | El examen contará de 2 bloques:
Es necesario obtener un mínimo de 1.0 puntos en cada bloque. |
PRUEBAS DE EVALUACIÓN CONTINUA (PEC) |
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¿Hay PEC? | |
¿Hay PEC? | Si |
Descripción | |
Descripción | Aquellos alumnos que opten por un sistema de evaluación continua dispondrán de dos Pruebas de Evaluación Continua on-line. El contenido, calendario y procedimiento de las Pruebas se facilitará a través del correspondiente curso virtual. |
Criterios de evaluación | |
Criterios de evaluación | En la evaluación de las PEC se valorar la correcta estimación del resultado numérico. Puntualmente en alguna de las cuestiones planteadas podría valorarse el planteamiento o justificación de la respuesta (en este caso se especificaría la aplicación de este criterio) |
Ponderación de la PEC en la nota final | |
Ponderación de la PEC en la nota final | 5% cada PEC, 10% en total (ver apartado ¿Cómo se obtiene la nota final?). |
Fecha aproximada de entrega | |
Fecha aproximada de entrega | (PEC1/marzo) (PEC2/mayo) |
Comentarios y observaciones | |
Comentarios y observaciones |
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OTRAS ACTIVIDADES EVALUABLES |
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¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s? | |
¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s? | Si |
Descripción | |
Descripción | El trabajo del curso incluye la realización de unas prácticas obligatorias.
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Criterios de evaluación | |
Criterios de evaluación | Se evaluará la elaboración correcta del guion de las distintas prácticas haciendo hincapié en la comprensión de los principales conceptos termodinámicos involucrados en la realización experimenta
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Ponderación en la nota final | |
Ponderación en la nota final | Las prácticas con calificación de APTO suman un punto a la calificación final de la asignatura (ver apartado ¿Cómo se obtiene la nota final?). |
Fecha aproximada de entrega | |
Fecha aproximada de entrega | PRACTICAS/21/06/2024 |
Comentarios y observaciones | |
Comentarios y observaciones |
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¿Cómo se obtiene la nota final? |
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Para superar la asignatura es necesario obtener al menos un 5 sobre 10 en la prueba presencial (PP) y una calificación de APTO en las prácticas de laboratorio (LAB=10). La nota final se obtiene según el siguiente algoritmo:
Puede llegar a obtenerse la Matrícula de Honor (MH) únicamente realizando la prueba presencial y las prácticas, sin realizar las PECs, si se supera la calificación final de 9 y el equipo docente lo considera adecuado. |
¿Hay prácticas en esta asignatura de cualquier tipo (en el Centro Asociado de la Uned, en la Sede Central, Remotas, Online,..)? |
Sí |
CARACTERÍSTICAS GENERALES |
Presencial: Sí |
Obligatoria: Sí |
Es necesario aprobar el examen para realizarlas: No |
Fechas aproximadas de realización: Finales de junio |
Se guarda la nota en cursos posteriores si no se aprueba el examen: Sí, indefinidamente |
Cómo se determina la nota de las prácticas: El equipo docente evalúa el informe en función de la calidad de los resultados obtenidos por el estudiante y las respuestas a las preguntas realizadas. |
REALIZACIÓN |
Lugar de realización: Sede Central |
N.º de sesiones: 2 sesiones en un día (mañana y tarde, con pausa para comer) |
Actividades a realizar: Toma de datos, realización de cálculos y gráficas, elaboración de un informe |
OTRAS INDICACIONES: Existe la posibilidad de realizar las dos sesiones seguidas sin pausa a mediodía por causas justificadas |
A través del curso virtual se suministrarán al alumno diversos materiales de interés para el estudio de la asignatura: resúmenes teóricos de los diversos temas, webconferencias sobre los contenidos del curso, ejercicios propuestos y resueltos, ejemplos de exámenes, etc.
El alumno puede efectuar consultas directas al Equipo docente de la asignatura, personalmente durante el horario de guardias, por teléfono o a través de los foros habilitados al efecto en el curso virtual. También puede concertar tutorías virtuales con el equipo docente para la resolución de dudas.
También puede participar en las actividades desarrolladas en el Centro Asociado por los profesores - tutores.