Termodinámica Aplicada á Enxeñaría Química

Trátase de comprender e adquirir aqueles coñecementos relativos a transformación de calor en traballo e viceversa, baseándose no plantexamento dos sistemas de comportamento ideal e real e nos balances, e na avaliación de diferentes propiedades termodinámicas de carácter irreversible que permitan afondar nos campos da Termodinámica aplicada a Enxeñaría Química, con carácter eminentemente práctico dirixido a o cálculo e deseño de equipos de xeración de enerxía e de refrixeración, ciclos de potencia, etc, cun alto nivel de aplicación a casos prácticos, comúns nas diferentes plantas industriais. Por outra parte, preténdese achegar o alumno á termodinámica das disolucións e ás aplicacións do equilibrio entre fases, particularmente ao equilibrio líquido-vapor. Estes contidos son fundamentais para diferentes materias de semestres posteriores no Grado en Enxeñaría Química.
Preténdese que o alumno acade unha formación e criterio básicos para o entendemento dos aspectos da aplicación da Termodinámica, destreza nos cálculos de índole termodinámica, ao mesmo tempo que se sensibilice coa complexidade das operacións da relación traballo-calor. Por outra parte, o alumno debe ter adquiridos os coñecementos propios das materias de Física correspondente a semestres anteriores, xa que a materia actual require destes coñecementos para desenvolvelos, a nivel de repaso e a nivel do cálculo, en resolución de problemas nas primeiras clases.
É indispensable, xa desde o principio de curso, a posesión de habilidade e destreza no manexo de calculadoras programables para desenvolver cálculos en problemas que implican grande extensión e/ou certas técnicas (cálculos iterativos, por exemplo). Asimesmo, requírese que o alumno dispoña de coñecementos básicos de aplicación de Excel, para que acade unha familiaridade e destreza nesta materia e no seu exercicio académico e profesional futuro.
É convinte posuír certa afinidade pola procura de bibliografía que complemente as explicacións impartidas na clase.hh

1. Conceptos básicos. Sistemas termodinámicos. Principios da termodinámica.
2. Propiedades termodinámicas das sustancias puras. Superficies P-V-T. Ecuación de estado para gases ideais e no ideais. Sustancias incompresibles.
3. Análise enerxético e volúmenes de control. Termodinámica de procesos de fluxo.
4. Segundo principio da termodinámica. Entropía. Exerxía.
5. Ciclos de potencia de gas e vapor. Sistemas de refrixeración e licuefacción.
6. Termodinámica de misturas. Potencial químico. Fugacidade. Propiedades de exceso.
7. Sistemas heteroxéneos. Equilibrio entre fases líquido-vapor, líquido-líquido, sólido-líguido. Interación aire-auga.

Básica:
WARK, K. y RICHARDS, D.E. Termodinámica. Madrid: McGraw-Hill, 2003. ISBN: 84-481-2829. Signatura: A040 14 e recurso electrónico
SMITH, J. M., VAN NESS, H. C., y ABBOTT, M. M. Introducción a la termodinámica en ingeniería química. México, Madrid: McGraw-Hill, 2007.ISBN: 9789701061473. Signatura: A041 1


Complementaria:
MORAN, M. J. y SHAPIRO, H. N. Fundamentos de termodinámica técnica. Barcelona, Reverté, 2005, ISBB: 978-84-291-4313-3. Signatura: A040 13
ÇENGEL, Y. A. y BOLES, M. A. Termodinámica. Madrid, McGraw-Hill, 2015. ISBN: 978-607-15-1281-9. Signatura: A041 4
SEGURA, J. Termodinámica Técnica, J.Barcelona, Reverté, 1993. ISBN: 84-291-4352-1. Signatura: A042 12
Se complementará con la aportación de material elaborado por los profesores

Tal coma figura na ficha correspondente ao Grado, con mais detalle, as competencias serían as seguientes:
Competencias específicas
CI.1.1 Coñecementos de termodinámica aplicada. Principios básicos e a sua aplicación a resolución de problemas de enxeñería química.
Competencias xenerales
CG.3. Coñecemento en materias básicas e tecnolóxicas, que lles capacite para o aprendizaxe de novos métodos e teorías, e lles dote da versatilidade para adaptarse a novas situacions.
CG.4. Capacidade de resolver problemas con iniciativa, toma de decisions, creatividade, razonamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos, habilidades e destrezas no campo da enxeñería química industrial.
Competencias transversaes
CT.1. Capacidade de análise e síntese
CT.6. Resolución de problemas
CT.7. Toma de decisions
CT.13. Capacidade de aplicar os coñecementos na práctica
CT.19. Aprendizaxe autónomo
En relación as competencias, faráse fincapé naqeles aspectos relativso ó análisis de riscos e seguridades nos items vinculados coa materia de termodinámica.

A metodoloxía relativa as sesións expositivas consistirá en aportar os estudantes con previsión axeitada o material desenvolvido polos profesores a través do campus virtual. Os estudantes precisarán empregar este material durante o tempo de traballo persoal co fin de preparar as sesión expositivas que terán lugar con posterioridade que que terán un carácter eminentemente práctico, intercalando conceptos teóricos e aplicacións. Isto permite levar a cabo as clases teóricas cunha maior axilidade e dinámica.
O profesor exporá (clases expositivas) os conceptos básicos e desenvolveraos con explicacións que sexan pertinentes. Nas clases de problemas (clases interactivas), a cinética e ritmo de clase, inda sendo vivos, será máis detallado explicando con todo rigor os aspectos estruturais, de contido e de aplicación, de cada problema, atendendo con gran dedicación as preguntas dos alumnos e, á súa vez, establecer unha dinámica alumno-profesor que enriqueza a adquisición dos coñecementos e os aspectos formativos. O alumno debe saír de cada clase cos coñecementos suficientes para abordar con garantía a resolución doutros problemas do mesmo tipo sen grandes dificultades no seu traballo persoal. Por último, algúns dos problemas da materia serán resoltos con folla de cálculo.
Nas sesións do seminario realizaranse actividades relacionadas coa teoría e problemas traballados previamente nas sesións expositivas. Deste xeito, as sesións do seminario separaranse aproximadamente unha semana do contido correspondente impartido nas sesións lectivas.
Adicionalmente levarase a cabo unha sesión de aula de informática empregando o simulador Aspen Hysys co obxectivo de familiarizar aos estudantes cos modelos termodinámicos e a importancia dunha axeitada elección empregando exemplos relacionados coa materia.

Distribución aproximada da actividade formativa
Semana 1. Exp (4h) correspondentes ó Tema 1.
Semana 2. Exp (3h) correspondentes ó Tema 2 + Sem (1h)
Semana 3. Exp (3h) correspondentes a los Temas 2 y 3 + Sem (1h)
Semana 4. Exp (2h) correspondentes ó Tema 3
Semana 5. Exp (2h) correspondentes ós Temas 3 y 4 + Sem (1h)
Semana 6. Exp (3h) correspondentes ó Tema 4 + Sem (1h)
Semana 7. Exp (3h) correspondentes ós Temas 4 y 5 + Sem (1h)
Semana 8. Exp (2h) correspondentes ó Tema 5 + Sem (1h)
Semana 9. Exp (3h) correspondentes ós Temas 5 y 6 + Sem (1h)
Semana 10. Exp (3h) correspondentes ó Tema 6 + Sem (1h)
Semana 11. Exp (3h) correspondentes ós Temas 6 y 7 + Sem (1h)
Semana 12. Exp (3h) correspondentes ó Tema 7 + Sem (1h)
Semana 13. Exp (2h) correspondentes ó Tema 7
Semana 14. Sem (2h)

Relación entre Actividad e Competencias CE CG CT
Expositivas: CI.1.1, CG.3, CT.1, CG.4 CT.6, CT.13
Seminarios/Titorías grupo CI.1.1, CG.3, CT.6, CG.4, CT.7, CT.13, CT.19
Titorías individualizadas CI.1.1, CG.3, CT.6, CG.4, CT.7, CT.13. CT.19

Como norma xeral, todas ás actividades a desenvolver na materia serán de carácter presencial.

Efectuarase un seguimento da aprendizaxe polos alumnos a través da realización de actividades, resolución de problemas de xeito individual ou por equipos, facendo fincapé no emprego de follas de cálculo. Farase un exame final incidindo nos aspectos mais destacados da materia e fundamentalmente en relación a aspectos de cálculo e aplicación.

A cualificación dividirase en actividades relacionadas coa avaliación continuada e o exame.
1- Avaliación continuada (30%)
1.1- Resolución de exercicios de curta duración nas sesión expositivas e seminarios: 25%
1.2- Entrega dun exercicio empregando MS Excel e Aspen Hysys: 5%

2- Exame (70%). Esta proba final é obrigatoria e complementaria á avaliación continua.

Precisarase atinxir un mínimo de 3 puntos sobre 10 na cualificación do exame para superar a materia.
As cualificacións correspondentes ás actividades de avaliación continuada comunicaranse aos alumnos antes da realización do exame.
En cada convocatoria, na segunda oportunidade, mantéñense as cualificación acadadas na primeira oportunidade, para sumalas ao novo exame final.
As diferentes competencias indicadas anteriormente son acadadas mediante o exame final (CI1, CG3, CT1), na resolución de problemas nas clases de seminarios (CI1, CT6, CG4, CT1, CT7), traballo con follas de cálculo (CI1, CT6), traballos en grupo (CG4, CT13, CT19).
Convocatoria extraordinaria: Manterase un exame final coas características indicadas mais arriba. Neste caso suporá o 100% da cualificación.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións.

O tempo lectivo de clases teóricas (expositivas), seminarios e resolución de problemas (interactivas), e titorías regladas nesta materia é de 37, 12 e 2 horas respectivamente
Tempo de traballo do alumno
Expositivas: 82 h
Seminarios: 26 h
Titorías grupo: 10 h
Subtotal 118 h
Titorías individualizadas: 5 h
Exame e revisión: 27 h
Total: 150 horas (ECTS = 6,0)

É indispensable, dada a extensión e dificultade da materia, ter un convencemento sostido ao longo do curso de que a materia é posible de ser comprendida, adquiridos o seu contido e superala en primeira convocatoria. O exame final, dadas as características da súa realización (dispoñibilidade de todo tipo de material bibliográfico) é moi accesible.
Debe recorrerse á consulta de libros de Termodinámica para ter unha visión que vaia máis alá do que dan de sí as clases, así como a consulta e familiarización coa información que presta a rede (internet) e a resolución de dúbidas mediante correo electrónico co profesor. ou outros médios telemáticos.

a) As clases e todo o material docente serán desenvolvidas e entregadas fundamentalmente en castelán.
b) Entregarase con antelación o material preciso para o desenvolvemento das sesión expositivas e o traballo nas sesión de seminario.
c) Empregarase o campus virtual da Universidade de Santiago de Compostela para a entrega do materia, como para a realización de actividades como por exemplo tests.