Universidad de Jaén

Descripción detallada de los contenidos de la Asignatura.

TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA: 1 er y 2º principio en sistemas cerrados.

1.1. Noción de sistema.
1.1.1. Equilibrio térmico y mecánico de los sistemas.
1.2. Clasificación de los sistemas.
1.2.1. Sistemas cerrados.
1.2.2. Sistemas abiertos.
1.3. Propiedades de un sistema.
1.4. Estados de equilibrio, transformaciones y procesos.
1.4.1. Clases de procesos.
1.4.1.1. Procesos reversibles.
1.4.1.2. Procesos irreversibles.
1.4.1.3. Tipos de irreversibilidades.
1.5. Concepto de calor y de energía interna.
1.5.1. Criterio de signos para el calor y el trabajo.
1.6. Primer principio en sistemas cerrados.
1.6.1. Trabajo en un sistema cerrado.
1.6.2. Entalpía.
1.6.3. Concepto de trabajo útil y efectivo.
1.7. Concepto de máquina térmica.
1.8. La máquina de Carnot.
1.8.1. Rendimiento del ciclo de Carnot.
1.9. Segundo principio de la termodinámica.
1.9.1 Principio de crecimiento de la entropía.

TEMA 2. ESTUDIO DE VAPORES.

2.1. Cambios de fase en los sistemas de un componente.
2.2. Vapor húmedo, vapor seco y vapor saturado.

TEMA 3. DIAGRAMA ENTRÓPICO (T-s) Y ENTÁLPICO (h-s).

3.1. Diagrama T-s.
3.2. Estudio de las transformaciones en el diagrama T-s.
3.3. Ciclo de Carnot en el diagrama T-s.
3.4. Ciclo de máximo rendimiento.
3.5. Rendimiento térmico en ciclos reversibles.
3.6. Diagrama T-s para el vapor de agua.
3.7. Diagrama h-s para el vapor de agua.

TEMA 4. SISTEMAS ABIERTOS: 1 er y 2º Principios.

4.1. Flujo permanente.
4.2. Conservación de la masa.
4.3. Conservación de la energía.
4.4. Válvulas de estrangulamiento.
4.5. Trabajo reversible de un flujo permanente.
4.6. Energía disponible de un flujo.
4.7. Exergía.

TEMA 5. CENTRALES TÉRMICAS. DESCRIPCIÓN.

5.1. Clasificación de las centrales según los ciclos térmicos empleados.
5.2. Disposición de los elementos de una central de vapor.
5.2.1. Circuito agua-vapor.
5.2.2. Circuito aire-combustible.
5.2.3. Circuito de humos.
5.3. Generador de vapor.
5.3.1. Circulación natural.
5.3.2. Caldera de vapor con circulación forzada.
5.4. Recalentador de vapor.
5.5. Condensador.
5.6. Precalentadores de agua de alimentación.
5.6.1. Clasificación de los precalentadores.
5.6.1.1. Economizadores.
5.6.1.2. Calentadores cerrados.
5.1.1.1. Calentadores abiertos o de mezcla.
5.7. Calentadores de aire para la combustión.
5.8. Eyectores.

TEMA 6. CENTRALES TÉRMICAS. CICLO DE RANKINE.

6.1. Ciclo de Carnot para el vapor.
6.2. Análisis energético del ciclo ideal.
6.3. Mejora del rendimiento del ciclo de Rankine.
6.3.1. Aumento de la temperatura media de absorción de calor.
6.3.2. Disminución de la temperatura media de cesión de calor.
6.4. Ciclo de Rankine con recalentamiento intermedio.
6.5. Ciclo ideal de Rankine con regeneración.
6.6. Ciclo irreversible de Rankine.

TEMA 7. REFRIGERACIÓN.

7.1. Definición.
7.2. Máquina frigorífica y bomba de calor.
7.2.1. Máquina frigorífica.
7.2.2. Bomba de calor.
7.3. Coeficiente de eficiencia.
7.3.1. Coeficiente de eficiencia de una máquina frigorífica.
7.3.2. Coeficiente de eficiencia de una bomba de calor.
7.4. Ciclo de Carnot invertido.
7.5. Ciclos en máquinas frigoríficas.
7.5.1. Ciclos en máquinas frigoríficas de vapor.
7.5.1.1. Ciclo práctico en la máquina frigorífica de vapor.
7.6. Mejoras del rendimiento.
7.6.1. Subenfriamiento mediante agua de refrigeración.
7.6.2. Subenfriamiento mediante intercambiador de calor.
7.7. Pérdidas de exergía en la instalación frigorífica.
7.8. Propiedades de los refrigerantes.
7.9. Ciclos de compresión en varias etapas.
7.9.1. Método de cascada sin intercambio másico.
7.9.2. Método de cascada con intercambio másico.
7.9.3. Método de multicompresión con refrigeración intermedia.
7.10. Sistemas de refrigeración sin compresor.
7.10.1. Refrigeración por eyección de vapor de agua.
7.10.2. Refrigeración por absorción.
7.11. Ciclos criogénicos.
7.11.1. Ciclo Linde de refrigeración.
7.11.2. Ciclo Linde para licuefacción de aire.
7.11.3. Licuefacción con obtención de trabajo (Ciclo Claude)

TEMA 8. MOTORES ALTERNATIVOS DE COMBUSTIÓN INTERNA.

8.1. Conceptos generales.
8.2. Motores de combustión interna alternativos.
8.3. Ciclo operativo del motor de 4 tiempos.
8.4. Ciclo operativo del motor de 2 tiempos.
8.5. Diagrama teórico de un motor de 4 tiempos.
8.6. Diagrama real de un motor de 4 tiempos.
8.7. Ciclos teóricos.
8.8. Ciclo ideal OTTO.
8.9. Ciclo ideal DIESEL.
8.10. Ciclo ideal Mixto o de Sabathé
8.11. Ciclo de aire.
8.12. Ciclos aire-combustible
8.13. Potencias
8.13.1. Potencia indicada. Presión media indicada.
8.13.2. Potencia efectiva.
8.14. Rendimientos.
8.15. Consumo específico de combustible.

TEMA 9. COMPRESORES VOLUMÉTRICOS.

9.1. Generalidades.
9.2. Compresores volumétricos alternativos.
9.2.1. Diagrama P-v. Comparación entre el ciclo ideal y el real.
9.2.2. Rendimiento volumétrico.
9.2.3. Influencia de la relación de compresión en el rendimiento volumétrico.
9.2.4. Potencias y rendimientos.
9.3. Compresores de varias etapas.
9.4. Regulación de los compresores volumétricos alternativos.
9.5. Compresores volumétricos rotativos.
9.5.1. Compresores de paletas.
9.5.2. Compresores de tornillo.
9.5.3. Compresores tipo Roots.
9.5.4. Regulación de los compresores volumétricos rotativos.

Las Práctias estarán relacionadas con los Temas que se describen en los contenidos teóricos de la asignatura.

Práctica 1.  Sistemas Cerrados

Práctica 2. Estudio de Vapores

Práctica 3. Bomba de calor

Práctica 4. Central Térmica de Vapor.

ACTIVIDADES
La teoría, esta se desarrolla en clases magistrales (M1) y en clases expositivas en gran grupo, actividades
introductorias (M3), conferencias (M4) y otros (M5). En ellas se tratan conceptos teóricos y procedimientos de
cálculo, complementadas con realización de ejercicios y cuestiones.

Los trabajos dirigidos, incluyen actividades que engloban aspectos bien diferenciados de prácticas de laboratorio y modelado en PC, mediante M6, M7,M8, M9, M11, M12 y M13. Estas actividades son:

• Prácticas de laboratorio.
• prácticas de modelado con PC.

Finalmente, las tutorías colectivas engloban metodologías y actividades M14,M15, M16, M17, M18, M19.

EVALUACIÓN
El sistema de evaluación considera en la calificación global un peso del 10% por asistencia a sesiones teóricas y
prácticas y por participación activa en clase, un 70 % por dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia, un 20 % por memorias de trabajos dirigidos y entrega de memorias de las prácticas, valorándose la
corrección en los cálculos, la estructura, claridad, originalidad, ortografía y presentación, así como la correcta toma de datos en el laboratorio.
En cuanto al examen de contenidos, a realizar en las convocatorias correspondientes, contendrá dos partes: una
de cuestiones y otra de problemas. Se debe obtener el 50% de calificación en cada uno de ellos. La no superación de alguno de ellos conlleva al suspenso en dicha prueba, y con ello, el de la asignatura. El peso del examen teórico será del 70 %.

Respecto al resto de actividades, éstas se someten a un sistema de evaluación continua, y que debe aprobarse a
lo largo del periodo lectivo. Se valoran de la siguiente manera:

• Asistencia y participación a clases presenciales (teóricas y prácticas). El peso total de este aspecto será
  del 10 % de la asignatura. Los alumnos obtendrán el 10% si asisten a la totalidad de las clases, o una parte
  proporcional en función del número de asistencias.
• Realización de trabajos, casos o ejercicios y prácticas de laboratorio. Se debe asistir al 100% de las prácticas
  de laboratorio (10h). El peso de la evaluación de las memorias de los trabajos dirigidos será de un 10% de la
  asignatura y el exámen de prácticas de otro 10%. Sumando en total un 20 %.

En resumen, el aprobado en este bloque supone la asistencia a las 10h de laboratorio, y la entrega de ficheros
y documentos de resultados de los mismos, en plazo y forma. Por el contrario, la falta de asistencia a alguna de
dichas sesiones, o bien la falta de entrega de ficha o trabajo correspondiente en plazo y forma supondrá el suspenso automático de este bloque.

Según la normativa de evaluación de alumnos de la UJA, se podrá incluir un examen de este bloque de la asignatura en caso de no haberla aprobado mediante evaluación continua. Dicho examen incluirá una parte práctica en el laboratorio, y otra parte de manejo del PC, evaluándose todos los aspectos desarrollados a lo largo del curso en las diversas actividades de este bloque. Al ser un aspecto muy particular, su realización se tratará directamente con el profesor de la asignatura.

Todos los resultados de aprendizaje de esta asignatura (2,3,4,6,9 y 15 del RUCT) se valoran tanto en la parte
de teoría como en la de trabajos dirigidos, y que brevemente se enmarcan en el conocimiento de conceptos,
procedimientos y cálculos.

Las competencias CB4, CC3, CER1, CER3, CER4, CER7, CER10, CC3, CC10, CC11, CG1, CG4, CG6 y CG7 se
evalúan tanto en la parte de teoría como en la de trabajos dirigidos y laboratorio. Las competencias CB4 y CER8,
se valoran exclusivamente en otras actividades asociadas a trabajos dirigidos (laboratorio y modelado) en tutorías colectivas.

1. Fundamentos De Termodinámica Técnica. Autor: Moran, Michael J.. Editorial: Reverté.



2. Motores De Combustión Interna Alternativos. Editorial: Sección de Publicaciones de la E.T.S. de Ingenieros Industriales.

1. Fundamentos De Termodinámica Técnica. Autor: Moran, Michael J.. Editorial: Reverté.



2. 100 Problemas De Termodinámica. Autor: Pellicer, Julio.. Editorial: Alianza Editorial.



3. Heat And Mass Transfer : Fundamentals & Applications . Autor: Çengel, Yunus A.. Editorial: McGraw-Hill.



4. Bombas, Ventiladores Y Compresores / . Autor: Jutglar, Lluís.. Editorial: Ceac,.



5. 2015 Ashrae Handbook : Heating, Ventilating, And Air-Conditioning Applications. Editorial: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers.



6. 2010 Ashrae Handbook: Refrigeration. Editorial: ASHRAE,.

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

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Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

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Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

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