Guia docenteCurso Escuela Técnica Superior de Náutica y Máquinas |
Grao en Máquinas Navais |
Asignaturas |
Termodinámica y Termotecnia |
Contenidos |
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Datos Identificativos | 2023/24 | |||||||||||||
Asignatura | Termodinámica y Termotecnia | Código | 631G03014 | |||||||||||
Titulación |
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Descriptores | Ciclo | Periodo | Curso | Tipo | Créditos | |||||||||
Grado | 1º cuatrimestre |
Segundo | Obligatoria | 6 | ||||||||||
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Tema | Subtema |
1.- INTRODUCCIÓN | 1.1.- OBJETIVOS DE LA TERMODINÁMICA. 2.1.- SISTEMA Y PROPIEDADES TERMODINÁMICAS 2.1.1.- Sistema Termodinámico. 2.1.2.- Propiedades Termodinámicas. Primitivas-Derivadas. Intensivas-Extensivas. 2.1.3.- Estados de un sistema. Postulado I (de estado). Postulado II (de equilibrio). 2.1.4.- Procesos Termodinámicos. |
2.- TRABAJO, ENERGÍA Y CALOR. | 1.2.- TRABAJO. FORMAS DE TRABAJO CUASIESTÁTICO. 1.2.1.- Formas mecánicas del trabajo 1.2.2.- Definición termodinámica del trabajo. Formas de trabajo cuasiestático. 2.2.- INTERACCIÓN ADIABÁTICA DE TRABAJO. ENERGÍA TOTAL 2.2.1.- Interacciones adiabáticas de trabajo. 2.2.2.- Energía total. Postulado III. 2.2.3.- Energía interna. Primer principio para un sistema cerrado. 3.2.- INTERACCIONES DE CALOR. 3.2.1.- Postulado III y trabajo no adiabático. 3.2.2.- Equilibrio térmico. Postulado IV. 3.2.3.- El Postulado IV como base de la termometría. Escalas termométricas 4.2.- LEYES DE LOS GASES. 4.2.1.- Ecuación de estado de gas ideal. 4.2.2.- Mezclas de gases ideales. |
3.- ESTADOS Y PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS | 1.3.- SUSTANCIAS PURAS. 1.3.1.- Sistema simple compresible. 1.3.2.- Superficie pvT de una sustancia pura. Proyecciones. 1.3.3.- Propiedades térmicas. 2.3.-VALORES DE LAS PROPIEDADES. 2.3.1.- Tablas de propiedades de sustancias puras. 2.3.2.- Propiedades del vapor húmedo. 2.3.3.- Aproximaciones para líquido comprimido y modelo de sustancia incompresible. 2.3.4.- Gas real. Factor de compresibilidad. Ecuaciones de estado Carta generalizada. Ley de los estados correspondientes. |
4.- PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA PARA SISTEMAS ABIERTOS | 1.4.- PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA PARA SISTEMAS ABIERTOS. 1.4.1.- Masa, volumen y superficie de control. Ecuación de la Primera Ley. 2.4.2.- Balances de materia y energía en un volumen de control. Energía de flujo. 3.4.3.- Análisis integral y diferencial. 3.4.4.- Balances de materia y energía en régimen permanente y no permanente. |
5.- SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA | 1.5.- ENTROPÍA Y SEGUNDA LEY. 1.5.1.- Limitaciones del Primer Principio. 1.5.2.- Máquina Térmica. Interacciones energéticas entre dos focos. 1.5.3.- Enunciados del Segundo Principio. Kelvin-Plank. Clausius. Equivalencia de ambos enunciados. 1.5.4.- Reversibilidad. Enunciados de Carnot. 1.5.5.- Escala termodinámica de temperatura. 1.5.6.- Ciclo de Carnot. |
6.- ENTROPÍA E IRREVERSIBILIDAD | 1.6.- TEOREMA DE CLAUSIUS. ENTROPÍA. 2.6.- ENTROPÍA 3.6.- PRINCIPIO DE INCREMENTO DE ENTROPÍA. IRREVERSIBILIDAD. 3.6.1.-Balance de entropía para un sistema cerrado. 3.6.2.- Principio de incremento de entropía. 4.6.- CAMBIO DE ENTROPÍA. 4.6.1.- Ecuaciones Tds. Modelo de gas ideal. Mezclas liquido-vapor. Hipótesis de calores específicos constantes. Sustancia incompresible. 5.6.- DIAGRAMAS T-S Y H-S. Interpretación gráfica del calor en un diagrama T-s. Diagrama de Mollier. 6.6.- BALANCE DE ENTROPIA PARA UN VOLUMEN DE CONTROL 6.6.1.- Balance de entropía para volúmenes de control. Aplicación a procesos en régimen estacionario y no estacionario. 7.6.- TRABAJO EN PROCESOS DE FLUJO ESTACIONARIO INTERNAMENTE REVERSIBLES. 8.6.-RENDIMIENTO ISOENTRÓPICO DE EQUIPOS EN RÉGIMEN ESTACIONARIO. 7.6.1.- Turbinas. 7.6.2.- Compresores y bombas. 7.6.3.- Toberas y difusores. |
7.- FLUJO A ALTA VELOCIDAD | 1.7.- ESTANCAMIENTO ADIABÁTICO DE UN FLUIDO 2.7.- VELOCIDAD DEL SONIDO Y NÚMERO DE MACH. 3.7.- FLUJO CON VARIACIÓN DE SECCIÓN DE PASO. 4.7.- RELACIONES ENTRE PROPIEDADES DE FLUJO Y NÚMERO DE MACH. 5.7.- EFECTO DE LA CONTRAPRESIÓN EN TOBERAS. |
8.- CICLOS DE VAPOR Y GAS | 1.8.- Ciclo de Rankine,rendimiento y mejoras. 2.8.- Ciclos de gas. 2.8.1.- Ciclos Otto y Diesel 2.8.2.- Ciclo Brayton, mejoras. Ciclo combinado 3.8.- Ciclos de refrigeración |
9.- Termodinámica del aire húmedo. Psicometría | 1.9.- Propiedades 2.9.- Aplicaciones. Acondicionamiento de aire |
10.- Mezclas reactivas.Combustión | 1.10.- Combustión, cálculos |
El desarrollo de los temas anteriores* cumple con la columna 2, Conocimientos, Comprensión y Suficiencia, del Convenio STCW, modificado por Manila 2010, de los siguientes Cuadros: * La obtención de las competencias establecidas en la Columna 1 de los respectivos Cuadros STCW, se completan con la superación de los contenidos relacionados en las siguientes materias complementarias a esta: Motores de combustión interna. Turbinas de vapor y gas. Transferencia de calor y generadores de vapor. Instalaciones marítimas y propulsores. Automatización de instalaciones marítimas. Prácticas externas en buque |
1.- Cuadro A-III/1 de Especificación de las normas mínimas de competencia aplicables a los oficiales encargados de la guardia en una cámara de máquinas con dotación permanente y de los designados para prestar servicio en cámaras de máquinas sin dotación permanente Función: Maquinaria naval, a nivel operacional Competencias: -1.1 Realizar una guardia de máquinas segura -1.2 Hacer funcionar la maquinaria principal y auxiliar y los sistemas de control correspondientes. |
El desarrollo y superación de estos contenidos, junto con los correspondientes a otras materias que incluyan la adquisición de competencias específicas de la titulación, garantizan el conocimiento, comprensión y suficiencia de las competencias recogidas en el cuadro AIII/2, del Convenio STCW, relacionadas con el nivel de gestión de Oficial de Máquinas de Primera de la Marina Mercante, sin limitación de potencia de la planta propulsora y Jefe de Máquinas de la Marina Mercante hasta un máximo de 3000 kW. | Cuadro A-III/2 del Convenio STCW. Especificación de las normas mínimas de competencia aplicables a los Jefes de máquinas y Primeros Oficiales de máquinas de buques cuya máquina propulsora principal tenga una potencia igual o superior a 3 000 kW |
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