Identifying Data 2015/16
Subject (*) THERMODYNAMICS Code 730G01115
Study programme
Grao en Arquitectura Naval
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Graduate 1st four-month period
Second Obligatoria 6
Language
Spanish
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinador
Calvo Diaz, Jose Ramon
E-mail
jose.ramon.calvo@udc.es
Lecturers
Calvo Diaz, Jose Ramon
E-mail
jose.ramon.calvo@udc.es
Web http://www.udc.es
General description

Study programme competencies
Code Study programme competences
A14 Coñecemento da termodinámica aplicada e da transmisión da calor.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B10 Actitude orientada á análise.
B11 Actitude creativa.
B17 Analizar e descompoñer procesos.
B18 Capacidade de abstracción, comprensión e simplificación de problemas complexos.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
(1) Modelar matematicamente sistemas e procesos relacionados a la utilización y generación de la energía A14
B1
B2
B10
B11
B17
B18
C3
C6
C8
(2) Aprender a aprender A14
B1
B2
B10
B11
B17
B18
C3
C6
C8
(3) Resolver problemas de forma efectiva. A14
B1
B2
B10
B11
B17
B18
C3
C6
C8
(4) Actitud orientada al análisis A14
B1
B2
B10
B11
B17
B18
C3
C6
C8
(5) Actitud creativa. A14
B1
B2
B10
B11
B17
B18
C3
C6
C8
(6) Analizar y descomponer procesos. A14
B1
B2
B10
B11
B17
B18
C3
C6
C8
(7) Capacidad de abstracción, comprensión y simplificación de problemas complejos. A14
B1
B2
B10
B11
B17
B18
C3
C6
C8
(8) Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida. A14
B1
B2
B10
B11
B17
B18
C3
C6
C8
(9) Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse. A14
B1
B2
B10
B11
B17
B18
C3
C6
C8
(10) Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad. A14
B1
B2
B10
B11
B17
B18
C3
C6
C8

Contents
Topic Sub-topic
1. Introducción a la termodinámica
Aplicaciones de la termodinámica. Medio continuo. conceptos básicos:sistema, entorno, estado, propiedad termodinámica, equilibrio. Caracterización y medida de las propiedades primitivas: presión, volumen y temperatura. Escalas de temperatura. El termómetro de gás.
2. Conceptos de Trabajo y Calor y el 1er Principio (Conservación de la Energía) Revisión del concepto de trabajo de acuerdo con la Mecánica. Ejemplos. La Ley de La Conservación de la Energía Mecánica. Generalización del concepto de trabajo. El trabajo eléctrico. Ejemplos. Procesos cuasi-estáticos y el trabajo. Interacción de calor. Ejemplos comparativos de calor y trabajo. Energía interna y energía total. La Ley de la Conservación de la Energía. Procesos de transferencia de calor a volumen y presión constante. La entalpía. La energía interna y la entalpía para gases ideales y fluidos incompresibles. Tablas de gases ideales.
3. Propiedades de una sustancia pura La ecaución de estado de gases ideales y la caracterización del estado por dos propiedades independientes. El fluido incompresible. El diagrama de fases y las fases de una sustancia pura. La sustancia pura simple y compresible(SPSC). Postulado de caracterización del estado de una SPSC. La ecuación de estado y las superficies termodinámicas. Diagramas (p, v) y (T, v) de una SPSC. Las tablas de propiedades termodinámicas y los estados de referencia para el agua y los refrigerantes. Ejemplos.
4. Conservación de la Energía y la 1a Ley de la Termodinámica Ejemplos de máquinas térmicas: trubinas a vapor, turbinas hidráulicas, compresores, toberas, intercambiadores de calor. La noción de Volumen de Control (Sistema Abierto). Conservación de la Masa. Ejemplos. La Conservación de la Energía y los trabajos de entrada y salida. La Conservación de la Masa y de la Energía aplicadas a las máquinas térmicas. Problemas en estado estacionario y no estacionario. Llenado y vaciado de depósitos.
5. 2a Ley de la Termodinámica e introducción a los Ciclos Termodinámicos Concepto de reversibilidad. Procesos irreversibles. Procesos expontáneos. Procesos internamente reversibles. El foco térmico. Motores y refrigeradores. El rendimiento y el coeficiente de eficacia. Enunciados del 2º Principio de la Termodinámica: el de Kelvin-Plank y el de Clausius. Equivalencia entre los enunciados. El ciclo motor reversible (Carnot) a partir de un gas ideal contenido en un conjunto cilindro-pistón. El rendimiento del ciclo motor reversible. Corolarios del 2º Principio. Escala absoluta de temperaturas. La desigualdad de Clausius.
6. La Entropía Analogía entre trabajo y presión y calor y temperatura en procesos reversibles. La Entropía, propiedad termodinámica. Relaciones termodinámicas envolviendo la entropía. Relaciones para gases ideales. Tablas de propiedades para SPSC. Diagramas (T,s) y (h,s). La generación de entropia en procesos irreversibles. La transferencia y la generación de entropía. Sistemas abiertos. Aplicaiones a máquins térmicas. El rendimiento de las máquinas térmicas: compresores, bombas, turbinas, toberas. Aplicaciones.
7. El concepto de Irreversibilidad y la propiedad Exergía Exergía asociada al potencial de trabajo. Trabajo reversible e Irreversibilidad. Intercambio de Exergía en en sistemas y sistemas abiertos. Transferencia de exergía en las interacciones de calor y trabajo y en la transferencia de masa. El Principio de la Disminución ý la Destrucción de Exergía. Balnces de exergía en sistemas y sistemas abiertos. Aplicaciones.

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
ICT practicals A14 B1 B2 B10 B11 B17 B18 C3 C6 C8 20 40 60
Guest lecture / keynote speech A14 B1 B2 B10 B11 B17 B18 C3 C6 C8 40 40 80
Long answer / essay questions A14 B1 B2 B10 B11 B17 B18 C3 C6 C8 9 0 9
 
Personalized attention 1 0 1
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
ICT practicals Consisten de prácticas en el aula de informática, en las que el alumno aprende a manejar un programa informático específco, a través del cual puede resolver problemas de la asignatura. Cada clase envolverá la solución de un problema cuya solución podrá ser concluída como trabajo indiivdual que será presentado en la próxima clase. (voluntario, para planes antiguos)
Guest lecture / keynote speech Clases ministradas por el instructor con carácter convencional. (voluntario, planes antiguos)
Long answer / essay questions Dos exámenes con dos tipos de problemas: (1) los que tratan aspectos conceptuales; y (2) los que exigen que el alumno demuestre su capacidad de modelar y resolver numericamente problemas.

Personalized attention
Methodologies
ICT practicals
Description
El desarrollo de los proyectos requiere un seguimiento cercano lo que implica en una atención personalizada(al grupo de trabajo).
La atención personalizada está relacionada a sesiones de tutorías indivuales.

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Long answer / essay questions A14 B1 B2 B10 B11 B17 B18 C3 C6 C8 Media de dos exámenes con puntuación diferenciada. El primero con peso 30% y el segundo y final con peso 70%. 75
ICT practicals A14 B1 B2 B10 B11 B17 B18 C3 C6 C8 La evaluación consistirá en atribuir una nota a cada ejercicio que entrega el aluno. 20
Guest lecture / keynote speech A14 B1 B2 B10 B11 B17 B18 C3 C6 C8 Se considerará la presencia y la participación del alumnado en clase. 5
 
Assessment comments

Sources of information
Basic M. Moran y H. N Shapiro (2004). Fundamentos de Termodinámica Técnica. Editorial Reverté S. A.
J. Mª Sáiz Jabardo (2008). Introducción a la Termodinámica.
Y. A. Çengel y M. A. Boles. (2006). Termodinámica. McGraw-Hill Book Co.

Complementary


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before
CALCULUS/730G01101
PHYSICS I/730G01102
DIFFERENTIAL EQUATIONS/730G01110
MECHANICS/730G01118

Subjects that are recommended to be taken simultaneously

Subjects that continue the syllabus
SHIPBUILDING AND SHIP PROPULSION/730G01112
FLUID MECHANICS/730G01119

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