IDENTIFYING DATA 2023_24
Subject (*) LABORATORY OF CHEMICAL THERMODYNAMICS AND KINETICS Code 20904120
Study programme
Double degree in Chemical Engineering and Food Bioprocess Technology (2019)
Cycle 1st
Descriptors Credits Type Year Period
3 Compulsory Second AN single exam
Language
Català
Department Mechanical Engineering
Chemical Engineering
Coordinator
LLOVELL FERRET, FÈLIX LLUÍS
E-mail daniel.montane@urv.cat
felix.llovell@urv.cat
denisse.rivas@urv.cat
Lecturers
MONTANÉ CALAF, DANIEL
LLOVELL FERRET, FÈLIX LLUÍS
RIVAS NAVIA, DENISSE MARIA
Web
General description and relevant information <div> <p>Objectius: Planificar, executar, interpretar, i presentar els resultats d’un treball experimental, formant part d’un equip però amb plena responsabilitat individual. S’adquireix experiència en cinètica i termodinàmica químiques.</p></div>

Competences
Type A Code Competences Specific
 A1.1 Consistently apply knowledge of basic, scientific and technological subjects pertaining to engineering
 A1.2 Design, execute and analyse experiments related to engineering
 A1.3 Ability to analyse and assess the social and environmental impact of technical solutions (G7)
 A2.1 Ability to deal with specifications, regulations and mandatory standards (G6)
 A3.4 Ability to understand the basics of general chemistry, organic and inorganic chemistry, and their applications in engineering (FB4)
 A4.1 Knowledge of applied thermodynamics and heat transfer. Fundamental laws and their application to engineering problems (RI1)
 A5.3 Ability to design and manage applied experimental procedures, especially to determine thermodynamic and transport properties and to model phenomena and systems in the field of chemical engineering, fluid flow systems, heat transfer, mass transfer operations, kinetics of chemical reactions and reactors (QI3)
 A5.4 Capacity to design, manage and operate procedures (QI4)
Type B Code Competences Transversal
 B1.1 Communicate information clearly and accurately to diverse audiences (CT5)
 B1.5 Use ICT to efficiently manage information and knowledge (CT2)
 B4.1 Learn effective ways to assimilate knowledge and behaviour.
 B4.2 Identify the learning process and academic and professional preferences
 B4.3 Learn independently and with initiative.
 B4.4 Knowledge in basic and technological subjects that enables them to learn new methods and theories and gives them the versatility to adapt to new situations. (G3)
 B5.1 Work independently with responsibility, initiative and innovative thinking.
 B5.2 Take on entrepreneurial positions.
 B5.3 Ability to solve problems with initiative, decision-making, creativity and critical reasoning, and to communicate and transmit knowledge, skills and abilities in the field of Industrial Technical Engineering, specialised in Industrial Chemistry. (G4) (CT3)
Type C Code Competences Nuclear

Learning outcomes
Type A Code Learning outcomes
 A1.1 Aplica correctament els balanços de matèria i energia, biotecnologia, transferència de matèria, operacions de separació, enginyeria de la reacció química, disseny de reactors, i valorització i transformació de matèries primeres i recursos energètics.
Aplica correctament la termodinàmica i la transmissió de calor, i la seva aplicació a la resolució de problemes d'enginyeria.
Comprèn i domina els conceptes bàsics sobre les lleis generals de la mecànica, termodinàmica (...) i la seva aplicació per a la resolució de problemes propis de l'enginyeria.
 A1.2 Dissenya i gestiona procediments d'experimentació aplicada, especialment per a la determinació de propietats termodinàmiques i de transport, i modelatge de fenòmens i sistemes en l'àmbit de l'enginyeria química, sistemes amb flux de fluids, transmissió de calor, operacions de transferència de matèria, cinètica de les reaccions químiques i reactors.
 A1.3 Treballa seguint sempre les normes de seguretat. Opera al laboratori minimitzant el consum d'energia i de matèries primeres i produint un mínim de residus.
 A2.1 Coneix i aplica les especificacions dels equips, i dissenya els experiments d'acord amb les especificacions, reglaments i normes d'obligat compliment.
 A3.4 Coneix els mecanismes de reacció i la seva relació amb la cinetica.
 A4.1 Relaciona els coneixements teòrics en el camp de mecànica de fluids amb l'experimentació duta a terme en els laboratoris.
Interpreta les diferents formes (P-x-y, T-x-y, x-y, P-T) de representar el comportament de l'equilibri de fases en mescles.
Ajusta paràmetres de models termodinàmics d'equilibris de fases i assegura la seva consistència.
Determina les condicions d'equilibri de fases utilitzant coeficients d'activitat i de fugacitat o l'ús d'equacions d'estat.
Estableix experimentalment la cinètica d'una reacció, determinant els ordenis de reacció individuals, el factor de freqüència i l'energia d'activació.
Estudia experimentalment l'equilibri d'una reacció reversible i determina la seva cinètica.
Busca en la literatura els valors de les propietats físiques i termodinàmiques.
 A5.3 Assigna un error als resultats obtinguts en els experiments en funció de l'error de les dades que utilitzin i de l'error experimental de les mesures que prenen. Considera la importància dels errors en la validació de resultats experimentals.
Aprèn les tècniques bàsiques de mesura al laboratori. Decideix l'aplicació de les tècniques analítiques adequades per a cada problema.
 A5.4 Analitza les especificacions dels equips, estableix marges d'operació teòrica i dissenya procediments d'operació.
Type B Code Learning outcomes
 B1.1 Intervene effectively and convey relevant information.
Structure their presentations and comply with any requirements should there be any.
Plan their communications: generate ideas, search for information, select and order the information, make schemes, determine the type of audience and the objectives of the communication, etc.
Draft documents with the appropriate format, content, structure, language accuracy and register, and illustrate concepts using the appropriate conventions: formats, titles, footnotes, captions, etc.
Prepare their presentations and use a variety of presentation strategies (audiovisual support, eye contact, voice, gesture, time, etc.).
Usa un llenguatge apropiat a la situació
 B1.5 Coneix el maquinari bàsic dels ordinadors.
Coneix el sistema operatiu com a gestor del maquinari i el programari com a eina de treball.
Utilitza programari per a la comunicació: editors de text, fulls de càlcul i presentacions digitals.
Utilitza programari per a la comunicació virtual: eines interactives (web, moodle, blogs, etc), correu electrònic, fòrums, xat, vídeo-conferències, eines de treball col.laboratiu etc.
Localitza i accedeix a la informació de manera eficaç i eficient.
 B4.1 Desenvolupa estrategies pròpies de resoldre problemes i trobar solucions.
 B4.2 Adopta autònomament les estratègies d’aprenentatge en cada situació
Estableix els seus propis objectius d’aprenentatge
 B4.3 Selecciona un procediment d’entre els que li proposa el professor
En cada cas, sap formular les preguntes adients per resoldre els dubtes o les qüestions obertes i té criteri en la cerca de la informació.
 B4.4 Té una visió de conjunt de les diferents teories o metodologies d’una assignatura
Fa aportacions significatives o certes innovacions
Transfereix l’aprenentatge de casos i exercicis de l’aula a situacions reals d’altres àmbits
 B5.1 Decide how to manage and organize work and the time required to carry out a task on the basis of an initial schedule.
Presenta resultats d’allò que s’espera en la manera adequada d’acord amb la bibliografia donada i en el temps previst
Analyze their limitations and the chances they have of carrying out the task/job.
Decide how to manage and organize work and time.
Té criteri sobre el seu procés d’aprenentatge i les necessitats d’aprenentatge
 B5.2 Mostra un criteri correcte per a decisions de manera encertada basant-se en dades i informació objectiva disponible
Decideix com ha de fer el treball previst perquè tingui la màxima qualitat possible
Pren decisions amb criteri en situacions compromeses i sota pressió.
 B5.3 Recull la informació significativa que necessita per resoldre els problemes en base a criteris objectius
Segueix un mètode lògic per identificar les causes d’un problema
Provide alternative solutions to a problem and evaluate risks and advantages.
Draw up strategies to solve problems.
Té la capacitat de dirigir el procés de presa de decisions de manera participativa
Obtain the support they need from others for their decisions to be successful.
Metòdicament es pregunta sobre noves formes de fer les coses, busca nous procediments i experimenta amb procediments nous
Analitza riscos i beneficis de la innovació
Type C Code Learning outcomes

Contents
Topic Sub-topic
Mòdul 1. Cinètica. Pràctica 1. Cinètica d'una reacció irreversible.
Mòdul 1. Cinètica. Pràctica 2. Cinètica d'una reacció reversible.
Mòdul 1. Cinètica. Pràctica C3. Cinètica d’una reacció catalítica.
Mòdul 2. Termodinàmica. Pràctica 4. Equilibri líquid-vapor d'un sistema binari aigua-etanol a pressió atmosfèrica. Determinació experimental de 4 punts del diagrama d'equilibri. Construir els diagrames XY i Txy. Realitzar el test de consistència de les dades experimentals. Calcular els coeficients d'activitat amb els models de Margules i Van Laar.
Mòdul 2. Termodinàmica. Pràctica 5. Equilibri líquid-líquid d'una mescla ternària: aigua-etanol-acetat d'etil. Estudi de la separació de fases i construcció de la corba binodal.
Mòdul 2. Termodinàmica. Pràctica 6. Determinació de la calor de formació d'una substància orgànica a partir de les dades experimentals de la seva calor de combustió. Aquesta, es realitza de forma adiabàtica en un calorímetre.
Mòdul 2. Termodinàmica. Pràctica 7. Determinació de les entalpies de vaporització de tres líquids purs. La part experimental es realitza en un bullidor operant a pressió controlada. Utilització de l'equació de Clausius-Clapeyron linealitzada.
Mòdul 2. Termodinàmica. Pràctica 8. Estudiar l'adsorció d'un colorant industrial sobre carbó activat. Efecte de las variables d'operació: temps, massa de carbó activat y temperatura. Determinació del millor model: Langmuir o Freundlich. Estudi termodinàmic de l'adsorció.

Planning
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours
Hours outside the classroom
(**) Total hours
Introductory activities
1 0 1
Previous study
A1.1
A1.2
A1.3
A2.1
A3.4
A4.1
A5.3
A5.4
B1.1
B4.1
B4.2
B4.3
B4.4
B5.1
B5.2
B5.3
0 5 5
Laboratory practicals
A1.1
A1.2
A1.3
A2.1
A3.4
A4.1
A5.3
A5.4
B1.1
B4.1
B4.2
B4.3
B4.4
B5.1
B5.2
B5.3
30 0 30
Presentations / oral communications
A1.1
A1.2
A1.3
A2.1
A3.4
A4.1
A5.3
A5.4
B1.1
B4.1
B4.2
B4.3
B4.4
B5.1
B5.2
B5.3
3 9 12
Assignments
A1.1
A1.2
A1.3
A2.1
A3.4
A4.1
A5.3
A5.4
B1.1
B4.1
B4.2
B4.3
B4.4
B5.1
B5.2
B5.3
1 19 20
Personal attention
B1.1
1 0 1
 
Multiple-choice objective tests
A1.1
A1.2
A1.3
A2.1
A3.4
A4.1
A5.3
A5.4
B1.1
B4.1
B4.2
B4.3
B4.4
B5.1
B5.2
B5.3
1 5 6
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies
  Description
Introductory activities Presentació de l'assignatura.
Previous study Disseny de la pràctica amb informació donada pel professor, obtinguda a la biblioteca i per altres medis.
Laboratory practicals Realització al laboratori dels experiments necessaris per complir els objectius de la pràctica.
Presentations / oral communications Presentació audiovisual dels resultats de les pràctiques.
Assignments Realització en equip dels informes de les pràctiques de laboratori.
Personal attention Horari d'atenció.

1ºQuadrimestre: Responsable: Dr. Fèlix Llovell
horari d'oficina: matí 9h30-14h30 tarda 15h30-18h30.
Les reunions es convocaran a petició de l'alumne, enviant un e-mail al professor: felix.llovell@urv.cat

2ºQuadrimestre: Responsable: Dr. Christophe Bengoa
horari d'oficina: matí 10h30-14h00 tarda 16h00-18h30.
Les reunions es convocaran a petició de l'alumne, enviant un e-mail al professor: christophe.bengoa@urv.cat

Es prega no enviar e-mails pel moodle, no es poden respondre

Personalized attention
Description

Horari d'atenció.

1ºQuadrimestre: Responsable: Dr. Fèlix Llovell

horari d'oficina: matí 9h30-14h30 tarda 15h30-18h30.

Les reunions es convocaran a petició de l'alumne, enviant un e-mail al professor: felix.llovell@urv.cat

2ºQuadrimestre: Responsable: Dr. Christophe Bengoa

horari d'oficina: matí 10h30-14h00 tarda 16h00-18h30.

Les reunions es convocaran a petició de l'alumne, enviant un e-mail al professor: christophe.bengoa@urv.cat

Es prega no enviar e-mails pel moodle, no es poden respondre


Assessment
Methodologies Competences Description Weight        
Presentations / oral communications
A1.1
A1.2
A1.3
A2.1
A3.4
A4.1
A5.3
A5.4
B1.1
B4.1
B4.2
B4.3
B4.4
B5.1
B5.2
B5.3
Presentació audiovisual dels resultats i conclusions de cada pràctica seguit d'una sèrie de preguntes del professor. 25%
Assignments
A1.1
A1.2
A1.3
A2.1
A3.4
A4.1
A5.3
A5.4
B1.1
B4.1
B4.2
B4.3
B4.4
B5.1
B5.2
B5.3
Presentació dels informes de les pràctiques de laboratori.Tot aquest conjunt queda afectat per un factor individual d'avaluació creuada. 35%
Multiple-choice objective tests
A1.1
A1.2
A1.3
A2.1
A3.4
A4.1
A5.3
A5.4
B1.1
B4.1
B4.2
B4.3
B4.4
B5.1
B5.2
B5.3
Es faran dues proves, una al final de cada quadrimestre.
Cadascuna d'elles tindrà un pes de 20%.
S'hauran de respondre a qüestions relacionades amb les pràctiques dutes a terme en el laboratori. Avaluació individual de cada alumne.
40%
Others  
 
Other comments and second exam session

Per poder aprovar l'assignatura, s'ha:

1) d'obtenir una nota mínima de 3/10 a cadascuna de les dues proves objectives de tipus test.

2) d'obtenir una nota mitjana de l'assignatura igual o superior a 5/10.

No hi ha segona convocatòria.

Durant les proves d'avaluació individuals, els telèfons mòbils, tauletes PC i altres aparells electrònics que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vista.


Sources of information

Basic

KIRKUP, L., Experimental Methods, and Introduction to the Analysis and Presentation of Data, WILEY, BRISNBANE, 1994.

Complementary

RAY, S., Engineering Experimentation, McGraw-Hill, Londres, 1992.

GARNER, W. Y. (ed.); BARGE, M. S. (ed.), Good Laboratory Practice Standards. Applications for Field and Laboratory Studies, American Chemical Society, Washington, 1992.

HOLMAN, J. P., HOLMAN, J. P. Experimental Methods for Engineers, McGraw-Hill, Nova York, 1994.

FELDER, R., ROUSSEAU, R., Principios Elementales de los Procesos Químicos, 3ª ed., Limusa Wiley, 2003.

FOGLER, H.S., Elementos de la Ingeniería de la Reacción Química, 2a edició traduïda al castellà, 1992.

Recommendations

Subjects that are recommended to be taken simultaneously
CHEMICAL KINETICS AND REACTOR DESIGN/20204124
THERMODYNAMICS/20204114

Subjects that it is recommended to have taken before
FUNDAMENTALS OF PROCESS ENGINEERING/20204116
(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.