| Codi |
|
| A1 |
L’aplicació del principis de conservació de matèria, energia i quantitat de moviment. |
| A2 |
L’estudi i caracterització dels processos de transferència de calor, matèria i quantitat a escales macro i microscòpiques. |
| A3 |
La modelització bàsica matemàtica i numèrica de processos i propietats. |
| A4 |
L’aplicació dels conceptes de la termodinàmica bàsica a processos amb i sense reacció química. |
| A5 |
La modelització dels sistemes amb reacció química. |
| A6 |
La concepció i disseny d’operacions bàsiques de separació. |
| B1 |
Resoldre problemes de forma efectiva. |
| B3 |
Aplicar pensament crític, lògic i creatiu. |
| B5 |
Treballar de forma col·laborativa. |
| B7 |
Comunicar-se de manera efectiva i amb asertivitat a l'entorn laboral i com a ciutadà. |
| B8 |
Capacitat d’anàlisi i síntesi. |
| B10 |
Capacitat de gestió de la informació. |
| B11 |
Presa de decisions. |
| B12 |
Treball en equip. |
| B13 |
Habilitats en les relacions interpersonals. |
| B15 |
Aprenentatge autònom. |
| B18 |
Lideratge. |
| C1 |
Dominar l’expressió i la comprensió d'un idioma estranger. |
| C2 |
Utilitzar com a usuari les eines bàsiques en TIC. |
| C3 |
Desenvolupar la vida personal i professional tenint una perspectiva àmplia i global del món. |
| C5 |
Expressar-se correctament (tant de forma oral com escrita) en la llengua pròpia. |
| Objectius |
Competències |
| Aplicar, amb criteri, una equació d'estat apropiada per representar el comportament PVT de gasos a alta pressió i/o líquids. |
A3
|
B3
B15
|
C1
|
| Calcular canvis en U, H i S per a gasos amb comportament no ideal mitjançant l'ús de propietats residuals. |
A1
A2
A4
|
B3
B11
|
C1
|
| Descriure les condicions d'equilibri mitjançant el potencial químic o fugacitat i la seva relació amb altres propietats termodinàmiques. |
A4
|
B15
|
C1
|
| Interpretar les diferents formes (P-x-y, T-x-y, x-y, P-T) de representar el comportament de l'equilibri de fases en mescles. |
A4
A6
|
B3
B8
|
C1
|
| Seleccionar models d'activitat en dissolucions no ideals, apropiats a les característiques dels sistema. |
A4
|
B3
B8
B11
|
C1
|
| Ajustar paràmetres de models termodinàmics d'equilibri de fases i assegurar la seva consistència. |
A4
|
B15
|
C1
|
| Determinar les condicions d'equilibri de fases utilitzant coeficients d'activitat i de fugacitat o l'ús d'equacions d'estat. |
A4
A6
|
B1
B5
B7
B8
|
C1
|
| Descriure els criteris d'equilibri amb reacció química. |
A4
A5
|
B3
|
C1
|
| Cercar a la literatura els valors de les propietats físiques i termodinàmiques. |
|
B3
B10
B11
|
C1
C2
|
| Comunicar eficientment, tant de forma oral com escrita. |
|
B7
|
C2
C5
|
| Treballar en equip amb plena responsabilitat individual. |
|
B12
B13
B18
|
C3
|
| Tema |
Subtema |
| 1. Introducció. |
Rellevància de la termodinàmica a l'àmbit de l'Enginyeria Química. Terminologia. Variables i quantitats a la termodinàmica. Equilibri i estat d’equilibri. La regla de les fases. |
| 2. Primer principi de la termodinàmica. |
Concepte d’energia. El primer principi per a sistemes tancats. Entalpia. Capacitat calorífica. El primer principi per a sistemes oberts. |
| 3. El segon principi de la termodinàmica. |
Entropia. Entropia i espontaneïtat dels processos. Càlcul de canvis d’entropia. El punt de vista microscòpic de l’energia. El tercer principi de la termodinàmica. |
| 4. El comportament PVT dels fluids. |
Canvis de fase. La regla de les fases. Projecció en dues dimensions de diagrames PVT en tres. Necessitat pràctica dels diagrames PVT. Condicions crítiques. |
| 5. Equacions d’estat. |
Què és una equació d’estat. El gas ideal. L’expansió del virial. Gasos reals. Equacions d’estat cúbiques: equació de van der Waals, equació de Redlich-Kwong-Soave, equació de Peng-Robinson, altres equacions cúbiques. |
| 6. El principi dels estats corresponents. |
Necessitat i utilitat. Enunciat. Aplicacions. Factor acèntric de Pitzer. Correlacions generalitzades. |
| 7. Estimació de propietats termodinàmiques. |
L’equació fonamental de la termodinàmica. Definicions: entalpia, entropia, energia lliure. Les relacions de Maxwell. Càlcul de propietats termodinàmiques. |
| 8. Equilibri. |
Criteris d’equilibri. El potencial químic. Aplicació dels criteris d’equilibri. Diagrames de fases de substàncies pures. L’equació de Clapeyron. |
| 9. Propietats de sistemes multicomponents. |
Propietats molars parcials. Propietats en excés. Propietats de mescles a partir de solucions ideals. La regla de les fases revisitada. Diagrames de fases binaris. Interpretació. Equilibri líquid-vapor en sistemes binaris. |
| 10. Equilibri líquid-vapor en mescles binàries. |
Fugacitat. Càlcul de fugacitat de substàncies pures. Càlcul de fugacitat en mescles. Solucions ideals: Llei de Raoult. Coeficients d’activitat i el seu càlcul. La llei de Henry. |
| 11. Equilibri de fases. |
Càlcul sistemàtic d’equilibri líquid-vapor. Azeòtrops. Equilibri líquid-vapor a altes pressions. Equilibri líquid-líquid. Equilibri líquid-sòlid. Mescles ternàries. |
| 12. Equilibri químic. |
Estequiometria i grau d'avanç. Condicions d’equilibri. Constant d’equilibri. Reacció en fase gasosa. Reacció en fase líquida. Reaccions heterogènies. Reaccions múltiples. |
| Metodologies :: Proves |
| |
Competències |
(*) Hores a classe |
Hores fora de classe |
(**) Hores totals |
| Activitats Introductòries |
|
1 |
0 |
1 |
| |
| Sessió Magistral |
|
20 |
40 |
60 |
| Avantprojecte |
|
15 |
30 |
45 |
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària |
|
19 |
19 |
38 |
| |
| Atenció personalitzada |
|
1 |
0 |
1 |
| |
| Proves pràctiques |
|
5 |
0 |
5 |
| |
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat |
Metodologies
| |
Descripció |
| Activitats Introductòries |
Es presenta l'organització del curs, els objectius instruccionals, la planificació, el procediment d'avaluació i les condicions per superar l'assignatura. Es connecta l'assignatura amb d'altres prèvies i posteriors i es posa de manifest la seva rellevància per als enginyers químics. |
| Sessió Magistral |
Combinació de classe magistral i estudi de casos. A partir de la introducció dels conceptes bàsics, es desenvolupen exemples, exercicis i activitats, treballats entre els estudiants i el professor. Es discuteixen situacions de la vida quotidiana on la termodinàmica ajuda a la seva comprensió. |
| Avantprojecte |
Es tracta de realitzar projectes de disseny que permetin la cooperació de totes les assignatures i que enfrontin als alumnes, treballant en equip, a problemes oberts que facilitin l’entrenament de, entre d’altres, les seves capacitats d’aprenentatge en cooperació, de lideratge, d’organització, de comunicació i d’enfortiment de les relacions personals. |
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària |
Es proporcionen col·leccions de problemes dels diferents continguts tractats a classe. Aquests problemes haurien de ser resolts tant de forma presencial com en hores pròpies del estudiant. La major part dels problemes són exemples del que es requereix per superar l'assignatura. A les sessions a classe es suggereixen problemes representatius per discutir. Al final es pot demanar el lliurament d'un problema, que serà corregit i comptarà per a l'avaluació final. |
|
|
|
Descripció |
| Reunions de discussió, fora de l'aula, individuals o en grups reduïts per tal de discutir sobre qüestions o problemes concrets. L'horari d'atenció serà comunicat convenientment. |
|
| |
Descripció |
Pes |
| Avantprojecte |
Prova grupal. Treball en equip, realitzat integradament amb la resta d'assignatures del curs acadèmic. Es valora un informe escrit i una presentació seguida d'interpel·lacions individuals. |
25% |
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària |
Lliurament d'exercicis realitzats individualment i demanats periòdicament. Es sol·licitaran 9 lliuraments. Cada estudiant n'haurà de proporcionar 3, escollits a l'atzar. |
5% |
| Proves pràctiques |
Prova individual (20%); realitzada aproximadamanet a la meitat del curs, consta de preguntes conceptuals curtes i problemes d'aplicació, sobre els continguts proporcionats fins al moment.
Prova individual final; mescla de preguntes conceptuals curtes, interpretació de diagrames de fases i exercicis d'aplicació; es realitza al final de quadrimestre (50%). |
70% |
| |
|
Altres comentaris i segona convocatòria |
|
|
| Bàsica |
SMITH, S.; VAN NESS, H.C., Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química, 5a ed. McGraw-Hill, 1997
|
|
| Complementària |
KYLE, B. J., Chemical and Process Thermodynamics, 2a ed. Prentice Hall, 1992
ELLIOT, J.R.; LIRA, C.T., Introductory Chemical Engineering Thermodynamic, Prentice Hall PTR, 1999
PERRY, R. H. (ed.); GREEN, D. (ed.), Perry’s Chemical Engineers Handbook, McGraw-Hill, 1988
ATKINS, P. W., Physical Chemistry, 4a ed. W.H. Freeman & Co., 1990
|
|
| Assignatures que en continuen el temari |
| OPERACIONS DE SEPARACIÓ/20012008 | | LABORATORI D'ENGINYERIA QUÍMICA II/20012029 | | PROCESSOS DE SEPARACIÓ/20012221 |
|
| Assignatures que es recomana cursar simultàniament |
| LABORATORI D'ENGINYERIA QUÍMICA I/20011011 | | TÈCNIQUES DE PROGRAMACIÓ I COMPUTACIÓ A L'ENGINYERIA/20011207 |
|
| Assignatures que es recomana haver cursat prèviament |
| QUÍMICA FÍSICA/20011002 | | FONAMENTS D'ENGINYERIA QUÍMICA/20011018 | | CÀLCUL/20011020 |
|
|