DATOS IDENTIFICATIVOS 2021_22
Asignatura (*) TERMODINÁMICA Código 20204114
Titulación
Grado en Ingeniería Química (2010)
Ciclo
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Periodo
6 Obligatoria Segundo 1Q
Lengua de impartición
Català
Departamento Ingeniería Mecánica
Ingeniería Química
Coordinador/a
FONT CAPAFONS, JOSÉ
Correo-e jose.font@urv.cat
alireza.zare@urv.cat
felix.llovell@urv.cat
Profesores/as
FONT CAPAFONS, JOSÉ
ZARE , ALIREZA
LLOVELL FERRET, FÈLIX LLUÍS
Web
Descripción general e información relevante La asignatura se centra en la parte de la termodinámica más directamente relacionada con el diseño de unidades de separación y reacción. Los objetivos educativos principales son: Estimar las propiedades termodinámicas de sustancias puras y de mezclas. Caracterizar un sistema multifásico o reactivo en equilibrio a partir de las funciones de estado entropía y energía libre. Generar e interpretar los diagramas de fases de sustancias puras y mezclas multicomponente. Determinar las condiciones del equilibrio químico en sistemas reactivos homogéneos y heterogéneos. Aplicar los anteriores conceptos al diseño de procesos químicos.

Competencias
Tipo A Código Competencias Específicas
 A1.1 Aplicar efectivamente el conocimiento de las materias básicas, científicas y tecnológicas propias de la ingeniería.
 A4.1 Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería (RI1)
Tipo B Código Competencias Transversales
Tipo C Código Competencias Nucleares

Resultados de aprendizaje
Tipo A Código Resultados de aprendizaje
 A1.1 Aplica correctamente la termodinámica y la transmisión de calor, y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.
 A4.1 Aplica, con criterio, una ecuación de estado apropiada para representar el comportamiento PVT de gases a alta presión y / o líquidos.
Calcula cambios de energía interna, entalpía y entropía para gases en condiciones de comportamiento no ideal mediante el uso de propiedades residuales.
Describe las condiciones de equilibrio mediante el potencial químico o fugacidad y su relación con otras propiedades termodinámicas.
Interpreta las diferentes formas (Pxy, Txy, xy, PT, HP, HS, etc) de representar el comportamiento del equilibrio de fases en mezclas o de las propiedades termodinámicas de fluidos puros.
Determina las condiciones de equilibrio de fases utilizando, si hace falta, modelos de estimación de coeficientes de actividad y de fugacidad o el uso de ecuaciones de estado, elegido con criterio.
Calcula sistemas en equilibrio químico en función de la temperatura, la presión y la composición, con reacción múltiple o única, tanto en fase gas como líquida.
Tipo B Código Resultados de aprendizaje
Tipo C Código Resultados de aprendizaje

Contenidos
tema Subtema
1. Revisión de conceptos Qué es la Termodinámica. Aplicaciones. Primer principio. Segundo principio.
2. El comportamiento PVT de los fluidos La regla de les fases. Proyección en
dosdimensiones de diagramas PVT. Necesidad práctica de los diagramas PVT.
3. Ecuaciones de estado El gas ideal. Gases reales. La expansión del virial.
Ecuaciones de estado cúbicas. Otras ecuaciones de estado.
4. El principio de los estados correspondientes Definición y aplicaciones. Factor acéntrico de Pitzer. Correlaciones generalizadas.
5. Estimación de propiedades termodinámicas La ecuación fundamental de la Termodinámica. Las relaciones de Maxwell. Cálculo de propiedades termodinámicas. Propiedades residuales.
6. Equilibrio Criterios de equilibrio. El potencial químico. Aplicación de los criterios de equilibrio. Diagramas de fases de sustancias puras. La ecuación de Clapeyron.
7. Propiedades termodinámicas en sistemas multicomponente La regla de les fases revisitada. Diagramas binarios de fases. Interpretación.
8. Equilibrio líquido-vapor en mezclas binarias Fugacidad. Cálculo de fugacidad de sustancias puras. Cálculo de fugacidad en mezclas. Soluciones ideales y no ideales: ley de Raoult revisitada. Coeficientes de actividad y su cálculo. La ley de Henry.
9. Equilibrio de fases Cálculo sistemático del equilibrio líquido-vapor. Azeótropos. Equilibrio líquido-vapor a alta presión. Aplicación a la destilación. Equilibrio líquido-líquido: mezclas ternarias. Equilibrio líquido-sólido y gas-sólido: adsorción.
10. Equilibrio químico Estequiometría y grado de avance (conversión). Condiciones de equilibrio. La constante de equilibrio. Reacción en fase gas. Reacción en fase líquida. Reacciones heterogéneas. Reacciones múltiples.

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Competencias (*) Horas en clase
Horas fuera de clase
(**) Horas totales
Actividades introductorias
A1.1
A4.1
1 1 2
Sesión magistral
A1.1
A4.1
32 54 86
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
A1.1
A4.1
12 26 38
Trabajos
A4.1
3 12 15
Atención personalizada
A1.1
A4.1
1 1 2
 
Pruebas objetivas de preguntas cortas
A1.1
A4.1
7 0 7
 
(*) En el caso de docencia no presencial, serán las horas de trabajo con soporte virtual del profesor.
(**) Los datos que aparecen en la tabla de planificación son de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías
  descripción
Actividades introductorias Presentación de los contenidos y la organización de la asignatura, así como su conexión con asignaturas previas y posteriores. Revisión del material disponible en el espacio Moodle.
Sesión magistral Combinación de clase magistral y estudio de casos mediante la introducción de los conceptos básicos, la discusión de ejemplos y la realización conjunta de ejercicios de forma presencial. Se contemplan reuniones de discusión grupales o individuales para aclarar conceptos o metodologías. Se incluye la dedicación del estudiante a las tareas de estudio para profundizar en la comprensión de los conceptos proporcionados.
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria Resolución de colecciones de problemas por parte de los estudiantes, individualmente o en grupo, con supervisión por parte del profesorado. Incluye el trabajo individual del estudiante derivado de esta actividad. En fechas comunicadas convenientemente, se recogerán problemas realizados en grupo.
Trabajos Ejecución de la resolución de un caso práctico de aplicación de la termodinámica en el diseño de procesos propios de la industria del proceso químico. Trabajando en grupos pequeños, habrá que aplicar con criterio y en un contexto real los conceptos desarrollados en el seno de la asignatura.
Atención personalizada Reuniones, individuales o grupales, en horario de atención para clarificar aspectos específicos de los conceptos proporcionados.

Atención personalizada
descripción
Encuentros, fuera del aula, individuales o en grupos reducidos para discutir sobre cuestiones o problemas concretos. El horario de atención será comunicado convenientemente y las formas de contactar informadas en el espacio Moodle.

Evaluación
Metodologías Competencias descripción Peso        
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
A1.1
A4.1
1. Entrega de ejercicios realizados en grupo, presencialmente, y pedidos periódicamente al finalizar la sesión. Se solicitarán 12 entregas. Se podrá descartar hasta el 25% de las entregas para calcular la nota global. 5%
Trabajos
A4.1
2. Trabajo realizado en grupo. Se resolverá una situación práctica de aplicación de los conceptos termodinámicos en un contexto real. 15%
Pruebas objetivas de preguntas cortas
A1.1
A4.1
Participan diferentes pruebas en diferentes momentos:

3. Resolución de un problema, similar a los disponibles en las colecciones, durante un tiempo limitado a una hora. Se realizará en dos ocasiones, sin previo aviso. (2.5% + 2.5%)

4. Dos pruebas individuales intermedias mediante preguntas cortas conceptuales y problemas de aplicación sobre los contenidos proporcionados hasta el momento. (15% + 20%)

5. Prueba individual al final del periodo lectivo que incluye todos los contenidos de la asignatura. Estará formada de una parte dedicada a conceptos y de otra de aplicación práctica. (40%)
80%
Otros  
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

Esta asignatura presenta condiciones específicas de superación.

Es condición necesaria pero no suficiente para superar la evaluación, independientemente de cualquier otra consideración, ser capaz de interpretar y generar diagramas binarios de equilibrio de fases. En la prueba final (5) o el examen de 2ª convocatoria, se indicará qué ejercicios serán utilizados para verificar el cumplimiento de esta condición.

En la 2ª convocatoria, se mantendrá la participación de la parte de evaluación continua relacionada con la resolución de problemas, es decir, los apartados 1 y 3 de la descripción en la parte superior, para un total del 10%. Así pues, la prueba de 2ª convocatoria, de formato similar a la descripción hecha en el apartado 5, representará un 90% de la calificación final.

Durante las pruebas, no se pueden tener móviles activados a la vista y queda completamente prohibido manipularlos durante la prueba.

En cualquier prueba, no se puede usar ningún medio de comunicación externa ni puede conectarse a la red para hacer algo que no sea estrictamente permitido e informado en el examen.
El incumplimiento de las dos normas anteriores conlleva el suspenso inmediato, independientemente de las repercusiones disciplinarias que se puedan derivar.

Adicionalmente, se proporcionarán instrucciones complementarias en cada prueba, igualmente vinculantes.


Fuentes de información

Básica SMITH, S.; VAN NESS, H.C., ABBOTT M.M., Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química, la més recent, McGraw-Hill

Complementaria KYLE, B. J., Chemical and Process Thermodynamics, la més recent, Prentice Hall
ELLIOT, J.R.; LIRA, C.T., Introductory Chemical Engineering Thermodynamics, la més recent, Prentice Hall PTR
ATKINS, P. W., Physical Chemistry, la més recent, Oxford University Press
Don W. Green (ed.), Perry's Chemical Engineers' Handbook, la més recent, McGraw-Hill
POLING, B.E.; PRAUSNITZ, J.M.; O'CONNELL, J.P., The properties of gases and liquids, la més recent, McGraw-Hill

En el espacio Moodle de la asignatura, se encontrará más información sobre documentación de uso habitual en esta área.

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(*)La Guía docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la URV. Este documento es público y no es modificable, excepto en casos excepcionales revisados por el órgano competente o debidamente revisado de acuerdo la normativa vigente.