Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
TERMODINÁMICA TÉCNICA Y TRANSFERENCIA DE CALOR
Código:
56712
Tipología:
OBLIGATORIA
Créditos ECTS:
6
Grado:
403 - GRADO EN INGENIERÍA AEROESPACIAL
Curso académico:
2019-20
Centro:
303 - ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y AEROESPACIAL
Grupo(s):
40 
Curso:
2
Duración:
Primer cuatrimestre
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Inglés
Uso docente de otras lenguas:
Se empleará también el idioma inglés para la definición de conceptos.
English Friendly:
S
Página web:
campusvirtual.uclm.es
Bilingüe:
N
Profesor: OCTAVIO ARMAS VERGEL - Grupo(s): 40 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Laboratorio EDAR
MECÁNICA ADA. E ING. PROYECTOS
925268300 Ext 3825
octavio.armas@uclm.es
Disponible en https://intranet.eii-to.uclm.es/tutorias

Profesor: MARIA REYES GARCIA CONTRERAS - Grupo(s): 40 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Sabatini/1.57
MECÁNICA ADA. E ING. PROYECTOS
3845
mariareyes.garcia@uclm.es
Disponible en https://intranet.eii-to.uclm.es/tutorias

Profesor: MARIA ARANTZAZU GOMEZ ESTEBAN - Grupo(s): 40 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Sabatini/1.57
MECÁNICA ADA. E ING. PROYECTOS
5740
aranzazu.gomez@uclm.es
Disponible en https://intranet.eii-to.uclm.es/tutorias

2. REQUISITOS PREVIOS

      Asignatura

                                                                                                    Contenidos

            Física

  • Dinámica de la partícula: Leyes de Newton.
    • Circuitos: Ley de Ohm. Leyes de Kirchhoff.
  • Termodinámica: Transformaciones de gases ideales. Trabajo de expansión. Primer principio para sistemas cerrados. Segundo principio. Ciclo de Carnot.

           Química

  • Estructura electrónica del átomo: La tabla periódica y propiedades periódicas.
    • Estados de agregación: Gases ideales y gases reales. Ecuaciones de estado. Presión de vapor. Cambios de estado y diagrama de fases.
  • Termodinámica: Primer principio. Entalpía, entropía y espontaneidad. Energía libre.

           Cálculo I

  • Funciones reales de variable real.
    • Cálculo diferencial: Derivación. Teorema de Taylor.
    • Cálculo integral: Integración numérica. Integrales impropias.
  • Introducción a las ecuaciones diferenciales ordinarias: Ecuaciones diferenciales de primer orden. Métodos numéricos.

             Álgebra

  • Sistemas de ecuaciones lineales: Métodos de resolución.
  • Ecuaciones en diferencias: Cálculo de soluciones. Modelos.

           Cálculo II

  • Funciones de varias variables.
    • Cálculo diferencial: Derivadas parciales. Gradiente de una función.
  • Introducción a las ecuaciones diferenciales en derivadas parciales: Ecuaciones lineales de primer y segundo orden.
3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

La asignatura Termodinámica Técnica y Transferencia de Calor, como parte de la materia de Termofluidodinámica, cubre la etapa inicial de introducción a este tipo de fenómenos, llegando a plantear aplicaciones básicas que aseguren el manejo de las herramientas de ingeniería de este ámbito. 


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
CA01 Capacidad de realizar búsquedas bibliográficas, utilizar bases de datos y otras fuentes de información para su aplicación en tareas relativas a la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA02 Capacidad para, de manera eficiente, diseñar procedimientos de experimentación, interpretar los datos obtenidos y concretar conclusiones válidas en el ámbito de la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA03 Capacidad para seleccionar y realizar de manera autónoma el procedimiento experimental adecuado operando de forma correcta los equipos, en el análisis de fenómenos dentro de su ámbito de Ingeniería.
CA04 Capacidad para seleccionar herramientas y técnicas avanzadas y su aplicación en el ámbito de la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA05 Conocimiento de los métodos, las técnicas y las herramientas así como sus limitaciones en la aplicación para la resolución de problemas propios de la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA06 Capacidad para identificar y valorar los efectos de cualquier solución en el ámbito de la Ingeniería Técnica Aeronáutica dentro de un contexto amplio y global y capacidad de interrelacionar la solución a un problema de ingeniería con otras variables más allá del ámbito tecnológico, que deben ser tenidas en consideración.
CB02 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
CB03 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
CB04 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
CB05 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
CE02 Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.
CE08 Comprender los ciclos termodinámicos generadores de potencia mecánica y empuje.
CE10 Comprender como las fuerzas aerodinámicas determinan la dinámica del vuelo y el papel de las distintas variables involucradas en el fenómeno del vuelo.
CE16 Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los conceptos y las leyes que gobiernan los procesos de transferencia de energía, el movimiento de los fluidos, los mecanismos de transmisión de calor y el cambio de materia y su papel en el análisis de los principales sistemas de propulsión aeroespaciales.
CE19 Conocimiento aplicado de: la ciencia y tecnología de los materiales; mecánica y termodinámica; mecánica de fluidos; aerodinámica y mecánica del vuelo; sistemas de navegación y circulación aérea; tecnología aeroespacial; teoría de estructuras; transporte aéreo; economía y producción; proyectos; impacto ambiental.
CE22 Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los conceptos y leyes que gobiernan la combustión interna, su aplicación a la propulsión cohete.
CG01 Capacidad para el diseño, desarrollo y gestión en el ámbito de la ingeniería aeronáutica que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de esta orden, los vehículos aeroespaciales, los sistemas de propulsión aeroespacial, los materiales aeroespaciales, las infraestructuras aeroportuarias, las infraestructuras de aeronavegación y cualquier sistema de gestión del espacio, del tráfico y del transporte aéreo.
CG02 Planificación, redacción, dirección y gestión de proyectos, cálculo y fabricación en el ámbito de la ingeniería aeronáutica que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de la orden CIN/308/2009, los vehículos aeroespaciales, los sistemas de propulsión aeroespacial, los materiales aeroespaciales, las infraestructuras aeroportuarias, las infraestructuras de aeronavegación y cualquier sistema de gestión del espacio, del tráfico y del transporte aéreo.
CG07 Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.
CT03 Utilizar una correcta comunicación oral y escrita.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
Manejar los principios termodinámicos y los modelos de sustancias para evaluar variaciones de estado de las mismas.
Saber determinar balances de energía y de entropía.
Resultados adicionales
No se han establecido.
6. TEMARIO
  • Tema 1: CONCEPTOS BÁSICOS DE TERMODINÁMICA.
    • Tema 1.1: Termodinámica. Definición. Repaso de conceptos estudiados en Física.
    • Tema 1.2: Sistema termodinámico y variables termodinámicas.
    • Tema 1.3: Variables extensivas e intensivas y funciones de estado.
    • Tema 1.4: Conceptos de gas ideal, gas perfecto y gas real. Ecuación de estado de los gases ideales.
    • Tema 1.5: Primer principio de la termodinámica para sistemas cerrados.
    • Tema 1.6: Relación de Mayer.
    • Tema 1.7: Transformaciones termodinámicas.
    • Tema 1.8: Exponente politrópico.
    • Tema 1.9: Segundo principio de la termodinámica. Entropía.
    • Tema 1.10: El Ciclo de Carnot.
  • Tema 2: PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA PARA SISTEMAS ABIERTOS.
    • Tema 2.1: Primer principio para sistemas abiertos.
    • Tema 2.2: Particularización para sistemas en régimen permanente con aplicación aeroespacial. Concepto de trabajo técnico. Concepto de rendimiento isoentrópico.
  • Tema 3: ESTUDIO TERMODINÁMICO DE SUSTANCIAS PURAS
    • Tema 3.1: Comportamiento de una sustancia pura.
    • Tema 3.2: Título en sistemas multifásicos. Cálculo de funciones de estado termodinámicas en sistemas bifásicos.
    • Tema 3.3: Ecuaciones de estado de los gases reales. Concepto de variable reducida. Ley de los estados correspondientes. Factor de compresibilidad.
  • Tema 4: CICLOS TERMODINÁMICOS.
    • Tema 4.1: Definición. Clasificaciones de los ciclos termodinámicos.
    • Tema 4.2: Ciclos directos para sistemas abiertos con fluido condensable. Ciclo de Carnot. Ciclo de Rankine.
    • Tema 4.3: Ciclos directos para sistemas abiertos con fluido no condensable. Ciclo de Brayton.
    • Tema 4.4: Ciclos directos para sistemas cerrados. Ciclo Otto o de combustión a volumen constante. Ciclo Diesel o de combustión a presión constante.
    • Tema 4.5: Ciclos inversos. Ciclo de Carnot inverso. Ciclo de compresión de vapor teórico.
  • Tema 5: INTRODUCCIÓN A LA TRANSMISIÓN DE CALOR.
    • Tema 5.1: Mecanismos de transmisión de calor. Leyes fundamentales de la transmisión de calor. Conducción (Ley de Fourier). Convección (Ley de enfriamiento de Newton). Radiación (Ley de Stefan-Boltzmann).
    • Tema 5.2: Mecanismos de transmisión de calor. Leyes fundamentales de la transmisión de calor. Conducción (Ley de Fourier). Convección (Ley de enfriamiento de Newton). Radiación (Ley de Stefan-Boltzmann).
  • Tema 6: TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONDUCCIÓN.
    • Tema 6.1: Ecuación general de la conducción en régimen permanente unidireccional.
    • Tema 6.2: Aplicación a paredes planas y paredes cilíndricas de entorno aeroespacial. Fundamentos de métodos numéricos en conducción y corrientes convectivas.
    • Tema 6.3: Superficies de contorno rodeadas por fluidos de temperatura conocida.
    • Tema 6.4: El coeficiente global de transmisión de calor.
    • Tema 6.5: Superficies adicionales. Aletas.
    • Tema 6.6: Ecuación general de las aletas.
    • Tema 6.7: Efectividad de las aletas.
  • Tema 7: TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN.
    • Tema 7.1: Principios fundamentales. Capa límite de velocidad o hidrodinámica. Capa límite de temperatura.
    • Tema 7.2: Convección forzada externa. Fundamentos de métodos numéricos en convección. Aplicaciones aeroespaciales.
    • Tema 7.3: Convección forzada interna. Aplicaciones aeroespaciales.
    • Tema 7.4: Convección natural.
  • Tema 8: TRANSMISIÓN DE CALOR POR RADIACIÓN.
    • Tema 8.1: Naturaleza de la radiación. Espectro electromagnético.
    • Tema 8.2: Propiedades radiantes y magnitudes de la radiación.
    • Tema 8.3: El cuerpo negro. Ley de Stefan-Boltzmann. Ley de Planck. Leyes de Wien.
    • Tema 8.4: Cuerpos reales. Cuerpo gris.
    • Tema 8.5: Intercambios de calor radiante entre cuerpos.
    • Tema 8.6: Factores de forma. Propiedades.
COMENTARIOS ADICIONALES SOBRE EL TEMARIO

La asignatura se dividirá en dos bloques:

- Bloque I: Termodinámica Técnica (Temas 1, 2, 3 y 4).

- Bloque II: Transferencia de calor (Temas 5, 6, 7 y 8)


7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Rec Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB03 CB04 CB05 CE02 CE08 CE10 CE16 CE19 CE22 CG01 CG02 CT03 1.64 41 N N N Se fomentará la participación activa por medio de preguntas y resolución de problemas en la pizarra.
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB03 CB04 CB05 CE02 CE08 CE10 CE16 CE19 CE22 CG01 CG02 CT03 0.36 9 N N N Se fomentará la participación activa por medio de preguntas y resolución de problemas en la pizarra.
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] Prácticas CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB03 CB04 CB05 CE02 CE08 CE10 CE16 CE19 CE22 CG01 CG02 CG07 CT03 0.16 4 S N N Módulo Termodinámica Práctica 1: Determinación del Punto Crítico de una Sustancia Módulo Transmisión de Calor Práctica 3: Determinación del coeficiente de conductividad de distintos materiales
Prácticas en aulas de ordenadores [PRESENCIAL] Prácticas CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB03 CB04 CB05 CE02 CE08 CE10 CE16 CE19 CE22 CG01 CG02 CG07 CT03 0.08 2 S N N Módulo Termodinámica Práctica 2: Sistemas de Representación Gráfica en Termodinámica
Pruebas de progreso [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB03 CB04 CB05 CE02 CE08 CE10 CE16 CE19 CE22 CG01 CG02 CG07 CT03 0.06 1.5 S N N Examen eliminatorio Módulo de Termodinámica. El examen constará de dos partes (Teoría y problemas): - Evaluación de los conocimientos teóricos y la correcta asimilación de los conceptos importantes. - Preguntas tipo test (Verdadero-Falso) (1 respuesta incorrecta resta 1 correcta): 0.5 puntos - Preguntas tipo test (3 opciones) (2 respuestas incorrectas restan 1 correcta): 1 punto - Aplicación de los conocimientos y conceptos a la resolución de problemas prácticos lo más reales posible. - Para su resolución el alumno dispone de un formulario en el que se presentan todas las ecuaciones necesarias. En la calificación se tendrá en cuenta tanto el resultado del problema como su planteamiento: 3.5 puntos - Las partes teórica y práctica se evaluarán en su conjunto. Examen aprobado: mayor o igual de 2.5 puntos/5. Examen compensable con la parte de Transmisión de Calor: 2 puntos/5.
Prueba final [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB03 CB04 CB05 CE02 CE08 CE10 CE16 CE19 CE22 CG01 CG02 CG07 CT03 0.1 2.5 S S S El examen constará de dos partes: Primera parte: Módulo de Termodinámica (5 puntos) para los que no hayan aprobado o compensado la prueba eliminatoria de materia. - Evaluación de los conocimientos teóricos y la correcta asimilación de los conceptos importantes. - Preguntas tipo test (Verdadero-Falso) (1 respuesta incorrecta resta 1 correcta): 0.5 puntos. - Preguntas tipo test (3 opciones) (2 respuestas incorrectas restan 1 correcta): 1 punto. - Aplicación de los conocimientos y conceptos a la resolución de problemas prácticos lo más reales posible. - Para su resolución el alumno dispone de un formulario en el que se presentan todas las ecuaciones necesarias. En la calificación se tendrá en cuenta tanto el resultado del problema como su planteamiento: 3.5 puntos. - Las partes teórica y práctica se evaluarán en su conjunto. Segunda parte: Módulo de Transmisión de Calor (5 puntos) - Mismo formato que el presentado para el bloque de Termodinámica. Para tener en cuenta el resto de calificaciones de la asignatura, la nota total del examen debe ser mayor o igual a 5 puntos/10 (habiendo obtenido como mínimo un 2 en alguna de las dos partes del examen).
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB03 CB04 CB05 CE02 CE08 CE10 CE16 CE19 CE22 CG01 CG02 CG07 CT03 0.72 18 N N N
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB03 CB04 CB05 CE02 CE08 CE10 CE16 CE19 CE22 CG01 CG02 CG07 CT03 2.88 72 N N N
Total: 6 150
Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 Horas totales de trabajo presencial: 60
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 Horas totales de trabajo autónomo: 90
Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria
Rec: Actividad formativa recuperable
8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
  Valoraciones  
Sistema de evaluación Estudiante presencial Estud. semipres. Descripción
Pruebas de progreso 0.00% 0.00% Examen eliminatorio Módulo de Termodinámica.

El examen constará de dos partes (Teoría y problemas):
- Evaluación de los conocimientos teóricos y la correcta asimilación de los conceptos importantes.
- Preguntas tipo test (Verdadero-Falso) (1 respuesta incorrecta resta 1 correcta): 0.5 puntos
- Preguntas tipo test (3 opciones) (2 respuestas incorrectas restan 1 correcta): 1 punto
- Aplicación de los conocimientos y conceptos a la resolución de problemas prácticos lo más reales posible.
- Para su resolución el alumno dispone de un formulario en el que se presentan todas las ecuaciones necesarias. En la calificación se tendrá en cuenta tanto el resultado del problema como su planteamiento: 3.5 puntos
- Las partes teórica y práctica se evaluarán en su conjunto.

Examen aprobado: mayor o igual de 2.5 puntos/5.
Examen compensable con la parte de Transmisión de Calor: 2 puntos/5.

Peso en la nota final 40%
Prueba final 80.00% 0.00% El examen constará de dos partes:

Primera parte: Módulo de Termodinámica (5 puntos) para los que no hayan aprobado o compensado la prueba eliminatoria de materia.

- Evaluación de los conocimientos teóricos y la correcta asimilación de los conceptos importantes.
- Preguntas tipo test (Verdadero-Falso) (1 respuesta incorrecta resta 1 correcta): 0.5 puntos.
- Preguntas tipo test (3 opciones) (2 respuestas incorrectas restan 1 correcta): 1 punto.
- Aplicación de los conocimientos y conceptos a la resolución de problemas prácticos lo más reales posible.
- Para su resolución el alumno dispone de un formulario en el que se presentan todas las ecuaciones necesarias. En la calificación se tendrá en cuenta tanto el resultado del problema como su planteamiento: 3.5 puntos.
- Las partes teórica y práctica se evaluarán en su conjunto.

Segunda parte: Módulo de Transmisión de Calor (5 puntos)

- Mismo formato que el presentado para el bloque de Termodinámica.

Para tener en cuenta el resto de calificaciones de la asignatura, la nota total del examen debe ser mayor o igual a 5 puntos/10 (habiendo obtenido como mínimo un 2 en alguna de las dos partes del examen).
Elaboración de memorias de prácticas 20.00% 0.00% Realización de las memorias por grupos:
- Presentación en tiempo y forma (guión de prácticas aseado y con las preguntas contestadas)
- Se evaluará la contestación correcta de las preguntas planteadas y la justificación de su respuesta.
- La nota obtenida será la misma para todos los integrantes del grupo. Cada una de las tres memorias tendrá un valor de un 6.7%. Las memorias entregadas fuera de tiempo no serán evaluadas.
Total: 100.00% 0.00%  

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
La asistencia a las prácticas implica poder presentar la memoria para que sea evaluada.
En clases, se valorará la calidad de las intervenciones redondeando la nota final obtenida hasta un máximo de 0.25 puntos.
- Referidas a objetivos del tema trabajado.
- Respuestas correctas del estudiante a las formuladas por el profesor.
- Resolución correcta del problema realizado en la pizarra.
Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
Se realizará un único examen extraordinario con el mismo formato que el examen correspondiente a la convocatoria ordinaria. (80%)
Se conservarán las calificaciones obtenidas en:
- Memorias de prácticas de laboratorio (20%)
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
Se realizará un único examen con el mismo formato que el examen correspondiente a la convocatoria ordinaria o extraordinaria. (80%)
Se conservarán las calificaciones obtenidas (en el último curso) en:
- Memorias de prácticas de laboratorio (20%) o se realizará un examen con el peso total de los contenidos (100%).
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas

10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
Hernández, J.J.; Rodríguez, J.; Sanz, J. Transmisión de calor para ingenieros Universidad de Castilla-La Mancha 978-84-8427-737-8 2010 Bibliografía básica para el Bloque II: Transferencia de calor  
Incropera, Frank P. Fundamentos de transferencia de calor Prentice hall 970-17-0170-4 1999 Bibliografía básica para el Bloque II: Transmisión de calor  
Lapuerta, M.; Hernández, J.J.; Ballesteros. R. Termodinámica Universidad de Castilla-La Mancha 2009 Bibliografía básica para el Bloque I: Termodinámica  
Moran, Michael J. Fundamentos de termodinámica técnica Reverté 84-291-4313-0 2004 Bibliografía básica para el Bloque I: Termodinámica  



Web mantenido y actualizado por el Servicio de informática