Anar al contingut (clic a Intro)
UdG Home UdG Home
Tancar
Menú

Estudia

Dades generals

Curs acadèmic:
2010
Descripció:
Processos termodinàmics
Crèdits:
6
Idioma principal de les classes:
Català
S’utilitza oralment la llengua anglesa en l'assignatura:
Gens (0%)
S’utilitzen documents en llengua anglesa:
Poc (25%)

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
ANGELS GALAN I GIRO  / FRANCESC XAVIER LLAURO FABREGAS  / PERE SARQUELLA GELI

Altres Competències

  • Estudiar les bases termodinàmiques dels equilibris físics i químics. Per això, s'analitzaran les lleis de la Termodinàmica i les seves aplicacions als cicles termodinàmics, els gasos ideals i reals, els equilibris entre fases d'un component, binaris i ternaris. Per acabar, s'estudien les reaccions químiques, des del punt de vista termodinàmic.

Continguts

1. 1. Lleis de la Termodinàmica (8 h)

2. 1.1. Definicions de base.

3. 1.2. La primera llei de la Termodinàmica.

4. 1.2.1. Energia interna U, calor Q i treball W.

5. 1.2.2. Conveni de signes.

6. 1.2.3. Principi de conservació de l'energia per a sistemes tancats.

7. 1.2.4. Entalpia H.

8. 1.2.5. Capacitat calorífica

9. 1.3. Propietats físiques d'una substància pura, simple i compressible.

10. 1.3.1. Postulat d'estat. Diagrames p-v-T, p-v, p-T i T-v.

11. 1.3.2. Taules de propietats.

12. 1.3.3. Diagrama p-v-T per als gasos ideals.

13. 1.3.4. Treball d'expansió isotèrmica d'un gas ideal.

14. 1.3.5. Capacitats calorífiques de les substàncies (gasos, líquids i sòlids).

15. 1.4. La segona llei de la Termodinàmica.

16. 1.4.1. Entropia S. Desigualtat de Clausius. Interpretació estadística d'S.

17. 1.4.2. Equacions TdS. Canvi d'entropia d'un gas ideal. Canvi d'entropia d'una substància incompressible. Diagrama T-S. Diagrama H-S. Canvi d'entropia del sistema i de l'univers.

18. 1.4.3. Relacions isentròpiques per als gasos ideals.

19. 1.5. La tercera llei de la Termodinàmica.

20. 1.5.1. Interpretació estadística de la tercera llei.

21. 1.5.2. Inaccessibilitat del zero absolut.

22. 2. Processos termodinàmics (8 h)

23. 2.1. Cicles termodinàmics.

24. Principi de conservació de l'energia per a sistemes oberts.

25. 2.2. El cicle de Carnot. Eficiència tèrmica de la conversió de l'energia.

26. Corolaris de Carnot.

27. 2.3. El cicle de Rankine. Principis de funcionament.

28. Augment del rendiment. Eficiències adiabàtiques d'equips.

29. 2.4. Cicles de refrigeració. Principis de funcionament i tecnologies.

30. Cicle invers de Carnot. Cicle de refrigeració per compressió.

31. Bomba de calor. Refrigeració per absorció.

32. 2.5. Cicles de turbina de gas. Cicles de cogeneració.

33. 3. Balanços de matèria, d'energia i d'exergia (6 h)

34. 3.1. Balanços de matèria i d'energia en sistemes físics tancats i oberts.

35. 3.2. Balanç d'entropia en sistemes físics tancats i oberts.

36. 3.3. Exergia. Càlcul de l’exergia. Balanç d'exergia en sistemes físics tancats i oberts.

37. 3.4. Eficiència exergètica. Eficiències exergètiques d'equips.

38. 4. Gasos reals (6 h)

39. 4.1. Equacions d'estat.

40. 4.1.1. Relació p-v-T per als gasos reals.

41. 4.1.2. Factor de compressibilitat.

42. 4.1.3. Equació d'estat de van der Waals.

43. 4.1.4. Llei dels estats corresponents.

44. 4.1.5. Altres equacions d'estat.

45. 4.1.6. Constants crítiques del gasos i factor acéntric.

46. 4.2. Funcions termodinàmiques de dues variables.

47. 4.2.1. Relacions fonamentals.

48. 4.2.2 Regla mnemotècnica.

49. 4.3. Relacions termodinàmiques.

50. 4.3.1. Relacions de Maxwell.

51. 4.3.2. Relacions generalitzades.

52. Discrepància d'entalpia i discrepància d'entropia.

53. Altres relacions generalitzades.

54. 5. Equilibri de fases (6 h)

55. 5.1. Regla de les fases de Gibbs.

56. 5.2. Aplicació de la regla de les fases a sistemes d'un component.

57. 5.2.1. Equació de Clapeyron.

58. 5.2.2. Equació de Clausius-Clapeyron. Equació d'Antoine.

59. 5.2.3. Regles de Goldberg i Trouton. Estimació de pressions de vapor.

60. 5.2.4. Transicions de primer ordre i de segon ordre.

61. 5.3. Equilibris en sistemes binaris.

62. 5.3.1. Equilibri líquid-vapor.

63. 5.3.2. Equilibri líquid-líquid. Miscibilitat.

64. 5.3.3. Destil·lació.

65. 5.3.4. Equilibri sòlid-líquid.

66. 5.3.5. Equilibri sòlid-vapor.

67. 5.4. Equilibris en sistemes ternaris.

68. 5.3.1. Equilibri líquid-líquid.

69. 5.3.2. Equilibri sòlid-líquid.

70. 6. Equilibri químic (6 h)

71. 6.1. Constant d’equilibri d’una reacció.

72. 6.2. Constant d'equilibri dels gasos reals.

73. 6.3. Altres formes de la constant d'equilibri.

74. 6.4. Variació de la constant d'equilibri amb la temperatura.

75. Equació de van’t Hoff.

76. 6.5. El principi de Le Châtelier.

77. 6.6. Aplicacions pràctiques de la constant d'equilibri.

78. ~

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Total 0 0 0

Bibliografia

  • Wark, Kenneth (1994). Termodinámica (2ª ed.). México [etc.]: McGraw-Hill.
  • Avery, H.E., Shaw, D.J. (1974). Cálculos superiores en química física. Barcelona [etc.]: Reverté.
  • Labowitz, Leonard C., Arents, John S. (DL 1978). Físicoquímica : problemas y soluciones. Madrid: AC.
  • Moran, Michael J., Shapiro, Howard N. (cop. 2004). Fundamentos de termodinámica técnica (2ª ed.). Barcelona [etc.]: Reverté.
  • Smith, J. M., Van Ness, H. C. (Hendrick C.), Abbott, Michael M. (2001). Introduction to chemical engineering thermodynamics (6th ed.). New York [etc.]: McGraw-Hill.
  • Adamson, Arthur W. (DL 1984). Problemas de química física. Barcelona [etc.]: Reverté.
  • Díaz Peña, Mateo, Roig Muntaner, Antonio (1984). Química física (2ª ed.). Madrid: Alhambra.
  • Moore, Walter John (1977). Química física. Bilbao: Urmo.
  • Cadenato Matia, Anna Maria (1993). Termodinàmica 1a. i 2a. llei : problemes. Barcelona: Edicions UPC.
  • Salla Tarrago, Josep M. (1994). Termodinàmica aplicada. Barcelona: Edicions UPC.
  • Martín Godoy, José Luis (1996). Termodinàmica bàsica per a enginyers : problemes resolts. Barcelona: Edicions UPC. Catàleg
  • Çengel, Yunus A., Boles, Michael A. (1998). Thermodynamics : an engineering approach (3rd ed.). New York [etc.]: McGraw-Hill Book Co..

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %

Qualificació

Mètodes docents:
Classes de teoria i problemes
3 hores setmanals

Pràctiques
2 hores setmanals (12 h/semestre)
Tipus d'exàmens:
Informes de pràctiques 20%
Examen final 80%

Observacions

Treballs pràctics:

Pràctica 0: Sessió introductòria a les pràctiques de laboratori.
Pràctica 1: Capacitat calorífica del gasos.
Pràctica 2: Pressió de vapor d’un líquid pur.
Pràctica 3: Determinació del coeficient adiabàtic d’un gas.
Pràctica 4: Calor de neutralitazció.
Pràctica 5: Mètodes de càlcul de propietats per ordinador.
Pràctica 6: Aplicacions de l'anàlisi exergètica.

Escull quins tipus de galetes acceptes que el web de la Universitat de Girona pugui guardar en el teu navegador.

Les imprescindibles per facilitar la vostra connexió. No hi ha opció d'inhabilitar-les, atès que són les necessàries pel funcionament del lloc web.

Permeten recordar les vostres opcions (per exemple llengua o regió des de la qual accediu), per tal de proporcionar-vos serveis avançats.

Proporcionen informació estadística i permeten millorar els serveis. Utilitzem cookies de Google Analytics que podeu desactivar instal·lant-vos aquest plugin.

Per a oferir continguts publicitaris relacionats amb els interessos de l'usuari, bé directament, bé per mitjà de tercers (“adservers”). Cal activar-les si vols veure els vídeos de Youtube incrustats en el web de la Universitat de Girona.