
Termodinámica Aplicada
Código: 102442Créditos: 6
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Ingeniería Química | OB | 2 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Gara Villalba Mendez
- Correo electrónico :
- gara.villalba@uab.cat
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Haber cursado las materias de Física, Química,Aplicaciones Informáticas y Bases de Ingenieria Química del grado en Ingeniería Química.
Objetivos
Se presentan los principios de la Termodinámica y su aplicación en Ingeniería Química. A partir de la formulación y discusión de los principios termodinámicos, estos se utilizan para la determinación de las propiedades de fluidos puros y de las mezclas. Un objetivo fundamental es el análisis termodinámico de los sistemas en equilibrio, tanto equilibrio físico entre fases, como el equilibrio en sistemas con reacción química. En ambos casos, se trata de la cuantificación y análisis del equilibrio para su aplicación futura en el diseño de reactores y operaciones unitarias.
Resultados de aprendizaje
- Desarrollar un pensamiento y un razonamiento crítico.
- Aplicar los fundamentos científicos y tecnológicos de termodinámica, equilibrio entre fases y equilibrio químico y de la cinética de los procesos físicos de transferencia de energía.
- Trabajar de forma autónoma.
- Comunicar eficientemente de forma oral y/o escrita conocimientos, resultados y habilidades, tanto en entornos profesionales como ante públicos no expertos.
Contenidos
0.- Introducción y conceptos básicos: Termodinámica e Ingeniería Química. Definiciones y nomenclatura. Propiedades termodinàmiques. Equilibrio. Variables termodinámicas. Regla de les fases de Gibbs. Comportamiento presión/volumen/temperatura (PVT).
1.- Primer principio de la Termodinámicaámicas: Energía interna. Funciones de estado. Entalpía. Procesos reversibles. Procesos a volumen y presión constante. Calor específico. Procesos isotermos, adiabáticos y politrópcos.
2.- Segundo principio de la Termodinámica: Segundo principio. La máquina térmica. Ciclo de Carnot para un gas ideal. Entropía.
3.- Propiedades volumétricas y termodinámicas de los fluidos: Estimación de propiedades. Comportamiento PVT de sustancias puras. Teoría de los estados correspondientes. Propiedades críticas. Factor de compresibilidad. Estimación de propiedades volumétricas de los fluidos puros. Ecuaciones de estado. Correlaciones para líquidos. Relaciones entre propiedades termodinámicas. Energía de Gibbs. Propiedades residuales.
4.- Termoquímica: Determinación del calor sensible. Métodos de cálculo del calor de cambio de fase. Entalpías de formación. Entalpía de reacción.
5.- Evaluación de propiedades en sistemas multicomponentes. Estimación de propiedades volumétricas de mezclas. Reglas de mezcla. Adaptación de las ecuaciones de estado. Ecuación de Gibbs-Duhem. Propiedades molares parciales. Potencial químico.
6.- Equilibrio entre fases. Variables del equilibrio: Fugacidad y coeficiente de fugacidad. Actividad y coeficiente de actividad. Criterios de equilibrio. Equilibrio vapor líquido sistemas binarios y multicomponente. Punto de burbuja y punto de rocío. Cálculo decoeficientes de fugacidad y de actividad. Modelos para su cálculo.
7.- Equilibrio químico: Constante de equilibrio. Métodos de cálculo de la constante de equilibrio. Determinación de las composiciones en el equilibrio. Diagramas de equilibrio.
8.- Introducción a la Termodinámica Cuántica: Comparación entre la termodinámica clásica y la cuántica. Niveles de energía a nanoescala, entrelazamiento y coherencia. Aplicación en ingeniería química, como la catálisis de átomo único mediante efecto túnel cuántico (ejemplo: fijación de nitrógeno) y vías de reacción no térmicas.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Uso de simulador | 5 | 0,2 | |
| Resolución de problemas | 47 | 1,88 | |
| Clases de problemas | 15 | 0,6 | |
| documentación y bibliografía | 5 | 0,2 | |
| Clases teóricas | 30 | 1,2 | |
| Estudio | 35 | 1,4 |
Actividades dirigidas:
Clases teóricas: Clases magistrales sobre los conceptos del temario.
Clases de problemas: Resolución de problemas correspondientes a la materia. Discusión con los alumnos sobre las estrategias de solución y su ejecución.
Seminarios uso de simulador: Seminarios de introducción a la utilización de simuladores de procesos en la estimación de propiedades termodinámicas y composiciones de equilibrio.
Actividades autónomas:
Estudio: Estudio individual. Preparación de esquemas y resúmenes.
Resolución de problemas: Trabajo autónomo de resolución de problemas. Por un lado como complemento del propio estudio de la asignatura y, por otra, como trabajo previo a las clases de problemas.
Utilización de simulador de procesos para estimar propiedades y resolver problemas de equilibrio entre fases de sistemas multicomponentes.
Búsqueda de documentación y bibliografía: Consulta de las fondo bibiliogràfiques y documentales esenciales para el curso.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Prueba final de recuperacion | 90% | 5 | 0,2 | 1, 2, 3, 4 |
| Prueba parcial 2 | 45% | 3,5 | 0,14 | 1, 2, 3, 4 |
| Prueba parcial 1 | 45 % | 3,5 | 0,14 | 1, 2, 3, 4 |
| Trabajo con simulador de procesos | 10% | 1 | 0,04 | 1, 2, 3, 4 |
Evaluación continua:
- 1ª prueba parcial (temas 1 a 5): 45% de la nota.
- 2ª prueba parcial (temas 6 a 8): 45% de la nota.
- Trabajo con simulador de procesos: 10% de la nota.
Las pruebas parciales tienen una parte de teoría y una parte de problemas. La parte de teoría se realiza sin apuntes ni calculadora y es necesario obtener un 3/10 para superar el examen. La parte de problemas se realiza con calculadora científica y formulario, y es necesario obtener un 5/10 para superar el examen.
El trabajo con simulador de procesos se presentará a mitad de curso, coincidiendo con los seminarios donde se realizarán actividades con el simulador. Es un trabajo para realizar en grupos de 3 alumnos.
Prueba final de recuperación: Habrá una prueba final de recuperación para aquellos alumnos que no hayan superado la evaluación continua. La prueba final incluirá una evaluación de toda la asignatura, y no se podrán recuperar únicamente las pruebas parciales no superadas, sin excepciones. La nota final se obtendrá a partir del 90% de la prueba de recuperación y el 10% del trabajo del simulador de procesos.
Aspectos generales: Sin perjuicio de otras medidas disciplinarias que se estimen oportunas, se calificarán con un cero las irregularidades cometidas por el estudiante que puedan conducir a una variación de la calificación de un acto de evaluación. Por lo tanto, la copia, el plagio, el engaño, dejar copiar, etc. en cualquiera de las actividades de evaluación implicará suspenderla con un cero.
La fecha de revisión de exámenes se hará pública en el momento de publicar las calificaciones a través de la plataforma virtual docente. En este contexto, se podrán realizar reclamaciones sobre la nota de la actividad, que serán evaluadas por el profesorado responsable de la asignatura. Si el estudiante no se presenta a dicha revisión, no se revisará posteriormente esta actividad.
Matrículas de honor: Otorgar una calificación de matrícula de honor es decisión del profesorado responsable de la asignatura. La normativa de la UAB indica que las MH solo se podrán conceder a estudiantes que hayan obtenido una calificación final igual o superior a 9.00. Se puede otorgar hasta un 5% de MH del total de estudiantes matriculados.
Un estudiante se considerará no evaluable si no se ha presentado a las pruebas parciales ni al examen final.
Uso de Inteligencia Artificial (IA) Con el fin de garantizar el desarrollo auténtico de sus conocimientos fundamentales y habilidades de resolución de problemas, no está permitido el uso de herramientas de IA generativa (como ChatGPT o plataformas similares) en esta asignatura. Específicamente, queda estrictamente prohibida la asistencia por IA en los exámenes, en la resolución de los ejercicios de clase y en el proyecto calificado con el simulador de procesos. Todo el trabajo entregado debe ser completamente propio.
Bibliografía
Bibliografía de esta asignatura disponible en las bibliotecas de la UAB a fecha 13/05/2026.
Koretsky, M. D. (2013). Engineering and chemical thermodynamics (2ª ed.). John Wiley & Sons. [Disponible en papel en la biblioteca].
Moran, M. J. (2011). Fundamentals of engineering thermodynamics (7ª ed.). Wiley. [Disponible en papel en la biblioteca].
Sandler, S. I. (2017). Chemical, biochemical, and engineering thermodynamics (5ª ed.). Wiley. [Disponible en papel en la biblioteca].
Smith, J. M., Van Ness, H. C., Abbott, M. M., & Swihart, M. T. (2022). Introduction to chemical engineering thermodynamics (9ª ed.). McGraw-Hill Education. [Disponible en papel en la biblioteca].
Smith, J. M., Van Ness, H. C., Abbott, M. M., & Swihart, M. T. (2022). Introduction to chemical engineering thermodynamics (9ª ed.). McGraw-Hill. [Disponible en línea].
Software
Se dará acceso a un simulador de procesos químicos (HYSYS)
Grupos e idiomas de la asignatura
La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura
| Tipo de docencia | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoría | 21 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 211 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (SEM) Seminarios | 211 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 212 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (SEM) Seminarios | 212 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |