Pla docent de l'assignatura

 

 

Català English Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Energia

Codi de l'assignatura: 360598

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Jose Miguel Asensi Lopez

Departament: Departament de Física Aplicada

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

60

 

-  Teoria

Presencial i no presencial

 

45

 

-  Teoricopràctica

Presencial i no presencial

 

15

Aprenentatge autònom

90

 

 

Recomanacions

 


Assignatura obligatòria de la menció de Física Aplicada i optativa per a la resta de l’alumnat.

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Sensibilitat pel medi ambient i la cultura de la sostenibilitat.

   -

Raonament crític i autocrític.

   -

Aprenentatge autònom.

   -

Cultura general en física: estar familiaritzat amb els camps més importants de la física.

   -

Comprensió dels fenòmens físics: tenir una bona comprensió de les teories físiques més importants, de l'estructura lògica i matemàtica, i del suport experimental.

   -

Destresa en el modelatge teòric: ser capaç de captar l'essència d'un procés i de fer les aproximacions requerides per reduir el problema fins a un nivell manejable.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

• Reforçar el coneixement dels conceptes físics de termodinàmica des del punt de vista de l’enginyeria i la física aplicada.

 

• Adquirir un nivell de coneixement bàsic de diferents sistemes i tecnologies referents a l’àmbit energètic.

 

• Entendre les bases termodinàmiques dels sistemes energètics habituals.

 

Referits a habilitats, destreses

• Ser capaç de resoldre problemes pràctics utilitzant balanços d’energia i entropia (especialment en el cas de sistemes oberts).

 

• Ser capaç d’analitzar diferents aspectes d’un sistema energètic, en particular els diferents tipus d’eficiència del sistema (l’eficiència tèrmica, la isoentròpica, l’exergètica, etc.).

 

 

Blocs temàtics

 

1. Enginyeria termodinàmica

*  És el bloc temàtic principal de l’assignatura. S’hi repassen conceptes fonamentals de la termodinàmica i s’aprèn a aplicar als casos de més interès de l’enginyeria energètica.

1.1. Conceptes i definicions

1.1.1. Tipus de sistemes i processos
1.1.2. Substàncies pures i fases
1.1.3. Transferència d’energia: treball i calor

1.2. Balanç d’energia

1.2.1. Balanç d’energia en un sistema tancat
1.2.2. Anàlisi energètica en un sistema obert (volum de control)
1.2.3. Aplicacions

1.3. Aplicacions del segon principi

1.3.1. Càlcul de l’entropia
1.3.2. Balanç de l’entropia en sistemes tancats i volums de control
1.3.3. Aplicacions

1.4. Exergia

1.4.1. Exergia en sistemes tancats i volums de control
1.4.2. Anàlisi exergètica

1.5. Cicles termodinàmics (en sistemes energètics usuals)

1.5.1. Cicles de les màquines tèrmiques
1.5.2. Producció de potència mitjançant vapor (cicle de Rankine)
1.5.3. Producció de potència mitjançant gas (cicles de Brayton, Ericsson, Stirling)
1.5.4. Sistemes de refrigeració i bombes de calor

1.6. Mescles reactives i combustió

1.6.1. Introducció al procés de combustió
1.6.2. Conservació de l’energia en sistemes reactius
1.6.3. Temperatura adiabàtica de flama
1.6.4. Piles de combustible
1.6.5. Exergia química

2. Temes i propostes sobre energia

*  En aquest bloc es presenten diferents temes relacionats amb la problemàtica energètica. Es descriuen els fonaments físics dels principals recursos energètics, les particularitats del sistema elèctric i també es discuteixen temes d’interès social.

2.1. Energia i desenvolupament sostenible

2.2. Canvi climàtic i efecte d’hivernacle

2.3. Energia a partir de combustibles fòssils

2.4. Energia hidràulica

2.5. Energia eòlica

2.6. Energia solar fotovoltaica

2.7. Energia nuclear

2.8. Producció, transport i distribució d’electricitat

2.9. Emmagatzematge de l’energia

2.10. Mercat elèctric

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Les classes de teoria corresponents al bloc temàtic 1 («Enginyeria termodinàmica») consisteixen en l’exposició dels conceptes teòrics mitjançant presentacions en PowerPoint. Es disposa d’un resum de les presentacions en format PDF.

Les classes de problemes consisteixen a resoldre els problemes i exercicis proposats.

Per als càlculs tècnics s’utilitza el programa de codi obert Cantera. A classe s’utilitza la interfície de Python, però també és possible utilitzar Matlab o directament C++.

Els temes corresponents al bloc temàtic 2 («Temes i propostes sobre energia») són tractats bàsicament de forma divulgativa i no està previst dedicar-hi més d’una o dues sessions per tema. Depenent de l’interès general poden ampliar-se les matèries tractades. Alguns temes poden ser objecte de debat i discussió a classe.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació continuada consisteix en una sèrie de proves durant el curs, la participació a les classes de problemes i una prova final.

La prova final consta d’una part de problemes i una part de qüestions teòriques.

La qualificació final s’obté de la mitjana ponderada entre les activitats del curs (40 %) i la prova final (60 %).


Reavaluació

La reavaluació es fa mitjançant un examen de la mateixa estructura que la prova final d’avaluació. La qualificació correspon a la de la prova final (100 %).

 

Avaluació única

La qualificació consisteix en una prova final que consta d’una part de problemes i una part de qüestions teòriques.

La qualificació final correspon a la de la prova final (100 %).


Reavaluació
La reavaluació es fa mitjançant un examen de la mateixa estructura que la prova final d’avaluació. La qualificació de la reavaluació correspon a la de la prova final (100 %).