| Competences |
| Code | |
| A1 | L’aplicació del principis de conservació de matèria, energia i quantitat de moviment. |
| A2 | L’estudi i caracterització dels processos de transferència de calor, matèria i quantitat a escales macro i microscòpiques. |
| A3 | La modelització bàsica matemàtica i numèrica de processos i propietats. |
| A4 | L’aplicació dels conceptes de la termodinàmica bàsica a processos amb i sense reacció química. |
| A5 | La modelització dels sistemes amb reacció química. |
| A6 | La concepció i disseny d’operacions bàsiques de separació. |
| A9 | El càlcul i disseny d’equips de bescanvi de calor. |
| A10 | El càlcul i disseny de reactors químics bàsics. |
| B1 | Resoldre problemes de forma efectiva. |
| B2 | Aprendre a aprendre. |
| B3 | Aplicar pensament crític, lògic i creatiu. |
| B4 | Treballar de forma autònoma amb iniciativa. |
| B5 | Treballar de forma col·laborativa. |
| B8 | Capacitat d’anàlisi i síntesi. |
| B9 | Capacitat d’organització i planificació. |
| B10 | Capacitat de gestió de la informació. |
| B11 | Presa de decisions. |
| B12 | Treball en equip. |
| B13 | Habilitats en les relacions interpersonals. |
| B14 | Raonament crític. |
| B15 | Aprenentatge autònom. |
| B16 | Adaptació a noves situacions. |
| B17 | Creativitat. |
| B18 | Lideratge. |
| C1 | Dominar l’expressió i la comprensió d'un idioma estranger. |
| C2 | Utilitzar com a usuari les eines bàsiques en TIC. |
| C4 | Moure’s amb facilitat per l’espai europeu i per la resta del món. |
| C5 | Expressar-se correctament (tant de forma oral com escrita) en la llengua pròpia. |
| Learning aims |
| Objectives | Competences | ||
| Identificar les forces termodinàmiques responsables de la transferència de calor i matèria i el seu origen microscòpic. | A1 A2 A3 A4 A6 |
B1 B3 B4 B5 B8 |
C2 |
| Definir convenientment el volum de control per a processos típics i establir el balanç macroscopic d'energia i de matèria. | A1 A2 A3 A4 A6 |
B1 B3 B4 B5 B8 |
C2 |
| Reconèixer les diferents formes de transferència de calor i els casos en els quals cadascuna d'elles és rellevant. | A1 A2 A3 A4 A6 |
B1 B3 B4 B5 B8 |
C2 |
| Establir els balanços microscòpics de calor i matèria (en forma integral i en forma diferencial). | A1 A2 A3 A4 A6 |
B1 B3 B4 B5 B8 |
C2 |
| Resoldre problemes de conducció de calor en estat estacionari per diferents condicions de contorn usuals en geometries senzilles. | A1 A2 A3 A4 A6 |
B1 B3 B4 B5 B8 B14 |
C2 |
| Identificar les condicions sota les quals és factible fer l'aproximació de resistència interna nul.la en l'anàlisi del transitori en un problema de transferència de calor entre un sistema i el medi. | A1 A2 A3 A4 A6 |
B1 B3 B4 B5 B8 |
C2 |
| Identificar els paràmetres adimensionals rellevants per a problemes de transferència de calor i matèria. | A1 A2 A3 A4 A6 |
B1 B3 B4 B5 B8 B14 |
C2 |
| Avaluar coeficients de transferència de calor a partir de correl.lacions. | A1 A2 A3 A4 A6 A9 A10 |
B1 B2 B3 B4 B8 B14 B15 |
C2 |
| Analitzar i resoldre convenientment el disseny d'un bescanviador de calor de tubs concèntrics. | A1 A2 A3 A4 A6 A9 |
B1 B2 B3 B4 B5 B8 B12 B13 B14 B15 |
C2 C5 |
| Enunciar les diferències entre les diferents mesures de la composició d'una mescla, així com identificar les diferents velocitats advectives mitjanes. | A1 A2 A3 A4 A6 |
B3 B4 B8 |
C2 |
| Resoldre problemes de difusió de matèria en estat estacionari per diferents condicions de contorn usuals en geometries senzilles. | A1 A2 A3 A4 A6 |
B1 B3 B4 B5 B8 B14 |
C2 |
| Aplicar els coneixements de FT en el si d'un avantprojecte relacionat amb l'Enginyeria Química, treballar en equip i desenvolupar les habilitats socials que en són pròpies. | A1 A2 A3 A5 A6 A9 |
B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 |
C1 C2 C4 C5 |
| Contents |
| Topic | Sub-topic |
| 1. | Introducció: llei de Fourier, mecanismes de transferència de calor, balanç global d’energia i matèria, balanç integral i diferencial de calor i matèria. |
| 2. | Balanç microscopic en 1D i estat estacionari: conducció de calor en sòlids de diferent geometries, superfícies extenses. |
| 3. | Conducció transitòria: número de Biot, relaxació transitòria sense dependència espacial. |
| 4. | Conducció estacionària a 2D: resolució numèrica de problemes de transferència de calor a 2D. |
| 5. | Convecció: Característiques de la convecció, anàlisis dimensional, ús de correl.lacions per al càlcul de coeficients de transferència. |
| 6. | Fluxos interns: anàlisi d’un bescanviador de tubs concèntrics. |
| 7. | Transport de matèria: composicions, velocitats mitjanes i llei de Fick, coeficient de difusió i de Maxwell-Stefan. |
| 8. | Transport de matèria en 1D en estat estacionari: difusió equimolar, cel.la d’Arnold. |
| Planning |
| Methodologies :: Tests | |||||||||
| Competences | (*) Class hours | Hours outside the classroom | (**) Total hours | ||||||
| Introductory activities |
|
1 | 0 | 1 | |||||
| Lecture |
|
21 | 21 | 42 | |||||
| Project proposal |
|
15 | 15 | 30 | |||||
| Case study |
|
15 | 7.5 | 22.5 | |||||
| Personal tuition |
|
1 | 0 | 1 | |||||
| Practical tests |
|
3.5 | 0 | 3.5 | |||||
| (*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher. (**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students. | |||||||||
| Methodologies |
| Description | |
| Introductory activities | Presentació de l'assignatura i dels objectius docents de la mateixa Indicar els criteris d'avaluació |
| Lecture | Explicació dels principis de la transferència de calor i matèria i anàlisi d'alguns exemples |
| Project proposal | Aplicació dels coneixements sobre els fenòmens de transport de calor a partir del disseny d'un bascanviador de calor senzill, en un procés dissenyat pels alumnes d'un equip de treball |
| Case study | Setmanalment es plantegen casos a estudiar a l'aula i que s'han de lliurar al professor, amb el conseqüent pes a l'avaluació final |
| Personalized attention |
|
|
| Assessment |
| Description | Weight | ||
| Project proposal | Prova grupal. Treball, en equip, realitzat integradament amb la resta d'assignatures del curs acadèmic. Es valora un informe escrit i una presentació seguida d'interpel•lacions individuals. | 25% | |
| Case study | Lliurament d'exercicis realitzats individualment i demanats periòdicament. Es demanarà l’assistència al 70% de les classes de problemes. | Factor entre 0,9-1,1. | |
| Practical tests | Prova individual (25%). Prova individual: Preguntes conceptuals curtes i solució de problemes representatius; es realitza al final de quadrimestre (50%). | 75% | |
| Other comments and second exam session | |||
| Sources of information |
| Basic |
F.P. INCROPERA & D.P. DE WITT (IW), FUNDAMENTALS OF HEAT & MASS TRANSFER, WILEY (4A EDICIÓ), NY, 1996 |
| Complementary |
J.R. WELTY, C.E. WICKS, R.E. WILSON, AND G. RORRER, FUNDAMENTALS OF MOMENTUM, HEAT, AND MASS TRANSFER, WILEY, 4TH EDITION, 1984
, Internet, ,
PERRY, R. H. (ed.); GREEN, D. (ed.), Perry’s Chemical Engineers Handbook, McGraw-Hill, 1988 |
| Recommendations |
| Other comments | |
| Assignatures que es recomana haver cursat prèviament (i aprovat): Fonaments d’Enginyeria Química, Química Física i Mètodes Numèrics, amén de Càlcul i Algebra. |