IDENTIFYING DATA 2007_08
Subject Code 20012211
Study programme
Enginyeria Química (1993)
Cycle 2nd
Descriptors Credits Theory credits Practical credits Type Year Period
6 4.5 1.5 Optativa First
Language
Anglès
Department Enginyeria Química
Coordinator
BONET AVALOS, JOSEP
E-mail josep.bonet@urv.cat
roger.folch@urv.cat
Lecturers
BONET AVALOS, JOSEP
FOLCH MANZANARES, ROGER
Web
General description and relevant information Es presenta una descripció dels sistemes polimèrics en el context de l’Enginyeria Química i les seves propietats físico-químiques en relació a la seva estructura microscòpica.

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.
A10 El càlcul i disseny de reactors químics bàsics.
A12 L’aplicació de conceptes d’economia bàsica i la realització d’estimacions de costos i anàlisi d’inversions.
A13 La concepció i disseny de processos de protecció ambiental i de gestió de residus.
B1 Resoldre problemes de forma efectiva.
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.
B10 Capacitat de gestió de la informació.
B11 Presa de decisions.
B12 Treball en equip.
B13 Habilitats en les relacions interpersonals.
B15 Aprenentatge autònom.
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
Poder enumerar diferents aplicacions típiques de polímers en el món actual, el volum de producció de polímers usuals així com les seves aplicacions principals. A12
B1
B3
B4
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
Identificar les diferents temperatures de transició en polímers sòlids i la seva relació amb l'estructura microscòpica i les forces intermoleculars. A1
A3
A4
B1
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
Predir el comportament termodinàmic de dissolucions polimèriques, avaluar el paràmetre de Flory-Huggins per parelles dissolvent-monòmer, la taxa d'inflat i la solubilitat. A1
A2
A3
A4
B1
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
Escriure i explicar les cinètiques típiques de les reaccions de polimerització en cadena i distingir entre aquestes i les de polimerització escalonada. A1
A2
A3
A4
A5
B1
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
Descriure els diferents processos de polimeritzacio i les característiques del producte obtingut. A1
A2
A3
A4
A5
A10
B1
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
Reconèixer les distribucions de pes molecular típiques dels diferents processos de polimerització.. Avaluar els índex de polidispersitat característics de cada procés. A1
A2
A3
A4
A5
B1
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
Avaluar la resposta dinàmica predita per els diferents models per a la viscoelasticitat per a sòlids i líquids i explicar-ne el significat físic. A1
A2
A3
A4
B1
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
Establir les diferents components del tensor d'esforços per a les diferents geometries de flux. Aplicar equacions constitutives senzilles per a avaluar la relació entre el cabal i la caiguda de pressió. A1
A2
A3
A4
B1
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
Enumerar els diferents agents degradants i explicar com aquests afecten la estructura microscòpica i les propietats macroscòpiques del sistema. A1
A2
A3
A4
A5
A13
B1
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
Enunciar quins són els additius més típics i com actuen aquests. Avaluar la quantitat d'un plastificant determinat que s'ha d'afegir per variar la temperatura de transició vítrea. A1
A2
A3
A4
A5
A13
B1
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
Triar un material polimèric per una aplicació donada, descriure'n el procés de fabricació i les seves propietats. A1
A2
A3
A4
A5
A13
B1
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B12
B13
B15
B18
C1
C2
C4
C5

Contents
Topic Sub-topic
1. Introduction: typical applications, the polymers in the world and brief history.
2. Morphology: Bonds and forces, Individual molecules, Molecular networks, Cohesive energy, Physical states, Transition temperatures, Crystallisation, Structure-properties relations.
3. Thermodynamics of polymer solutions: the Flory-Huggins theory, Swell of a chain by solvent, Solubility, Phase equilibria.
4. Polymerisation: Reactions of polymerisation, Functionality, Kinetic schemes, Chain polymerisation, Step polymerisation, Polymerisation processes, Copolimerización.
5. Molecular weight distribution: Mean values of the molecular weight, Theoretical molecular weight distributions, Empirical molecular weight distributions, Experimental methods to analyse the molecular weight.
6. Viscoelasticity: Mechanical behaviour of the polymeric materials, viscous solids and elastic liquids.
7. Rheology: Characteristics of non-Newtonian flow, Dependence of the viscosity with the shear rate, Dependence of the viscosity with the molecular weight, Dependence of the viscosity with the temperature, Normal stresses.
8. Degradation and stabilisation: Degrading agents, Degradation of a polymeric chain,,, Additives to prevent degradation, Ablation, Waste storage and reciclyng.
9. Additives mixtures and composites: Objectives and applications, plastidifyiers, fillers and reinforcing agents, polymer blends, composites.

Planning
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours Hours outside the classroom (**) Total hours
Introductory activities
1 0 1
 
Problem solving, classroom exercises
4 8 12
Lecture
39 58.5 97.5
Problem solving, exercises
13.5 20.25 33.75
 
Personal tuition
2 0 2
 
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
Methodologies
  Description
Introductory activities Es fa un treball a l'aula sobre la presència dels materials polimèrics a la socitat, la producció i els tipus més freqüents de polímers emprats
Problem solving, classroom exercises Es proposa la resolució individual d'exercicis i qüestions curtes, en forma de "hands-out" amb impacte a l'avaluació
Lecture Es presenta el material que està disponible a l'entorn moodle a través d'explicacions a l'aula
Problem solving, exercises Es proposen exercicis que l'alumen ha de resoldre fora de l'aula i es corrigeixen colectivament durant les hores de problemes

Personalized attention
 
Personal tuition
Description
L'atenció personalitzada es fa individualment durant les hores de consulta però també a distància, a través del correu electrònic i el servei de missatges del moodle

Assessment
  Description Weight
Problem solving, classroom exercises Lliurament d'exercicis amb qüestions teòriques, realitzats individualment durant l'hora de classe. S'exigeix completar un 80% dels exercicis proposats per tal d'objenir la qualificació d'aquest ítem 25%
Practical tests Prova individual (25%).

Prova individual. Mescla de preguntes conceptuals curtes, interpretació de diagrames de fases i exercicis d'aplicació. Es realitza al final de quadrimestre (50%).
75%
 
Other comments and second exam session

Sources of information

Basic F. RODRÍGUEZ, TAYLOR AND FRANCIS, PRINCIPLES OF POLYMER SYSTEMS, , 1996

Complementary , Internet, ,
J.R. FRIED, POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY, PRENTICE HALL, 1995
I KATIME, QUÍMICA FÍSICA MACROMOLECULAR, SERVICIO EDITORIAL DE LA UNIVERSIDAD DEL PAÍS VASCO, BILBAO, 1994

Recommendations


Subjects that it is recommended to have taken before
QUÍMICA FÍSICA/20011002
CINÈTICA APLICADA/20011013
TERMODINÀMICA TÈCNICA I/20011014
MECÀNICA DE FLUIDS I/20011016
FENÒMENS DE TRANSPORT/20011017
FONAMENTS D`ENGINYERIA QUÍMICA/20011018
MÈTODES MATEMÀTICS A L`ENGINYERIA/20011209