Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 51 Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 9 Clase Interactiva: 12 Total: 75
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física Aplicada
Áreas: Física Aplicada
Centro Facultad de Física
Convocatoria: Primer semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
Objetivo:
El objetivo de esta asignatura es el estudio, de forma conjunta, de los Fenómenos de Transporte de cantidad de movimiento, energía y materia, los cuales constituyen la base teórica que ayuda a comprender muchas de las transformaciones que se producen en la industria. Los fenómenos de transporte son de interés en nuevos campos de investigación como la biotecnología, la microelectrónica, la nanotecnología y la ciencia de los polímeros.
Resultados del aprendizaje:
La selección del contenido de este curso tiene como objetivo introducir los elementos de la materia que las/os alumnas/os de este nivel formativo debería saber para deducir las ecuaciones de balance de un proceso en estudio, es decir, las expresiones matemáticas que relacionan entre sí los factores que intervienen en dicho proceso, para tratar de prever su evolución. Los contenidos que se trabajan permiten establecer las herramientas necesarias para el posterior análisis de diversos procesos de transporte y de sus propiedades.
TEMA 1 – TRANSPORTE DE CANTIDAD DE MOMENTO, ENERGÍA Y MASA
Interés del estudio de los Fenómenos de Transporte. Leyes constitutivas de los procesos de transporte: Leyes de Newton, Fourier y Fick. Adimensionalización de las leyes constitutivas. Variación de las propiedades de transporte con la presión y la temperatura. Diagramas de estados correspondientes. Transporte convectivo y flujo turbulento. Propiedades de transporte cerca del punto crítico.
TEMA 2 – TRANSPORTE DE MOMENTO EN FLUIDOS NO-NEWTONIANOS
Fluidos no-newtonianos: consideraciones generales. Comportamiento no-newtoniano con y sin efecto memoria. Caracterización de fluidos no newtonianos. Efectos prácticos del comportamiento no-newtoniano de los fluidos. Influencia del comportamiento no-newtoniano en el transporte de materia y energía.
TEMA 3 –LAS PROPIEDADES DE TRANSPORTE DESDE UN ENFOQUE TÉCNICO
Determinación de la viscosidad de fluidos newtonianos y no newtonianos. Determinación de la conductividad térmica. Determinación del coeficiente de difusión. Determinación de propiedades de transporte a alta presión: últimos avances y retos futuros.
TEMA 4 – MODELOS DE ESTIMACIÓN DE PROPIEDADES DE TRANSPORTE
Estimación de propiedades mediante mecánica estadística. Análisis de las leyes de Fick, Newton y Fourier en gases diluidos. Teoría Rigurosa de Chapman-Enskog. Estimación de la viscosidad para gases diluidos y densos. Viscosidad de líquidos: modelo de Esferas Duras, modelo de Eyring, Volumen Libre y Teoría de Fricción. Estimación de la conductividad para gases diluidos y densos. Conductividad calorífica de líquidos: modelo de esferas duras, modelo de Bridgman y ecuación de Latini. Teoría de fricción. Estimación del coeficiente de difusión de gases diluidos y densos. Relación de Stokes-Einstein. Escalado termodinámico.
TEMA 5 – DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDAD, ENERGÍA Y CONCENTRACIÓN
Balances envolventes de cantidad de movimiento: condiciones límite. Flujo de una película descendente. Flujo a través de un tubo circular y de una corona circular. Flujo adyacente de dos fluidos inmiscibles. Flujo reptante a través de una esfera sólida. Balances de energía aplicados a una envoltura: condiciones límite. Conducción de calor con un manantial calorífico de origen eléctrico, de origen nuclear, de origen viscoso y de origen químico. Conducción del calor a través de paredes compuestas. Suma de resistencias. Conducción del calor en una aleta de enfriamiento. Convección libre. Balances de materia aplicados a una envoltura: condiciones limite. Difusión a través de una película gaseosa estancada. Difusión en una película líquida descendente: transferencia de materia por convección forzada.
TEMA 6– ECUACIONES DE CONSERVACIÓN DE MOMENTO, ENERGÍA Y MASA
Ecuaciones de conservación para sistemas isotérmicos. Ecuaciones de conservación para sistemas no isotérmicos. Ecuaciones de conservación para sistemas de varios componentes. Transporte de materia en sistemas multicomponentes. Ecuaciones de Maxwell-Stefan. Analogías entre transporte de energía, materia y cantidad de movimiento
- Transport Phenomena. R.B. Bird y W.E. Steward. Ed Reverte (2007)
- Transport Phenomena: a unified approach. (II). R.S. Brodkey y H.C. Hershey. Brodkey Pub. (2003)
- Analysis of Transport Phenomena. W.M. Deen. Oxford Univ. Press (1998)
- Molecular Dynamics of Glass-Forming Systems. G. Floudas, M Paluch A. Grzybowski y K.L. Ngai.
Springer (2011)
- Transport Propertiesof Fluids. Their Correlation, Prediction and Estimation. J. Millat, J. Dymond y J.H.
Nieto de Castro. Ed. IUPAC /Cambridge Univ. Press (2005)
- The Essentials of Transport Phenomena. (I y II). Research and Education Association Staff (1987)
- Advanced Transport Phenomena. J.C. Slattery Cambridge Univ. Press (1999)
- Transport Phenomena. H. Smith y H.H. Jensen. Clarendon Press (1989)
COMPETENCIAS BÁSICAS Y GENERALES
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad para ser original en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
CB7 - Que los estudiantes sepan cómo aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad para resolver problemas en entornos nuevos o desconocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones que los sustentan a audiencias especializadas y no especializadas de manera clara y sin ambigüedades.
CB10 - Que los estudiantes tengan las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de una forma que tendrá que ser en gran parte autodirigida o autónoma.
CG01 - Adquirir la capacidad de realizar trabajos de investigación en equipos.
CG02 - Tener capacidad de análisis y síntesis.
CG03 - Adquirir la capacidad de escribir textos, artículos o informes científicos de acuerdo con los estándares de publicación.
CG04 - Familiarizarse con las diferentes modalidades utilizadas para difundir los resultados y difundir el conocimiento en reuniones científicas.
CG05 - Aplicar los conocimientos para resolver problemas complejos.
COMPETENCIAS TRANSVERSALES
CT01 - Capacidad para interpretar textos, documentación, informes y artículos académicos en inglés, lenguaje científico por excelencia.
CT02 - Desarrollar la capacidad de tomar decisiones responsables en situaciones complejas y/o responsables.
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS
CE12 - Proporcionar una formación especializada en los diferentes campos que abarcan la Física Fundamental: desde física ambiental, física de fluidos o acústica hasta fenómenos cuánticos y de radiación con sus aplicaciones tecnológicas, médicas, etc.
CE13 - Dominar herramientas interdisciplinares, tanto teóricas, experimentales como computacionales, para desarrollar con éxito cualquier investigación o actividad profesional enmarcada en cualquier campo de la Física.
La materia de Fenómenos de Transporte tendrá asociada una Aula Virtual en el Campus Virtual de la USC. Antes del inicio de las clases, se pondrá a disposición del alumnado en la Aula Virtual, el programa detallado de la asignatura, la bibliografía básica y complementaria.
a) Clases expositivas:
Se expondrán los contenidos teóricos de cada tema para que sirvan de guía en el aprendizaje autónomo de los/las estudiantes. En el Aula Virtual se publicará el material digital utilizado por la profesora durante las sesiones magistrales.
b) Clases de seminarios:
Se presentarán y analizarán con el alumnado publicaciones científicas actuales (indexadas en el Journal Citation Report (JCR), tanto teóricas como experimentales, sobre los contenidos tratados en la asignatura. Las publicaciones científicas estarán a disposición del alumnado con suficiente antelación a través del Aula Virtual. El objetivo es que el alumnado tenga conocimientos sobre las investigaciones que se están llevando a cabo actualmente y a nivel internacional en el marco de Fenómenos de Transporte.
c) Portafolio digital:
En la primera clase presencial se le explicará al alumnado qué es un portafolio y qué objetivos se pretenden conseguir. Se mostrará a los/las estudiantes algún portafolio modelo comentando sus puntos fuertes y débiles. Se pretende que el alumnado maneje de forma autónoma bibliografía con evidencias científicas actuales. El alumnado realizará varias comunicaciones orales a lo largo del bimestre en las que debe mostrar la evolución de su portafolio.
d) Tutorías individuales:
Se prestará una atención individualizada al alumnado que lo necesite.
La calificación global del alumnado en la asignatura es la suma de las calificaciones obtenidas, por su rendimiento a lo largo del curso, en las siguientes actividades:
EVAL 1. Asistencia participativa a clases expositivas e interactivas (peso global 25 %)
EVAL 2. Elaboración y presentaciones del portafolio (peso global 75 %)
Para superar la asignatura, el alumnado necesitará haber asistido a las clases expositivas e interactivas y haber realizado las presentaciones y la entrega del portafolio.
Excepcionalmente se podrá realizar un examen de la materia, en la fecha fijada por el centro, para evaluar al alumnado que no asista a las clases expositivas ni interactivas o no entregue el portafolio en tiempo y forma.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o exámenes será de aplicación lo recogido en la “Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”.
20h de asistencia a clases presenciales, 10h de asistencia a seminarios, 1 hora de asistencia a tutorías, en cuanto al trabajo no presencial se estiman 44h de estudio autónomo y realización de trabajos. El número total de horas es por lo tanto 75.
Se considera fundamental la asistencia a clase como forma de comprender y asimilar el contenido de la asignatura. Con respecto a las horas de dedicación no presencial, se estima que el alumno que ha asistido a clase deberá invertir al menos tres horas semanales para afianzar los conocimientos mediante la revisión de la bibliográfica propuesta para consolidar los conocimientos adquiridos. Además, se recomienda a los alumnos que hagan uso de las horas de tutorías para la resolución de dudas o aclaración de conceptos.
Maria Jose Perez Comuñas
Coordinador/a- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Física Aplicada
- Teléfono
- 881814036
- Correo electrónico
- mariajp.comunas [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidad
Maria Jesus Garcia Guimarey
- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Física Aplicada
- Correo electrónico
- mariajesus.guimarey [at] usc.es
- Categoría
- Posdoutoral Xunta
| Miércoles | |||
|---|---|---|---|
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego | Aula 7 |
| Jueves | |||
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego | Aula 7 |
| 21.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 5 |
| 23.06.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 5 |