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Grado en Ingeniería de Tecnologías Mineras

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Laboreo de Minas

Código asignatura
GITEMI01-3-007
Curso
Tercero
Temporalidad
Segundo Semestre
Materia
Explotación de Minas
Carácter
Obligatoria
Créditos
6
Pertenece al itinerario Bilingüe
No
Actividades
  • Prácticas de Laboratorio (14 Hours)
  • Prácticas de Aula/Semina (7 Hours)
  • Clases Expositivas (35 Hours)
  • Tutorías Grupales (2 Hours)
Guía docente

Esta asignatura pertenece al módulo Común a la Rama de Minería, dentro de la materia Energía y del Módulo Fundamental. La asignatura se imparte en el segundo semestre del segundo curso de la titulación. Su carácter es obligatorio, ya que en ella se presentan conceptos y competencias imprescindibles para la formación de un/a graduado/a en ingeniería, tanto para el estudio de asignaturas posteriores, como para su ejercicio profesional como ingeniero. 

En esta asignatura se abordará el estudio de las bases de la Termodinámica Técnica y de la Transmisión de calor, ciencias que los/as graduados/as en ingeniería emplean para analizar y diseñar diversos tipos de sistemas (motores alternativos, compresores, bombas, intercambiadores de calor, hornos, secaderos, centrales térmicas, sistemas de calefacción, ventilación y acondicionamiento de aire, sistemas de energías renovables, etc.). Además, también se aportan conocimientos y competencias que permiten perfeccionar el diseño y el rendimiento de los citados sistemas al objeto de reducir el empleo de los recursos energéticos, disminuyendo, por consiguiente, el impacto medioambiental y su coste de operación.

Para cursar esta asignatura es muy recomendable que el/la alumno/a haya superado la asignatura Mecánica y Termodinámica, y tenga asimilados los conocimientos básicos de Cálculo, Algebra Lineal y Métodos Numéricos que se imparten en el primer curso. 

Con esta asignatura se pretende que los/as estudiantes adquieran las competencias siguientes:

  • CG1: Capacidad de análisis y síntesis
  • CG2: Capacidad de organización y planificación
  • CG3: Comunicación oral y escrita en la lengua nativa
  • CG5: Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio
  • CG6: Capacidad de gestión de la información
  • CG7: Resolución de problemas
  • CG8: Toma de decisiones
  • CG9: Trabajo en equipo
  • CG11: Habilidades en las relaciones interpersonales
  • CG12: Razonamiento crítico
  • CG13: Compromiso ético
  • CG14: Aprendizaje autónomo
  • CG15: Adaptación a nuevas situaciones y contextos diversos
  • CG16: Motivación por la calidad
  • CG17: Sensibilidad hacia temas medioambientales y de sostenibilidad
  • CG18: Motivación por la seguridad y prevención de riesgos laborables
  • CE10: Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica y de la termodinámica y su aplicación para la resolución de los problemas propios de la ingeniería. Transferencia de calor y materia y máquinas térmicas
  • CE34: Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de las operaciones básicas de procesos
  • CE48: Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios del análisis energético

Con esta asignatura se pretende que los/as estudiantes adquieran los siguientes resultados de aprendizaje (RA):

  • RA16.01: Aplicar balances de masa, energía y exergía a diversos sistemas, entre los que se encuentran los principales equipos presentes en las plantas industriales (motores, turbinas, compresores, calderas, condensadores, cambiadores de calor, etc.). (CG1, CG3, CG6, CG7, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CE10, CE34, CE48).
  • RA16.02: Conocer los equipos que integran los ciclos de producción de potencia (vapor, gas y combinados) y frigoríficos utilizados comúnmente en la industria y ser capaz de realizar su análisis termodinámico al objeto de valorar su eficiencia energética. (CG1, CG3, CG6, CG2, CG3, CG5, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CE10, CE48).
  • RA16.03: Aplicar balances de masa y energía a sistemas en los que se producen procesos de combustión y a dispositivos empleados en los procesos de acondicionamiento del aire. (CG1, CG3, CG7, CG12, CG14, CG15, CG16, CG17, CE10, CE34, CE48).
  • RA16.04: Diferenciar los tres mecanismos básicos de transferencia de calor (conducción, convección y radiación), conocer sus características principales y las leyes físicas fundamentales en las que se basan, así como establecer la relación de los mismos con el comportamiento de los sistemas térmicos. (CG1, CG3, CG7, CG12, CG14, CG15, CG16, CG17, CE10, CE34).
  • RA16.05: Desarrollar modelos simplificados de una amplia variedad de casos prácticos para facilitar el análisis de la transferencia de calor a partir de balances fundamentales (masa, cantidad de movimiento y calor) y de las leyes fundamentales en las que se basan los mecanismos básicos (conducción, convección y radiación). (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CE10, CE48).

De acuerdo con la memoria del Grado en Ingeniería de Tecnologías Mineras, en la asignatura "Procesos Termoenergéticos" se desarrollan los siguientes contenidos: 

  • Aplicación del Primer y Segundo Principios de la Termodinámica a sistemas térmicos.
  • Análisis energético.
  • Ciclos de las máquinas térmicas.
  • Psicrometría.
  • Combustión.
  • Fundamentos de la transmisión de calor.
  • Conducción en régimen estacionario.
  • Flujos térmicos en tuberías y flujos externos.
  • Radiación en medio no participante.

Los contenidos de la asignatura se han organizado con arreglo a los siguientes temas:

Unidad Didáctica I: Termodinámica aplicada 

Tema 1. Conceptos introductorios y el Primer Principio de la Termodinámica

Tema 2. Propiedades de una sustancia pura, simple y compresible

Tema 3. Análisis energético de sistemas abiertos 

Tema 4. El Segundo Principio de la Termodinámica

Tema 5. La entropía y su utilización

Tema 6. Ciclos de potencia de vapor

Tema 7. Ciclos de potencia de gas

Tema 8. Sistemas de refrigeración y bomba de calor

Tema 9. Termoquímica de la combustión completa

Tema 10. Principios básicos de la psicrometría

Unidad Didáctica II: Conceptos básicos de transmisión de calor 

Tema 11. Mecanismos básicos de la transmisión de calor

Tema 12. Conducción estacionaria unidimensional

Tema 13. Fundamentos y correlaciones de la convección

Tema 14. Radiación en medio no participante  

En las clases prácticas de la asignatura, se abordarán los siguientes contenidos: 

- Práctica 1: Obtención de la curva de potencia de un motor Stirling. Observación del funcionamiento en modo máquina inversa.

- Práctica 2: Comportamiento térmico de materiales de construcción.

- Práctica 3: Introducción al programa Engineering Equation Solver (EES): obtención de datos de tablas termodinámicas y resolución de ejemplos sencillos.

- Práctica 4: Resolución de problemas empleando EES.

Relación de la asignatura con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

La asignatura “Procesos Termoenergéticos” proporciona los fundamentos necesarios para que el alumnado aborde el estudio de la eficiencia de los sistemas de producción y consumo de energía. Asimismo, permite evaluar si los recursos energéticos se emplean de forma eficiente y qué factores impiden alcanzar las máximas prestaciones de los equipos. Por lo tanto, los resultados de aprendizaje adquiridos en esta asignatura, si se aplican a la optimización de los sistemas y recursos energéticos, contribuyen a la consecución de los objetivos de desarrollo sostenible: 7 (energía sostenible), 11 (ciudades y comunidades sostenibles), 12 (producción y consumo responsables), 13 (acción por el clima), 14 (vida submarina) y 15 (vida de ecosistemas terrestres). Finalmente, tanto en los contenidos como en la metodología empleada en la asignatura, se tratará de impartir una “enseñanza de calidad” (ODS 4) y de promover la “igualdad de género” (ODS 5).

La asignatura comprende 150 horas de trabajo personal del alumno, de las cuales un 40% se corresponden con sesiones presenciales (clases expositivas, prácticas de laboratorio / aulas de informática / campo, prácticas de aula / seminarios, tutorías grupales y sesiones de evaluación) y un 60% con trabajo no presencial (trabajo personal). 

Las sesiones presenciales se desarrollan en: 

Clases expositivas (42 horas) en las que se presenta una visión general de los contenidos de cada capítulo, complementados con la resolución de problemas. Asimismo, se propondrán tareas que fomenten la participación activa de los/as estudiantes en la asignatura (TPAs).

Prácticas de aula / seminarios (PAs) en las que los/as estudiantes resolverán problemas y/o casos prácticos con la orientación del profesor/a (7 horas) 

Prácticas de laboratorio / aulas de informática / campo (PLs) en las que los/as estudiantes estudiarán el comportamiento energético de algunos sistemas y analizarán energéticamente varios ciclos termodinámicos con la ayuda del software EES (7 horas). 

Tutorías grupales en las que el/la profesor/a se reunirá con un grupo reducido de estudiantes para resolver sus dudas sobre la asignatura y orientar sus labores de aprendizaje autónomo (2 horas).

Por otro lado, los/as estudiantes deben dedicar un cierto número de horas de trabajo no presencial a mejorar su comprensión de los contenidos de cada capítulo. Este trabajo personal del estudiante incluye tanto el estudio de fundamentos teóricos, como la resolución de problemas y la preparación de prácticas de laboratorio / aulas de informática / campo. 

En las tablas siguientes se recoge el número estimado de horas que los/as alumnos/as deben dedicar al estudio de cada parte de la asignatura, así como los porcentajes de presencialidad y no presencialidad sobre las horas totales. Al finalizar el curso, cada estudiante deberá haber dedicado un total de 150 horas a la preparación de la asignatura. 

  

  

  

  

  

  

  

  

TRABAJO PRESENCIAL 

TRABAJO NO 

PRESENCIAL 

  

Capítulos 

Horas totales 

Clases Expositivas 

Prácticas de aula /Seminarios/ Talleres 

Prácticas de laboratorio /campo/aula de  informática

Prácticas clínicas  hospitalarias 

Tutorías grupales 

Prácticas  Externas 

Sesiones de Evaluación 

Total 

Trabajo en grupo 

Trabajo autónomo 

Total 

1

  

1

 

  

  

  

  

1

  

2

  

2

  

2

1

  

  

  

  

3

  

4

  

3

  

4

 1

  

  

  

  

5

  

6

  

4

  

1

  

  

  

  

  

1

  

3

  

5

  

5

1

  

  

  

  

6

  

9

  

6

  

4

 1

2

  

  

  

  

7

  

9

  

7

  

5

3

  

  

  

  

8

  

10

  

8

  

2

  

 2

  

  

  

  

4

  

6

  

9

  

4

  1

 

  

  

  

  

5

  

8

  

10

  

4

 

  

  

  

  

  

4

  

8

  

1-10

  

  

  

  

1

  

1

  

11

  

1

  

  

  

  

  

1

  

3

  

12

  

3

1

  

  

  

  

4

  

8

  

13

  

3

 1

  

  

  

  

4

  

8

  

14

  

3

  

  

  

  

  

3

  

6

  

11-14

  

  

  

  

  

1

  

  

1

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

Total 

150

42

 7

7

  

2

  

2

60

90

90

  

  

MODALIDADES 

Horas

%

Horas

Totales

Presencial 

Clases Expositivas 

42

28,0

60

Práctica de aula / Seminarios / Talleres 

7

4,7

Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas 

7

4,7

Prácticas clínicas hospitalarias 

Tutorías grupales 

2

 1,3

Prácticas Externas 

Sesiones de evaluación 

2

 1,3

No presencial 

Trabajo en grupo 

10

6,7

90

Trabajo Individual 

80

53,3

  

Total 

150

Se realizará una prueba escrita de evaluación parcial, correspondiente a los Temas 1-5 (ambos inclusive). La superación de dicha prueba (calificación igual o superior a 5 puntos sobre 10) eximirá a los/as estudiantes de la evaluación de dichos contenidos en las convocatorias ordinaria y extraordinaria del presente curso académico.

Convocatoria ordinaria:

El examen escrito constará de teoría y problemas. La puntuación mínima del examen escrito para hacer media con la nota de prácticas (PAs y PLs) y TPAs será de 4,0 puntos sobre 10. Así, en el caso de que la puntuación del examen escrito sea inferior a 4,0, la calificación final de la asignatura será la del examen. Sin embargo, si la puntuación del examen es 4,0 o superior, el peso del examen en la calificación final será de un 70%.

Las PAs, PLs y TPAs tendrán un peso en la calificación final del 30%, siempre que en el examen escrito se haya obtenido una calificación de 4,0 puntos sobre 10 o superior. Se puntuará la participación activa del alumno/a en el desarrollo de la asignatura a través de las actividades realizadas por el mismo en las PAs y TPAs. La nota obtenida será la media ponderada de las actividades evaluadas (20% PLs y 10% PAs y TPAs). 

Convocatoria extraordinaria:

Aquellos/as alumnos/as que no hayan superado la asignatura mediante el proceso ordinario de evaluación, tendrán derecho examinarse en la convocatoria extraordinaria. En el caso de que el/la alumno/a haya realizado las PAs, PLs y TPAs en el presente curso académico y la calificación media de las mismas sea igual o superior a 4,0 puntos sobre 10, la evaluación de la asignatura y su calificación final se realizarán de la misma forma que la indicada en la convocatoria ordinaria.

Si el/la alumno/a no ha realizado las PAs, PLs y TPAs en el presente curso académico o la calificación media de las mismas es inferior a 4,0 puntos sobre 10, la evaluación consistirá en un examen escrito, que constará de teoría y problemas. En dicho examen, se abordarán los contenidos teóricos y prácticos explicados en las clases expositivas, PAs, PLs y TPAs. La nota mínima para superar la asignatura será de 5,0 puntos sobre 10.

Evaluación diferenciada:

En el caso de los/as alumnos/as que se acogen al régimen de evaluación diferenciada, no será obligatoria la asistencia a ninguna de las actividades propias del trabajo presencial. Por tanto, será posible obtener un 100% de la calificación mediante un examen escrito sobre los contenidos teóricos y prácticos explicados en las clases expositivas, PAs, PLs y TPAs. Las ponderaciones del examen teórico y el examen práctico en la calificación global de la asignatura serán 70% y 30%, respectivamente.

En el caso de que el/la alumno/a haya realizado las PAs, PLs y TPAs en el presente curso académico y la calificación media de las mismas sea igual o superior a 4,0 puntos sobre 10, la evaluación de la asignatura y su calificación final se realizarán de la misma forma que la indicada en las convocatorias ordinaria y extraordinaria.

Este mecanismo de evaluación diferenciada podrá ser sustituido por otro mecanismo de evaluación, específico para cada alumno, en virtud del artículo 7 del Reglamento de evaluación de la Universidad de Oviedo.

El/la estudiante dispondrá en el Campus Virtual de material docente correspondiente a cada parte del temario y el necesario para la realización de las actividades propuestas. Además, se recomienda la siguiente bibliografía: 

Bibliografía básica: 

Mills AF. Transferencia de calor. Ed. IRWIN. Barcelona, 1995.

Moran MJ, Shapiro HN. Fundamentos de Termodinámica Técnica (2ª Edición en Español). Ed. Reverté S.A. Barcelona, 2004.

Prieto I, Pistono J. Tablas Diagramas y Formulario. Textos Universitarios EDIUNO. Oviedo, 2009.

Prieto MM, Suárez IM. Tablas y gráficos para la resolución de problemas de “Transmisión de Calor”. Textos Universitarios EDIUNO. Oviedo, 2008.

Bibliografía complementaria: 

Cengel YA, Boles MA. Termodinámica (2ª Edición). Ed. McGrawHill. Méjico, 1996.

Prieto MM, Suárez IM. Transmisión de calor. Prácticas. Textos Universitarios EDIUNO. Oviedo, 2008.

Pistono J, Folgueras MB, Aguilera JA, Alonso R. Termodinámica: Ejercicios de examen: 2004 – 2010. Textos Universitarios EDIUNO. Oviedo, 2010.

Software:

Engineering Equation Solver (EES), http://www.fchart.com/ees/, 2018.

Equipos:

Casa térmica: instalación de estudio de materiales de conducción

Motor Stirling