Guía docente de la asignatura

Física del Medio Ambiente

Curso 2021 / 2022
Fecha última actualización: 21/06/2021
Fecha de aprobación: 21/06/2021

Grado

Grado en Física

Rama

Ciencias

Módulo

Física de la Atmósfera y del Medio Ambiente

Materia

Física del Medio Ambiente

Curso

2

Semestre

2

Créditos

6

Tipo

Optativa

Profesorado

Teoría

  • Diego Pablo Ruiz Padillo. Grupos: C
  • Inmaculada Foyo Moreno. Grupos: A
  • Jerónimo Vida Manzano. Grupos: A

Prácticas

  • Inmaculada Foyo Moreno. Grupos: 1

Tutorías

Diego Pablo Ruiz Padillo

druiz@ugr.es
  • Jueves de 17:00 a 19:00 (Despacho 100)
  • Lunes de 17:00 a 19:00 (Despacho 100)
  • de 12:00 a 14:00 (Etsit)

Inmaculada Foyo Moreno

ifoyo@ugr.es
    Segundo semestre
    • Jueves de 10:00 a 12:00 (Despacho 32)
    • Martes de 10:00 a 12:00 (Despacho 32)
    • Miércoles de 10:00 a 12:00 (Despacho 32)
    Primer semestre
    • Lunes de 11:00 a 13:00 (Despacho 32)
    • Martes de 11:00 a 13:00 (Despacho 32)
    • Miércoles de 11:00 a 13:00 (Despacho 32)

Jerónimo Vida Manzano

jvida@ugr.es
  • Jueves de 10:00 a 13:00 (Despacho 3ª Planta)
  • Miércoles de 10:00 a 13:00 (Despacho 3ª Planta)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Se recomienda haber cursado y superado las materias de formación básica del Grado. En concreto se recomienda
haber adquirido conocimientos sobre las materias:
FÍSICA GENERAL
TERMODINÁMICA
ÁLGEBRA LINEAL Y GEOMETRÍA
CÁLCULO O ANÁLISIS MATEMÁTICO

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

Fuentes de energía. El impacto del consumo energético.
Combustión. Conversión de energía térmica. Contaminación térmica.
Energías renovables: Eólica, Solar térmica y solar fotovoltaica.
Otras energías renovables y aplicaciones.
Energía nuclear. Gestión de residuos radiactivos.
Contaminación acústica. Caracterización.
Prevención y control de la contaminación acústica.
Contaminantes del aire. Fuentes y transporte. Técnicas de control.
Contaminación lumínica. Control de la contaminación.

Competencias asociadas a materia/asignatura

Competencias generales

  • CG03 - Comunicación oral y/o escrita
  • CG05 - Capacidad de gestión de la información
  • CG06 - Resolución de problemas
  • CG07 - Trabajo en equipo
  • CG08 - Razonamiento crítico
  • CG09 - Aprendizaje autónomo
  • CG10 - Creatividad
  • CG12 - Sensibilidad hacia temas medioambientales

Competencias específicas

  • CE02 - Estimar órdenes de magnitud para interpretar fenómenos diversos.
  • CE04 - Medir, interpretar y diseñar experiencias en el laboratorio o en el entorno
  • CE05 - Modelar fenómenos complejos, trasladando un problema físico al lenguaje matemático.
  • CE06 - Elaborar proyectos de desarrollo tecnológico y/o de iniciación a la investigación científica.
  • CE07 - Trasmitir conocimientos de forma clara tanto en ámbitos docentes como no docentes.
  • CE08 - Utilizar herramientas informáticas para resolver y modelar problemas y para presentar sus resultados.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Comprensión de nuestro entorno.
Ser capaz de modelar escenarios complejos.
Entender los procesos de conversión de energía y sus aplicaciones en el mundo actual.
Comprender los procesos físicos implicados en la contaminación por agentes físicos, su prevención y su remedio.
Comprender los procesos de transformación de energías, tanto tradicionales como alternativas, y sus aplicaciones.
Elaborar un informe relativo a un proceso de medida y su análisis.
Conocer la legislación específica y los fundamentos de la gestión de la contaminación por agentes físicos.
Ser capaz de realizar investigación bibliográfica y gestionar la información obtenida de distintas fuentes.

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico


Tema 1. Introducción a la Física del Medio Ambiente.
1. El estudio de la contaminación desde la perspectiva del desarrollo sostenible.
2. La prevención, análisis y control de la contaminación urbana. El medio ambiente urbano.
3. Nuevas formas de contaminación: contaminaciones físicas.

Tema 2. El problema energético. Energía obtenida a partir de recursos no renovables.
1. Definiciones e introducción. Fuentes de energía renovable y no renovable.
2. Energía y medio ambiente: Calor y trabajo.
3. Efectos de los cambios de temperatura sobre la vida.
4. Centrales energéticas: Soluciones de control de la contaminación.
5. Inecuaciones de Clausius y forma de Jouguet del 2º Principio.
6. Exergía. Ineficiencias y desechos térmicos.
7. Calefacción distrito y concepto de energía total.
8. Acondicionamiento térmico: Bombas de calor.
9. Aislamiento térmico.

Tema 3. Energías Renovables.
1. Energía solar. Conceptos fundamentales. Sistemas de captación de energía solar.
2. Energía solar térmica. Técnicas de aprovechamiento pasivo. Conversión térmica: baja, media y alta temperatura.
3. Energía solar fotovoltaica. Sistemas fotovoltaicos. Integración en la edificación.
4. Energía eólica. Principios físicos. Máquinas eólicas. Componentes y diseño de instalaciones eólicas.

Tema 4. Energía nuclear y gestión y control de los residuos.
1. Conceptos básicos. Radiactividad: unidades y medida.
2. Efectos de las radiaciones nucleares.
3. Detectores de la radiación.
4. Reactores nucleares.
5. Gestión de residuos: Almacenamiento de desechos.

Tema 5. Contaminación acústica. Control y gestión del ruido.
1. Fundamentos de acústica.
2. Escalas y niveles.
3. Sonómetros: Ponderación y Detección.
4. Descriptores del ruido.
5. Efectos del ruido. Niveles permitidos.
6. Medida y evaluación del ruido ambiental.
7. Acústica arquitectónica e industrial.
8. Gestión y control del ruido ambiental.

Tema 6. Contaminación del aire. Dispersión de contaminantes en la atmósfera

1. Aire puro y aire contaminado.
2. Contaminantes gaseosos y contaminación por partículas.
3. Efectos del aire contaminado.
4. Contaminación fotoquímica. "Smog" oxidante y "Smog" reductor.
5. Meso y macrocontaminación: Gases invernadero. Lluvia ácida. Reducción de la capa de ozono.

Tema 7. Contaminación lumínica.
1. La iluminación y la contaminación lumínica: conceptos fundamentales de fotometría.
2. Lámparas y luminarias. Eficiencia energética y características espectrales.
3. Pautas para la reducción de la contaminación lumínica.
4. Legislación y casos prácticos.

Práctico

Seminarios/Talleres (temáticas que pueden ser propuestas para desarrollo individual o colectivo)

  •  El problema de la propagación de calor: Conducción, Convección y Radiación. Evaluación y control.
  •  Contaminación del aire: equipos para el control de contaminantes.
  •  Mapas de calidad del aire.
  •  Técnicas instrumentales de medida de la calidad del aire.
  •  Redes locales de muestreo. Análisis e interpretación de series temporales de datos.
  •  Control de emisiones de gases de efecto invernadero: estrategias locales de adaptación y mitigación
  •  Ejercicios teórico-prácticos sobre la producción energética a partir de reacciones nucleares.
  •  Tecnología del Hidrógeno. Desarrollos tecnológicos.
  •  Impactos ambientales y aspectos económicos de las fuentes de energía renovable.
  •  Energía y calentamiento global, perspectiva del problema.
  •  Mapas de ruido y planes de acción contra el ruido.
  •  Instrumentación y metodología para la medida del brillo artificial del cielo nocturno.
  •  Iluminación y eficiencia energética.

Prácticas de Campo (de carácter obligatorio; al menos 4 entre las siguientes, según criterio del profesorado)

  •  Práctica 1. Pérdidas de calor en una vivienda.
  •  Práctica 2. Pérdidas de calor del cuerpo humano.
  •  Práctica 3. Elementos necesarios en una instalación fotovoltaica aislada de la red.
  •  Práctica 4. Medida del ruido comunitario.
  •  Práctica 5. Medida de las emisiones de nivel sonoro al exterior de edificaciones.
  •  Práctica 6. Medida del ruido en el interior de locales.
  •  Práctica 7. Medida de radiactividad ambiental.
  •  Práctica 8: Análisis e interpretación de niveles de contaminantes gaseosos y partículas en ambiente urbano.

Prácticas de simulación o análisis (de carácter optativo; realización según criterio del profesorado)

  •  Evaluación de sistemas solares térmicos y fotovoltaicos.
  •  Análisis de la dispersión de contaminantes atmosféricos.
  •  Modelos de predicción del ruido ambiental.
  •  Modelos de predicción de dispersión de contaminantes.
  •  Estudios experimentales de centrales solares, de biomasa y eólica.
  •  Estudio de las condiciones de iluminación de un recinto habitado o de una calle.

Bibliografía

Bibliografía fundamental


 E. Boeker y R. van Grodelle. “Environmental Physics”. Wiley, Chichester, Reino Unido, 1995.

 E. Boeker y R. van Grodelle. “Environmental Science”. Wiley, Chichester, Reino Unido, 2001.

Esta bibliografía se complementa con los recursos docentes y la bibliografía adicional que estará disponible en PRADO.

Bibliografía complementaria

J. P. Holman, “Transferencia de Calor”, 8ª edición, McGraw Hill, Madrid (2000).

 G. Boyle.“RENEWABLE ENERGY – Power for a sustainable future”. Oxford University Press and The Open University, 1996

J.B. Jones and R.E. Dugan, Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall. 1997.

Russel y Adebiyi, Termodinámica clásica. Addison-Wesley Iberoamericana, S.A. 1997.

J. Linares, A. Llopis y J. Sancho Acústica arquitectónica y urbanística. Servicio de publicaciones de la Univ. Politécnica de Valencia, 1995.

Kinsler, Frey, Coppens y Sanders Fundamentos de acústica. Limusa, Méjico. 1990.

José Mª de Juana “Energías renovables para el desarrollo”. 2002. Paraninfo.

M. Castro, C. Sánchez, “Energías geotérmica y de origen marino “ 2000. Progensa.

M. Castro, C. Sánchez. “Energía hidráulica” 2000. Progensa.

Miguel Villarubia, “Energía eólica” CEAC, 2004

J.L. Rodríguez Amenedo, J.C. Burgos Díaz, S. Arnalte Gómez, “Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica”, Rueda S.L., 2003

M. Alonso Abella, “Sistemas fotovoltaicos: introducción al diseño y dimensionado de instalaciones de energía solar fotovoltaica” , SAPT Publicaciones técnicas, 2005

Fernández Salgado, José María “Compendio de energía solar : fotovoltaica, térmica y termoeléctrica : (adaptado al Código Técnico de la edificación)” , Mundi-Prensa, 2008

Narciso Moreno Alfonso, Lorena García Díaz “Instalaciones de energía Fotovoltaica” , Garceta, 2010

 

Enlaces recomendados

www.idae.es : Instituto de la Diversificación y Ahorro de la Energía del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (Energías renovables en España).

www.agenciaandaluzadelaenergia.es : Agencia Andaluza de la Energía de la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de la Junta de Andalucía (Energía renovables en Andalucía).

www.ree.es : Red Eléctrica Española.

www.mtyc.es/energia/es-ES/Paginas/index.aspx : Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, apartado de Energía.

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm

Metodología docente

  • MD01 Lección magistral/expositiva
  • MD02 Sesiones de discusión y debate
  • MD03 Resolución de problemas
  • MD05 Prácticas de campo
  • MD07 Seminarios y/o exposición de trabajos
  • MD09 Análisis de fuentes y documentos

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

La evaluación de la materia se realizará mediante:

  • Exámenes.
  • Trabajos/seminarios/problemas.
  • Laboratorio/prácticas de campo.

Específicamente constará de:

  • Examen escrito que acredite los conocimientos de los aspectos básicos de la materia y su comprensión y capacidad de aplicación.
  • Trabajos realizados individualmente o en equipo sobre aspectos relacionados con las materias comprendidas en este módulo, con presentación oral y/o escrita.
  • Valoración de problemas, ejercicios y/o cuestiones a lo largo del curso.
  • Valoración de asistencia y participación en clase.
  • Asistencia, actitud y habilidades experimentales demostradas en las sesiones de prácticas de campo, y la elaboración de informes científicos escritos sobre las experiencias desarrolladas.


En los trabajos y seminarios, se valorará al alumnado especialmente la participación, iniciativa, originalidad y calidad, tanto en los exámenes como en los trabajos realizados. Asimismo, se contempla la realización de exámenes parciales a lo largo del curso para motivar el seguimiento de la asignatura por el alumnado y detectar posibles dificultades en la comprensión de algún tema concreto. La superación global de la asignatura no se logrará sin un conocimiento uniforme y equilibrado de toda la materia.


Los porcentajes referentes a cada una de las metodologías de evaluación serán los siguientes:

  • Exámenes: 60% de la calificación final. Para poder optar a superar la asignatura será necesario tener una puntuación mínima de 5 puntos sobre 10. En caso contrario la calificación final de la asignatura será de suspenso independientemente de las calificaciones obtenidas en los trabajos/seminarios y prácticas de la asignatura. Si no se realiza examen, la calificación final de la asignatura será "no presentado" independientemente de las calificaciones obtenidas en los trabajos/seminarios y prácticas de la asignatura (según normativa de evaluación y calificación vigente en UGR)
  • Trabajos/seminarios: 20% de la calificación final.
  • Prácticas: 20% de la calificación final. Para poder optar a superar la asignatura será necesario haber realizado el 75% de las sesiones de prácticas y tener una puntuación global mínima de 5 puntos sobre 10.

Evaluación extraordinaria

Evaluación correspondiente a la convocatoria extraordinaria para el alumnado que no haya superado la asignatura en la convocatoria ordinaria (independientemente del tipo de evaluación al que se acogieran en dicha convocatoria, evaluación continua o evaluación única). La evaluación constará de dos partes, cuyos contenidos y porcentajes de calificación serán los siguientes:

  • Examen de teoría 75%. Será necesario una nota mínima para de 5 puntos sobre 10 tanto para poder optar a superar la asignatura.
  • Evaluación de prácticas 25%. El alumnado que en la convocatoria ordinaria optara por la evaluación continua mantendrá por defecto la calificación obtenida en prácticas en dicha convocatoria ordinaria; opcionalmente este alumnado podrá solicitar por escrito una nueva evaluación de las prácticas que se realizará mediante examen celebrado conjuntamente con el examen de teoría de la convocatoria extraordinaria. Para el alumnado que en la convocatoria ordinaria optara por la evaluación única final, la evaluación de prácticas obligatoriamente se realizará mediante el examen de prácticas citado. En el caso de realizar examen de prácticas será necesario una nota mínima de 5 puntos sobre 10 en dicho examen para poder superar la asignatura.

Evaluación única final

La evaluación única final constará de dos pruebas, una teórica y otra práctica en las que se valorarán las competencias desarrolladas en la asignatura. Para poder optar a superar la asignatura será necesario tener una nota mínima de 5 puntos sobre 10 tanto en la prueba teórica como en la práctica. Los contenidos a evaluar corresponderán al temario detallado teórico y práctico de la asignatura.

Información adicional

Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado.

ESCENARIO A (ENSEÑANZA-APRENDIZAJE PRESENCIAL Y TELE-PRESENCIAL)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Pulse el siguiente enlace para consultar lugar y horario de tutorías:

http://fisicaaplicada.ugr.es/pages/profesorado

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

En escenario semipresencial, salvo excepciones, se atenderán las tutorías por videoconferencia (Google Meet o cualquier plataforma similar, siempre teniendo en cuenta las recomendaciones e instrucciones dictaminadas por la UGR) o correo electrónico oficial. Las tutorías individuales tendrán lugar previa petición del estudiante. El profesor podrá proponer tutorías grupales, obligatorias u optativas, si lo estima oportuno como herramienta de retorno formativo en caso de que hubiera que impartir clases virtuales en modo asíncrono.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

La proporción entre clases virtuales y presenciales dependerá del centro y circunstancias sanitarias. En las clases virtuales se concentrará la enseñanza de índole teórica, en las presenciales se primará la impartición de problemas y seminarios de prácticas.

Las sesiones prácticas se realizarán mediante entrega de datos para la elaboración de las prácticas. En sesiones síncronas se explicarán los guiones y la forma de realizarlas, así como el funcionamiento del instrumental necesario.

Las clases virtuales se impartirán utilizando las plataformas Google Meet o las que dicte la UGR en su momento. Se primará la impartición síncrona, aunque las circunstancias sanitarias (enfermedad del profesor o familiar, conciliación familiar,…) podrían imponer un escenario asíncrono, en cuyo caso se grabarían las clases presenciales, que serían compartidas por Google drive y se complementarían con actuaciones de seguimiento y retorno formativo específicas para ese fin (tutorías, tareas, entregas,…)

Las plataformas descritas (Prado, Google Meet, Consigna UGR, Google Drive a través de cuenta @go.ugr, correo institucional,…) son las actualmente autorizadas por la UGR. Podrían verse modificadas si las instrucciones de la UGR al respecto cambiasen durante el curso.

Como medida adicional, se prestará especial atención en facilitar material docente a los estudiantes a través de la plataforma Prado, Consigna UGR y/o Google Drive.

Evaluación ordinaria

La evaluación se realizará con los mismos elementos descritos en el caso de la evaluación presencial y las pruebas tendrán lugar, si la situación lo permite, de forma presencial. La prueba final de prácticas también se llevaría a cabo de forma presencial. Si no fuese posible, las pruebas se plantearían como entregas secuenciadas de respuestas y soluciones de problemas que se realizarán a través de la plataforma Prado Examen, Google Meet, siempre siguiendo las instrucciones que dictase la UGR en su momento.


Los porcentajes referentes a cada una de las metodologías de evaluación serán los siguientes:

  • Exámenes: 50%-60% de la calificación final. Para poder optar a superar la asignatura será necesario tener una puntuación mínima de 5 puntos sobre 10. En caso contrario la calificación final de la asignatura será de suspenso independientemente de las calificaciones obtenidas en los trabajos/seminarios y prácticas de la asignatura. Si no se realiza examen, la calificación final de la asignatura será "no presentado" independientemente de las calificaciones obtenidas en los trabajos/seminarios y prácticas de la asignatura (según normativa de evaluación y calificación vigente en UGR)
  • Trabajos/seminarios: 20-30% de la calificación final.
  • Prácticas: 20 % -30 % de la calificación final. Para poder optar a superar la asignatura será necesario haber realizado el 75% de las sesiones de prácticas y tener una puntuación global mínima de 5 puntos sobre 10.

Evaluación extraordinaria

Examen final con preguntas teóricas, problemas (75%) y prácticas (25%) relativas a la materia impartida en clase. La prueba sería presencial. Si no fuese posible, se realizará como conjunto de entregas secuenciadas a través de Google Meet y la plataforma PRADO, siempre siguiendo las instrucciones que dicte la UGR al respecto.

Evaluación única final

La evaluación única final constará de dos pruebas, una teórica y otra práctica en las que se valorarán las competencias desarrolladas en la asignatura. Para poder optar a superar la asignatura será necesario tener una nota mínima de 5 puntos sobre 10 tanto en la prueba teórica como en la práctica. Los contenidos a evaluar corresponderán al temario detallado teórico y práctico de la asignatura.


La evaluación consiste en:
• Una prueba escrita con cuestiones y problemas de la materia impartida (75% de la calificación final).
• Prueba práctica similar a las prácticas incluidas en el programa (25% de la calificación final).

La prueba se realizará en modo presencial. Si no fuese posible, se llevaría a cabo como conjunto de entregas secuenciadas a través de la plataforma PRADO, Google Meet, siempre siguiendo las instrucciones que se dicten al respecto por la UGR.

ESCENARIO B (SUSPENSIÓN DE LA ACTIVIDAD PRESENCIAL)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Pulse el siguiente enlace para consultar lugar y horario de tutorías:

http://fisicaaplicada.ugr.es/pages/profesorado

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

En este escenario se atenderán las tutorías por videoconferencia (Google Meet o cualquier plataforma similar, siempre teniendo en cuenta las recomendaciones e instrucciones dictaminadas por la UGR) o correo electrónico oficial. Las tutorías individuales tendrán lugar previa petición del estudiante. El profesor podrá proponer tutorías grupales, obligatorias u optativas, si lo estima oportuno como herramienta de retorno formativo en caso de que hubiera que impartir clases virtuales en modo asíncrono.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

Todas las clases serían virtuales. Se impartirán utilizando las plataformas Google Meet o las que dicte la UGR en su momento. Se primará la impartición síncrona, aunque las circunstancias sanitarias (enfermedad del profesor o familiar, conciliación familiar,…) podrían imponer un escenario asíncrono, en cuyo caso se grabarían las clases presenciales, que serían compartidas por Google drive y se complementarían con actuaciones de seguimiento y retorno formativo específicas para ese fin (tutorías, tareas, entregas,…)

Las plataformas descritas (Prado, Prado Examen, Google Meet, Google Drive a través de cuenta @go.ugr, correo institucional,…) son las actualmente autorizadas por la UGR. Podrían verse modificadas si las instrucciones de la UGR al respecto cambiasen durante el curso.

Como medida adicional, se prestaría especial atención en facilitar material docente a los estudiantes a través de la plataforma Prado, Consigna UGR y/o Google Drive.

Evaluación ordinaria

La distribución de pruebas y tareas evaluables sería la misma que en el escenario A, pero dichas pruebas de evaluación continua se llevarían a cabo como entregas secuenciadas de respuestas y soluciones de problemas que se realizarán a través de la plataforma Prado Examen y Google Meet, siempre siguiendo las instrucciones que dictase la UGR en su momento.

Evaluación extraordinaria

Examen final con preguntas teóricas, problemas (75%) y prácticas (25%) relativas a la materia impartida en clase.

EXAMEN DE TEORÍA

  • Descripción: Examen online tipo test y/o preguntas de corto desarrollo, así como de resolución de
  • problemas.
  • Criterios de evaluación: puntuación sobre 10
  • Porcentaje sobre calificación final: 75%

EXAMEN DE PRÁCTICAS

  • Descripción: Examen online tipo test y/o preguntas aplicadas.
  • Criterios de evaluación: puntuación sobre 10
  • Porcentaje sobre calificación final: 25%

Las pruebas se realizarán como conjunto de entregas secuenciadas a través de Google Meet o cualquier plataforma similar, siempre teniendo en cuenta las recomendaciones e instrucciones dictaminadas por la UGR.

Evaluación única final

La evaluación consiste en:

  • Una prueba escrita con cuestiones y problemas de la materia impartida (75% de la calificación final). Resolución de una prueba similar a las memorias de prácticas incluidas en el programa correspondiente (25% de la calificación final).
  • La prueba se llevaría a cabo como conjunto de entregas secuenciadas a través de la plataforma Prado Examen y Google Meet o plataforma similar, siempre siguiendo las instrucciones que se dicten al respecto por la UGR.