Balance de Materia

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Departamento: Dpto Cs. Agua y Medio Ambiente
Nombre del curso: BALANCE DE MATERIA
Clave: 003901
Academia a la que pertenece: Academia de Ingeniería Básica
Requisitos: Requisito de Balance de Materia: Introducci¢n Ing Qu¡mica
Horas Clase: 3
Créditos: 5.62
Horas Laboratorio: 0
Horas Práctica: 0
Programa educativo que la recibe: Ingeniero Químico
Plan: 2009
Fecha de revisión: Diciembre2009
Competencia a la que contribuye este curso:
Bloque de procesos: Gestionar los procesos de transformación de la materia, apoyándose en
un conjunto de normas y procedimientos que mantengan la rentabilidad del proceso,
atendiendo la visión y misión de la empresa
Tipo de
competencia:
Específica
Descripción:
El curso se imparte en el segundo semestre solo para alumnos inscritos en la carrera de Ingeniería Química con el
fin de que el alumno adquiera las habilidades necesarias para realizar balances de materia en distintos procesos de
transformación de la materia.
Unidad de Competencia
1
Adquirir habilidad en el manejo de
sistemas de unidades y cantidades
básicas y físicas, en cálculos de
procesos de ingeniería química.
Elementos de Competencia
Requerimientos de información
Identificar los sistemas de unidades
fundamentales empleados en la
ciencia y la ingeniería.
Sistemas de unidades y cantidades
básicas
• Definición, simbología (Sistema
internacional, Inglés):
Longitud
Masa
Tiempo
Cantidad de sustancia
Temperatura
•Cantidades físicas derivadas:
Concentración (fracción y
porcentaje en mol, masa y
volumen, ppm sólido y líquido,
expresión en relaciones)
Volumen específico y densidad
•Prefijos y conversiones
•Prefijos del SI
•Conversiones (incluir la constante
gravitacional gc)
•Análisis dimensional
Aplicar tablas de factores de
conversión con el fin de realizar
transformaciones entre los distintos
sistemas de unidades.
Criterios de Evaluación
Desempeños
Productos
Conocimientos
Construir una tabla con los sistemas de
•Presentar tabla de conversiones que incluyan
unidades fundamentales empleados en el equivalencias entre los sistemas de unidades
área de ingeniería química.
fundamentales utilizados en ingeniería.
•Ejercicios resueltos en clase y de asignación.
Hacer uso correcto de las reglas para
•Examen por escrito de la unidad de
hacer uso de las unidades
competencia.
fundamentales.
•Asignación por escrito de transformaciones
entre sistemas de unidades.
Resolver ejercicios de transformaciones
entre sistemas de unidades.
Unidad de Competencia
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Realizar balances de materia en
procesos sin reacción química y sin
recirculación.
Elementos de Competencia
•Sistemas de
unidades.
•Equivalencias entre
sistemas de unidades
Requerimientos de
información
Definir el concepto de balance de materia y Fundamentos de balance de
la ley de la conservación de la masa.
materia
•Conservación de la masa
Identificar la ecuación de balance de
•Balance de materia en un
materia para sistemas sin reacción
sistema sin recirculación
química.
Sin acumulación
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Identificar los tipos de operaciones que
existen en un proceso de transformación
de la materia.
Realizar balances de materia en
operaciones unitarias sin reacción química
y sin recirculación.
Con acumulación
•Balances de materia en
sistemas sin reacción química
Bases de cálculo
Metodología
•Problemas
Criterios de Evaluación
Desempeños
Productos
Conocimientos
•Identifica los diferentes tipos de
•Descripción escrita de varias
•Métodos de balance de materia
operaciones que existen en un proceso. operaciones unitarias de un proceso de en sistemas sin reacción química
transformación.
y sin recirculación.
•Resolución de ejercicios de balance de •Examen por escrito de la unidad de
materia en operaciones de procesos sin competencia.
reacción química y sin recirculación.
•Asignación por escrito de balances de
materia en procesos sin reacción
química sin recirculación.
•Ejercicios resueltos en clase de
balances de materia en operaciones sin
reacción química y sin recirculación.
Unidad de Competencia
3
Realizar balances de materia en
procesos sin reacción química con
recirculación.
Elementos de Competencia
Requerimientos de
información
Identificar la ecuación de balance de
materia para sistemas con recirculación sin
reacción química.
Balance de materia en un
sistema con recirculación.
•Sin acumulación
•Con acumulación
Aplicar el método adecuado para balances
•Balances de materia para
de materia en operaciones unitarias con
sistemas con recirculación.
recirculación sin reacción química.
Base de cálculo
Metodología
Realizar balances de materia en operaciones Análisis de sistemas con
unitarias con recirculación sin reacción
recirculación sin reacción
química.
química
•Problemas
Criterios de Evaluación
Desempeños
Productos
•Selecciona el método adecuado en
función al proceso general de
recirculación.
• Asignación por escrito de balances
•Métodos de balance de materia
de materia con recirculación sin
en sistemas con recirculación sin
reacción química.
reacción química.
•Examen por escrito de la unidad de
competencia.
•Ejercicios resueltos en clase de
balances de materia en operaciones
con recirculación sin reacción química.
•Resuelve ejercicios de balance de
materia en operaciones de procesos
con recirculación sin reacción química.
Unidad de Competencia
4
Realizar balances de materia en
procesos con reacción química sin
recirculación.
Elementos de Competencia
Conocimientos
Requerimientos de
información
Identificar la ecuación de balance de
Balance de masa con
materia para sistemas con reacción química. reacción química
•Estequiometría
Aplicar el método adecuado para balances
•La ecuación química
de materia en operaciones unitarias con
•Reactivo limitante
reacción química sin recirculación.
•Reactivo en exceso
•Porcentaje de conversión,
Realizar balances de materia en operaciones selectividad y rendimiento
unitarias con reacción química sin
•Relaciones estequiométricas
recirculación.
En base molar
En base masa
•Balance de masa con
reacción química
Base de cálculo
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Metodología
Análisis de sistemas con
reacción química sin
recirculación.
•Problemas
Criterios de Evaluación
Desempeños
Productos
Conocimientos
Resuelve ejercicios en clase donde determina
quién es reactivo limitante y reactivo en
exceso, porciento de conversión, selectividad
y rendimiento.
•Asignación por escrito de balances
de materia con reacción química
sin recirculación.
•Examen por escrito de la unidad
de competencia.
•Ejercicios resueltos en clase de
balances de materia en
operaciones con reacción química.
sin recirculación.
•Estequiometria de una
ecuación química
•Reactivo limitante y en exceso,
porciento de conversión,
selectividad y rendimiento.
•Métodos de balance de materia
en procesos con reacción
química sin recirculación.
Resuelve ejercicios en clase sobre balances
de materia con reacción química sin
recirculación.
Unidad de Competencia
5
Realizar balances de materia en
procesos con reacción química y
recirculación.
Elementos de Competencia
Requerimientos de
información
Aplicar el método adecuado para balances
de materia en operaciones unitarias con
reacción química y recirculación.
Balance de masa con
reacción química y
recirculación
•Base de cálculo
Realizar balances de materia en operaciones •Metodología
unitarias con reacción química y
•Análisis de sistemas con
recirculación.
reacción química y
recirculación
•Problemas
Criterios de Evaluación
Desempeños
Productos
Conocimientos
Resuelve ejercicios en clase sobre
balances de materia con reacción
química y recirculación.
•Asignación por escrito de balances de
•Métodos de balance de materia en
materia con reacción química y
procesos con reacción química y
recirculación.
recirculación.
•Examen por escrito de la unidad de
Realiza un balance de materia en un competencia.
proceso de la industria local.
•Ejercicios resueltos en clase de
balances de materia en operaciones con
reacción química y recirculación.
•Reporte escrito y exposición oral de un
balance de materia realizado en un
proceso de la industria local.
Actitudes
Evaluación
Criterio
Ponderación
Unidad de Competencia 1
10 %
Unidad de Competencia 2
20 %
Unidad de Competencia 3
20 %
Unidad de Competencia 4
20 %
Unidad de Competencia 5
30 %
Bibliografía Básica.
Armando Patiño Olivares (2000), Introducción a la ingeniería química: balances de masa y energía.. Edición 1.
Editorial: Universidad Iberoamericana
K. Balu, N. Satyamurthi, S. Ramalingam, B. Deebika, Problems On Material And Energy Balance . Edición 1.
editorial:I.K. International Publishing House, 2009
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Warren Lee McCabe, Julian Cleveland Smith, Peter H, Problems On Material And Energy Balance Calculation.
Edición 7. Editorial: McGrawHill, 2005
Bibliografía De Consulta.
FELDER RICHARD M./ ROSUSSEA RONALD W., , PRINCIPIOS BASICOS DE LOS PROCESOS QUIMICOS. . Edición 1.
Editorial: MANUAL MODERNO, 1991. 605 p.
GEANKOPLIS, CH. , PROCESO DE TRANSPORTE Y OPERACIONES UNITARIAS. Edición 1. Editorial: CECSA, 613 PP.
HIMMELBLAU, DAVID M, PRINCIPIOS Y CALCULOS BASICOS DE LA INGENIERIA QUIMICA. Edición 1. Editorial:
COMPAÑIA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE C.V. , 1977. 583 p.
MOREIRA R., HECTOR/ MARTIN S. GREGORIO, INTRODUCCION AL BALANCE DE MATERIA. . Edición 2. Editorial:
INTERNATIONAL NETWORK FOR HUMANE EDUCATION, 1975. 200 p.
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