FCNM_BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA ICQ00786

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
Facultad de Ciencias Naturales y Matematicas
SYLLABUS DEL CURSO
Balance de Materia y Energia
1. C6DIGO Y NUMERO DE CREDITOS
ICQ00786
Te6ricos: 5
CoDIGO
NUMERO DE CREDITOS
I Practicos: 0
2. DESCRIPCION DEL CURSO
En este curso los estudiantes aprenderan los fundamentos WI:elms de los balances de materia y energia
aplicados en operaciones y procesos unitarios, de sistemas abiertos o cerrados, sin y con reaccion quimica,
ayudados de correlaciones matematicas, informacion termodinamica en tablas y graficas y algunas de sus
principales aplicaciones en etapas de procesos propias del estudio de la Ingenieria Quimica.
3. PRERREQUISITOS Y CORREQUISITOS
ICQ00505 FISICO QUIMICA
PRERREQUISITO
CORREQUISITO
4. TEXTO GUfA Y OTRAS REFERENCIAS REQUERIDAS PARA EL DICTADO DEL CURSO
TEXTO GUfA
1.
Balance de Materia y Energia (1988) Autor: HIMMELBLAU
David, L., Prentice Hall. 4ta. Edicion
REFERENCIAS
1.
de los Procesos Quimicos (2004)
Principios Basicos
Autores: FELDER R. M, ROSSEAU R.W., Limusa Wiley. 3ra.
Edicion
2.
Fundamentos de Quimica (2009) Serie nuestros valores,
ICQA-ESPOL
5. RESULTADOS DE APRENDIZAJE DEL CURSO
El estudiante al finalizar el curso estara en capacidad de:
1.
2.
Calcular, analizar, sintetizar los consumos masicos y energeticos en operaciones y procesos unitarios,
aplicando para el efecto, conocimientos teOricos de materias de ciencia y matematicas.
Conocer las distintas operaciones de procesado de los productos que se rigen por principios fisicosquimicos, y constituyen las denominadas operaciones basicas de diferentes industrias, para cuya
aplicaciOn se requieren metodos de calculo y sistemas de disefio.
6. PROGRAMA DEL CURSO
NUMERO DE HORAS
TEMATICA
I.
IG1002-3
Principios fundamentales
Sistemas de unidades (Masa y peso).
•
Homogeneidad dimensional y cantidades adimensionales.
•
Naturaleza del analisis dimensional para la deduccion de ecuaciones.
•
Teorema de II Buckingham.
Calculos aritmeticos: notacion cientlfica, cifras significativas y
•
precision.
Representacion y analisis de datos de procesos.
•
Interpolacion y extrapolacion.
•
Ajuste de curvas: ajuste con 'Inez recta y ajuste no lineal.
•
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SYLLABUS DEL CURSO
Balance de Materia y Energia
II.
IV.
V.
VI.
VII.
Procesos y sus variables
Masa y volumen.
•
Flujo masico y flujo volumetric°.
•
ComposiciOn quimica y concentracion: Moles y Peso molecular.
•
Fraccion masica y fraccion molar.
•
Peso molecular promedio.
•
Presion de un fluido y presion hidrostatica.
•
Pres& atmosferica, presion absolute y presion manometrica.
•
Medicion de la presion de un fluido.
•
Temperatura: diferentes escalas, conversiones.
•
Densidad de sOlidos y gases.
•
Diagrama de fases para sistemas ternarios,
•
5
Balance de materia
Clasificacion de procesos.
•
Concepto de estado estacionario.
•
Ecuacion general de balance.
•
Analisis de grados de libertad.
•
Balance integral en procesos discontinuos.
•
Calculos de balance de materia: diagramas de flujo.
•
Balance en procesos multiples.
•
Balance en sistemas con reaccion.
•
Definiciones: exceso de reactivo, grado de conversion, inertes.
•
Sustancias vinculantes.
•
Estequiometria.
•
Reactivo limitante y conversion fraccional.
•
Balance sobre especies atomicas y moleculares.
•
Separacion de productos y reciclo.
•
20
Sistemas de una y varias fases: vaporizacion y condensacion
Pres& de vapor de sustancias puras.
•
Equilibrio vapor — liquido.
•
Evaporacion.
•
Diagrama de Duhring.
•
Sistemas de evaporacion: Carta psicometrica: Temperatures,
•
caracteristicas: de rocio, bulbo hUmedo y seco, saturacion adiabatica.
5
15
Energia y balance de energia
Formas de energia.
•
Balances de energia en sistemas cerrados.
•
Balances de energia en sistemas abiertos en estado estacionario.
•
Procedimientos.
Balances simultaneos de materia y energia.
Balances combinados de materia y energia
Balance de materia y energia con reaccion quimica.
•
Entalpia estandar de reaccion.
Dependencia de la entalpia de reaccion con la presion y la
•
temperature.
Tablas termoquimicas.
•
Planteamiento de balances de materia y energia.
•
10
10
Balances de materia y energia en estado no estacionario
Balance de materia y energia en procesos no estacionarios.
•
Procesos estacionarios y procesos no estacionarios, transitorios.
•
Ecuaciones generales de balance en procesos no estacionarios.
•
7. CARGA HORARIA: TEORiA/PRACTICA
flamer° de sesiones de clases por semana: 2 sesiones de clases teoncas
Duracion de cada sesi6n: 2 y 3 horas.
IG1002-3
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Balance de Materia y Energia
8.
CONTRIBUCIoN DEL CURSO EN LA FORMACIoN DEL ESTUDIANTE
Este curso contribuye a la formacion basica de un profesional de Ingenieria Quimica, en lo que respects a los
calculos basicos de materia y energia que se aplican en los procesos industriales
FORMACION
BASICA
9.
FORMACION
PROFESIONAL
X
FORMACION
HUMANA
RELACIoN DE LOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE DEL CURSO CON LOS RESULTADOS DE
APRENDIZAJE DE LA CARRERA
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
RESULTADOS DE
APRENDIZAJE DE LA
CARRERA
Habilidad para aplicar
matematicas
para
modelar
y
resolver
procesos de Ia ingenieria
quimica.
Destreza para disenar y
conducir
experimentos
en
las
aereas
de
formacion de ingenieria
quimica.
Capacidad para innovar y
mejorar procesos de
Ia
transformacion de
materia.
Capacidad para trabajar
de manera efectiva en
especializados
equipos
y/o multidisciplinarios, en
diversos
entomos
cultura les.
Capacidad para resolver
problemas de ingenieria
quimica
utilizando
herramientas disponibles
de ingenieria.
ALTA
RESULTADOS DE
APRENDIZAJE DEL
CURSO
EL ESTUDIANTE DEBE:
1
Aplicar los conceptos
basicos de matematicas y
ciencia en la resolucion
de problemas propios de
la Ingenieria Quimica
MEDIA
2
ALTA
1y2
Demostrar habilidad para
funcionar en equipos de
trabajo para resolver
problemas
y
realizar
investigaciones
y
proyectos.
Aplicar los conocimientos
la
adquiridos
para
resolucion de problemas
de Balance de materia y
energia propios de la
Ingenieria Quimica
Comportamiento
los
responsabte
en
ambitos
socio-eticoambiental y profesional.
Habilidad
para
comunicarse de manera
efectiva y flexible tanto
en Ia lengua nativa y en
at menos una lengua
foranea.
h)
Entendimiento
y
de
los
sensibilidad
posibles impactos de las
soluciones generadas por
la ingenieria quimica
sociedad,
la
sobre
economia y ambiente.
i)
Compromiso y capacidad
mantenerse
para
actualizados a lo largo de
su ejercicio profesional.
IG1002-3
CONTRIBUCION
(ALTA, MEDIA,
BAJA)
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SYLLABUS DEL CURSO
Balance de Materia y Energia
j)
Entendimiento
de
asuntos
sociales,
cuiturales, econornicos,
ambientales y politicos
contemporaneos.
k)
Usar
tecnicas
y
herramientas para la
practica de ingenieria
guimica.
I)
MEDIA
Litilizar procesadores de
texto, hojas de calculo y
realizar presentaciones
utilizando herramientas
informaticas.
2
Identificar
las
oportunidades
de
emprendimiento en el
piano
socio-etico
y
ambiental.
10. EVALUACION DEL CURSO
Actividades de Evaluacion
Examenes
X
Lecciones
X
Tareas
X
Proyectos
Laboratorio/Experimental
Participacion en Clase
Visitas
Otras
X
11. RESPONSABLE DE LA ELABORACION DEL SYLLABUS Y FECHA DE ELABORACION
Elaborado por
Fecha
Jenny Venegas Gallo
Junio 2013
12. VISADO
SECRETARIA ACADEMICA DE LA
UNIDAD ACADEMICA
NOMBRE:
Sonia Roman Valdez
Ing. Marcos Mendoza
FIRM , :
J• '$
DIRECTOR DE LA SECRETARIA
TECNICA ACADEMICA
NOMBRE:
FIRMA:
7:SCoEL4 SuPF
i
•
Resolution y Fecha de aprobacion en el
Consejo Directivo:
CD — FCNM — 13 — 082
17 de junio de 2013
..........
-,
■Mr
0■1
h
t
vl
A DE L LITORAL
arcas Menda2 a
'I)IRECIOK 1.4-. LA SECRETAI IA
Tezervir3, anantmir-r■
V
13. VIGENCIA DEL SYLLABUS
RESOLUCION DEL CONSEJO
POLITECNICO:
FECHA:
IG1002-3
1 3- 44 - 30 7
7 NOV 2013
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