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Sílabo balance de masa y energía 2014(2)

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Sílabo balance de masa y energía 2014(2)

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Sílabo balance de masa y energía 2014(2)

  1. 1. CÓDIGO: SGC.DI.321 VERSIÓN: 1.2 FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 09/10/13 1 PROGRAMA DE ASIGNATURA BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA – SÍLABO - 1. DATOS INFORMATIVOS MODALIDAD: presencial DEPARTAMENTO: CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCION AREA DE CONOCIMIENTO: AMBIENTAL CARRERAS: INGENIERÍA GEOGRÁFICA Y DEL MEDIO AMBIENTE NOMBRES ASIGNATURA: Balance de Materia y Energía PERÍODO ACADÉMICO: OCT 2014-ENE 2015 PRE-REQUISITOS: TCON 23016 FISICO QUÍMICA AMBIENTAL CÓDIGO: TCON-23051 NRC: 1933 CRÉDITOS: 4 NIVEL: 6 CO-REQUISITOS: NINGUNO FECHA ELABORACIÓN: 20/08/2014 SESIONES/SEMANA: EJE DE FORMACIÓN 2da ETAPA TEÓRICAS: 4H LABORATORIOS: 0H DOCENTE: ING. PAULINA GUEVARA DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: El Balance de materia y energía, permitirá aplicar los conocimientos adquiridos en materias como estadística químicas ambiental, fisicoquímica, y servir de base para las materias de contaminaciones de agua, aires y suelo, también para auditoría ambiental. Con el conocimiento de procesos ambientales y sus mecanismos, el estudiante podrá determinar la concentración de contaminantes en diferentes procesos ambientales, emitir criterios en base a normas y discutiendo temas con suficiencia técnica. Introducir el uso de herramientas básicas con énfasis en balances de materia, balances de energía y diagramas. COMPETENCIAS A LOGRAR: UNIDAD DE COMPETENCIA GENÉRICA: 1. Interpreta y procesa información científica con honestidad, responsabilidad y trabajo en equipo con respeto a la propiedad intelectual. 2. Promueve una cultura de conservación del ambiente en la práctica profesional y social UNIDAD DE COMPETENCIA ESPECÍFICA: Gestiona actividades de control y remediación ambiental, de acuerdo a la ley ambiental vigente, con proyección sustentable, con rigor científico y responsabilidad social. ELEMENTO DE COMPETENCIA: Formula medidas de prevención, control y minimización de la contaminación ambiental. Implementación de sistemas de gestión ambiental. RESULTADO FINAL DEL APRENDIZAJE: Caracterizar como fenómeno físico químico los procesos ambientales implicados en la dinámica de los ecosistema Realiza balances de masa y energía CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL: Esta asignatura corresponde a la segunda etapa del eje de formación profesional, permite al estudiante desarrollar su ingenio en la resolución de problemas y enfrentar procesos ambientales y transformarlos en términos matemáticos para su solución, también da al estudiante las bases para procesos de modelación matemática de transporte de contaminaste en diferentes matrices que son analizadas en los niveles superior.
  2. 2. CÓDIGO: SGC.DI.321 VERSIÓN: 1.2 FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 09/10/13 2 2. SISTEMA DE CONTENIDOS Y PRODUCTOS DEL APRENDIZAJE No. UNIDADES DE CONTENIDOS EVIDENCIAS DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA DE TAREAS 1 UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN A LOS PROCESOS Y BALANCE DE MASA Producto de Unidad1: DOMINIO DE FACTORES DE CONVERSIÓN ENTRE SISTEMAS DE UNIDADES Y BALANCES DE MASA Contenidos de estudio: 1.1 CÁLCULOS BÁSICOS EN INGENIERÍA 1.1.1 Unidades y dimensiones 1.1.2 Conversión de unidades al sistema SI, del sistema inglés y CGS. 1.1.3 Definición de procesos y operaciones unitarias 1.1.4 Representación y análisis de los datos de procesos. 1.1.5 Diagramas de flujo de procesos 1.1.6 Definición y tipos de reactores químicos 1.2 BALANCE DE MASA 1.2.1 Ecuación base del balance de masa 1.2.2 Balance de masa en sistemas estacionarios con y sin reacción química. 1.2.3 Balance de materia en sistemas no estacionarios con reacción química 1.2.5 Balance de masa en reactores químicos. Tarea 1. Consultar factores de conversión en todos los sistemas de unidades aplicables en cálculos de ingeniería de procesos. Tarea 2 Resolver ejercicios de análisis dimensional, balance de masa con y sin reacción química. Tarea 3 Exponer sobre procesos físicos y reactores químicos. 2 UNIDAD 2: BALANCE DE ENERGÍA Producto de Unidad2: REALIZACIÓN DE BALANCE DE ENERGÍA EN UN PROCESOS REAL Contenidos: 2.1 TIPOS DE ENERGÍA 2.2 ECUACIÓN BASE DEL BALANCE DE ENERGÍA SIN REACCIÓN QUÍMICA 2.2.1 Balance de energía en sistemas cerrados 2.2.2 Balance de energía en sistemas abiertos 2.3 ECUACIÓN BASE DEL BALANCE DE ENERGÍA CON REACCIÓN QUÍMICA 2.4 BALANCE DE ENERGÍA CON PERDIDAS POR FRICCIÓN Tarea 1. Resolución de problemas que involucran Balance de energía con y sin reacción Tarea 2. Ejercicios en clases para aplicación de conocimientos Tarea 3. Resolución de problemas de balance de energía utilizando tablas de propiedades de fluido y materiales 3 UNIDAD 3: TRANSFERENCIA DE CALOR Producto de Unidad3: APLICACIÓN DE MÉTODOS PARA EL CALCULO DE CALOR Y DESARROLLO DE BALANCES COMBINADOS Contenidos: 3.1 MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR 3.2 CONDUCCIÓN 3.3 CONVECCIÓN - NATURA - FORZADA Tarea 1. Manejo de tablas de coeficientes de conductividad, y propiedades de fluidos Tarea 2: Manejo de números dimensionales para convección
  3. 3. CÓDIGO: SGC.DI.321 VERSIÓN: 1.2 FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 09/10/13 3 3.3 RADIACIÓN 3.4 BALANCES COMBINADOS DE MATERIA Y ENERGÍA Tarea 3: Resolución de ejercicios de transferencia de calor 3. Resultados y contribuciones a las competencias profesionales: INGENIERÍAS LOGRO O RESULTADOS DE APRENDIZAJE NIVELES DE LOGRO El estudiante debeA Alta B Media C Baja F.1.A.1. Aplicación de Matemáticas x Resuelve problemas de balance de materia, energía y transferencia de calor F.1.A.2. Aplicación de las CCBB x Resolver problemas de aplicación F.1.B.1. Diseño y conducción de Experimentos. x F.1.B.2. Análisis de datos e interpretación de la información. x . F.1.C.1. Identificación y definición del problemas (Diseño de ingeniería) x Exponer temas de investigación sobre problemas medio ambientales F.1.C.2. Planificación, control del Diseño y modelización (Diseño de ingeniería) x Dimensiona equipos básicos de reacción química F.1.C.3. Factibilidad, evaluación, selección y comunicación (Diseño de ingeniería) x Expone trabajos en grupo F.1.E.1. Identificación y formulación del problema X Análisis de casos reales de balances de masa y energía F.1.K.1. Identificación de herramientas x Resuelve problemas utilizando herramientas de balance. F.1.K.2. Aplicación de herramientas x Uso de tablas de propiedades de fluidos F.2.D.1. Cooperación x Trabajar en grupos F.2.D.2. Comunicación x Expone resultados y sustenta teorías F.2.D.3. Manejo de conflictos x F.2.D.4. Estrategia y operación x F.2.F.1. Responsabilidad profesional x F.2.F.2. Conocimiento de códigos profesionales x Manejar código de ética de la Universidad F.2.G.1. Comunicación escrita x Resuelve pruebas y ejercicios F.2.G.2. Comunicación oral x Expone consultas F.2.G.3. Comunicación digital x Elabora informes de resultados F.2.I.1. Reconocimiento de oportunidades x F.2.I.2. Compromiso de aprendizaje x Investiga para mejorar lo aprendido F.2.J.1. Interés por temas contemporáneos x Investiga sobre contaminación ambiental F.2.J.2. Análisis de temas contemporáneos x Análisis de conflictos ambientales
  4. 4. CÓDIGO: SGC.DI.321 VERSIÓN: 1.2 FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 09/10/13 4 4. FORMAS Y PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN. (*Se puede expresar en puntaje o porcentaje de la nota final/20 puntos. No debe existir una diferencia mayor a 2 puntos entre cada forma de evaluación) 1er Parcial* 2do Parcial* 3er Parcial* Tareas/ejercicios 2 2 Investigación Lecciones 2 2 2 Pruebas 4 4 2 Laboratorios/informes Evaluación parcial 8 8 8 Producto de unidad 4 4 4 Defensa del Resultado final del aprendizaje y documento - - 4 Total: 20 20 20 5. PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA (PROYECCIÓN DE LOS MÉTODOS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE QUE SE UTILIZARÁN)  Se diagnosticará conocimientos y habilidades adquiridas, el nivel de desarrollo de las operaciones del pensamiento, el cumplimiento de normas de comportamiento, cualidades y valores que se poseen.  Con la ayuda de lluvia de ideas se indagará lo que conoce el estudiante, como lo relaciona, que puede hacer con la ayuda de otros, qué puede hacer solo, qué ha logrado y qué le falta alcanzar según el objetivo a lograr.  A través de preguntas y participación de los estudiantes el docente recuerda los requisitos previos de aprendizaje (RAP) que permite al docente conocer cuál es la línea de base a partir del cual incorporará nuevos elementos de competencia, en caso de encontrar deficiencias enviará tareas para atender los problemas individuales.  Plantear interrogante a los estudiantes para que den sus criterios y puedan asimilar la situación problema.  Se iniciará con explicaciones orientadoras del contenido de estudio, donde el docente plantea los aspectos más significativos, los conceptos, leyes y principios y métodos esenciales; y propone la secuencia de trabajo en cada unidad de estudio como: lecturas a realizar, aplicaciones de los fenómenos químicos relacionados a la carrera, gráficas, solución de problemas, planteamiento de hipótesis y regularidades, verificación de conceptos, análisis y resolución de problemas básicos y de profundización, aplicaciones a la carrera, investigaciones bibliográficas, entre otros.  Se buscará que el aprendizaje se base en el análisis y solución de problemas; usando información en forma significativa; favoreciendo la retención; la comprensión; el uso o aplicación de la información, los conceptos, las ideas, los principios y las habilidades en la resolución de problemas de la vida real.  Se trabajará obteniendo información teórica, aplicaciones de diversos autores para la comprensión de fenómenos, leyes principios, teoría que permitan la solución de problemas.  Se realizarán proyectos, para experimentar una situación profesional real (casa abierta); desarrollar el pensamiento creativo; para utilizar los informes e instrumentos; desarrollar la capacidad de cooperación, trabajo en equipo y sentido de responsabilidad.
  5. 5. CÓDIGO: SGC.DI.321 VERSIÓN: 1.2 FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 09/10/13 5  Se buscará la resolución de casos para favorecer la realización de procesos de pensamiento complejo.  Se realizan ejercicios orientados a la carrera y otros propios del campo de estudio.  La evaluación cumplirá con las tres fases: cognoscitiva, valores y destrezas, valorando el desarrollo del estudiante en cada tarea y en especial en los productos integradores de cada unidad;  Realización de prácticas de laboratorio (PROYECCIÓN DEL EMPLEO DE LAS TIC EN LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE) Para optimizar el proceso de enseñanza-aprendizaje, se utilizar, hardware: computador, proyector multimedia.  Elaboración de videos. 6. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO: PRESENCIAL TOTAL HORAS CONFERENCIAS CLASES PRÁCTICAS LABORATORIOS CLASES DEBATES CLASES EVALUACIÓN TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE 64 28 18 0 4 4 10 DISTANCIA: TOTAL HORAS TUTORÍAS TRABAJO AUTÓNOMO (Incluye actividad entregable) ACTIVIDAD INTERACTIVA (Foros de opinión, evaluación en línea, trabajos colaborativos, chat, wiki y otros) EVALUACIONES 7. TEXTO GUÍA DE LA ASIGNATURA TITULO AUTOR EDICIÓN AÑO IDIOMA EDITORIAL Introducción a los procesos químicos MURPHY REGINA 2007 Mcgraw Hill e-books Manual del ingeniero químico/ Robert H. Perry, Don W. Green -- 7a.Ed. -- Madrid : 2001 Español Mcgraw Hill Interamerican a, Purificación de aguas : ejercicios/ María Paulina Villegas de Brigard -- 1era ed Bogotá : 2004 Español Escuela Colombiana de Ingeniería, Fundamentos de Cinética Química S.R. Logan -- 1era ed Madrid, 2000 Español Addison Wesley, Tratamiento de aguas residuales con Matlab/ Sergio Alejando Martínez Delgadillo -- 1era ed México : 2005 Español Reverté, Operaciones Unitarias Warren L. Mc 7a.Ed. -- 2007 Español Graw-Hill
  6. 6. CÓDIGO: SGC.DI.321 VERSIÓN: 1.2 FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 09/10/13 6 en Ingeniería Química/ Cabe Julían C.Smith y Peter Harriott -- México : Mc Interamerican a, 8. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA TITULO AUTOR EDICIÓN AÑO IDIOMA EDITORIAL Principios elementales de los procesos químicos/ Richard M. Felder y Ronald W. Rousseau -- 2a.Ed. -- México : 1991 Español Addison Wesley Longman, Fundamentos de química técnica / Mariano Tomeo Lacrué -- Barcelona : 1969 Español Editorial Labor, Ingeniería de reactores/ Jesús Santamaría...[ et.al.] -- Madrid: 1999 Español Editorial Síntesis Ingeniería de las reacciones químicas Octave Levenspiel 1987 Español Reverte 9. LECTURAS PRINCIPALES: TEMA TEXTO PÁGINA 10. ACUERDOS: DEL DOCENTE: ____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ DE LOS ESTUDIANTES: _____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________

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