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balance de materia y energia

  1. 1. PROGRAMA DE ASIGNATURA BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA Fecha I. Identificación 01/03/2011Carrera Ingeniería Civil Industrial mención Régimen Semestral Bioprocesos (3080)Asignatura – Código BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA Horas Intra aula Extra aulaModulo integrado IIQ311 Semanales 3 4Tipo de formación Especializada Créditos SCTCarácter y ponderación Teórica 100% Requisitos Físico química y Física del calorNivel 5º Departamento Ingeniería QuímicaAño académico 2011 Facultad Ingeniería, Ciencias y AdministraciónSemestre 1º Docente(s) Leonardo PinoPlataforma en uso Moodle Ayudante(s)Porcentaje de asistencia 55% II. Perfil del tituladoEl Ingeniero Civil Industrial mención Bioprocesos debe ser un profesional integral y altamente capacitado que entreguesoluciones innovadoras y sustentables a los problemas de gestión empresarial superior y producción biotecnológica, que poseauna concepción moderna de la ingeniería, de la sociedad y del ejercicio de su función. Debe tener capacidad de liderazgo paraorganizar y dirigir equipos multidisciplinarios de trabajo a través de una comunicación y gestión efectivas. Con sólidos principioséticos y morales y comprometido con el mejoramiento de la calidad de vida del entorno. III. Descripción de asignaturaAsignatura obligatoria de formación especializada del plan de estudios de la carrera de Ingeniería Civil Industrial menciónBioprocesos, pertenece a la mención y requiere de tópicos de fisicoquímica y física del calor para insertar al estudiante en elconocimiento de la ingeniería de procesos, específicamente en el cálculo de balance de materia y energía en estado estacionariode procesos industriales. Permitirá al profesional entregar soluciones técnicas de la producción biotecnológica a través de unacomunicación efectiva. IV. Resultados de aprendizajeAl finalizar con éxito la asignatura los estudiantes deberán ser capaces de: • Interpretar al menos cinco etapas de procesos industriales utilizados a nivel nacional • Interpretar completamente al menos un proceso industrial utilizado a nivel nacional • Describir la ecuación general de balance de materia y la ecuación general de balance de energía en estado estacionario • Aplicar balances de materia y energía en estado estacionario en procesos industriales con al menos tres etapas • Comunicar en forma efectiva los resultados obtenidos individualmente y en los trabajos grupales. V. Competencias El estudiante en esta asignatura potenciará las siguientes competencias asociadas al Perfil del Titulado GENÉRICAS ESPECÍFICASDeberá ser capaz de comunicar en forma efectiva tanto oral Deberá ser capaz de reconocer procesos industriales dondecomo escrita los resultados obtenidos en su trabajo ocurren transformaciones de materia y energía.individual y en los trabajos en grupos. Deberá ser capaz de resolver el cálculo de balance de materia y energía en estado estacionario para un proceso industrial con al menos tres etapas. Deberá ser capaz de desarrollar estrategias y metodologías con el fin de mejorar, desde el punto de vista técnico, sistemas de transformación de materiales, bioprocesos, disminuir pérdidas,
  2. 2. aumentar eficiencias, etc. VI. Contenidos1.- Introducción. 1. Proceso industriales. 2. Fundamentos de los fenómenos de transportes: materia, energía y cantidad de movimiento.2.- Balance de Materia. 1. Sistemas de unidades, temperatura, presión, concentraciones, porcentaje peso/peso, porcentaje peso/volumen, molaridad, molalidad, porcentaje base seca, porcentaje base húmeda, volumen de control. 2. Ecuación general de balance de materia, técnicas de cálculo de balance de materia en estado estacionario con recirculación, derivación y purga. 3. Solución de balances de materia en estado estacionario utilizando datos de la carta psicrométrica. 4. Balances de materia en estado estacionario con reacción química.3.- Balance de energía. 1. Formas de energía y ley de la conservación de la energía. 2. Balance de energía en procesos sin reacción química. 3. Balance de energía en procesos utilizando datos de la carta psicrométrica. 4. Balance de energía en procesos con reacción química. 5. Balances de materia y energía juntos.4.- Unidad de Integración. 1. Resolución individual de problemas de balance de materia y energía. 2. Trabajo en grupos. 3. Interpretación de los procesos industriales. VII. Metodología y estrategias de enseñanza aprendizajeEl tipo de actividades que se desarrollarán para cumplir con los objetivos propuestos serán: • Clases lectivas. Exposición del profesor con motivación a la participación activa de los estudiantes por medio de consultas y aportes propios. • Desarrollo de ejercicios y problemas. Se plantearán a los estudiantes situaciones de balance de materia y energía en estado estacionario que serán desarrolladas en clases, para análisis individual o grupal. Para estos efectos se consideraran ciertas normas y procedimientos que les serán entregados oportunamente a los estudiantes. • Trabajo en grupo. El objetivo es que los estudiantes, a través de una visita a una empresa conozcan un proceso industrial y desarrollen una experiencia práctica desde el punto de vista del balance de materia y energía en estado estacionario. Además del proyecto grupal por escrito, cada estudiante integrante del grupo deberá exponer sus principales conclusiones frente al curso. VIII. Evaluación:Se realizarán tres pruebas parciales que abarcarán todos los contenidos impartidos a través de las cuatros unidades expuestasanteriormente, cada una tendrá una ponderación de 25% de la nota final. El promedio de notas de trabajo individual y en grupostendrán una ponderación máxima de 25% de la nota final, dependiendo de la asistencia del alumno a dichas actividades que nose podrán recuperar.En concordancia con el Título XI del Reglamento de Régimen de Estudios de Pregrado de la Universidad de la Frontera (Res.Ex. 180 del 13 de enero 2009), la asistencia a esta asignatura será OBLIGATORIA de acuerdo a las siguientes exigenciasmínimas:Actividades prácticas: 100%Actividades teóricas: 55%La inasistencia a las actividades teóricas no es justificable. El no cumplimiento de estas exigencias mínimas significará lareprobación de la asignatura.Los estudiantes que estén en condiciones de rendir Examen de Repetición podrán hacerlo para mejorar su calificación final, perose mantendrá su condición de reprobación por no cumplimiento de las exigencias mínimas de asistencia.Recuerde que la evaluación se rige por el Reglamento de Régimen de Estudio. • Los resultados de las evaluaciones mayores se deben dar a conocer una semana antes de la próxima evaluación. • Con nota de reprobación 3.6 o superior los estudiantes tienen derecho a examen en las fechas establecidas en el calendario académico.NOTA:
  3. 3. PLAGIO: es el uso de un trabajo, idea o creación de otra persona, sin citar la apropiada referencia y constituye una falta ética. Enla actualidad, con las herramientas de informática es fácilmente detectable. En esta asignatura no se aceptará plagio enpresentaciones orales, escritas o visuales y quien lo cometa se arriesga a sanciones académicas. IX. Bibliografía y recursosBásica:1. FELDER y ROUSSEAU. (1991). Principios de los procesos químicos, Ed. Addison-Wesley.2. HIMMELBLAU. (1997). Principios Básicos y cálculos en Ingeniería Química, Ed. Prentice May.3. HOUGEN, WATSON y RAGATZ (1964). Principio de los Procesos Químicos, Ed. Revertè, S.A.Complementaria:4. ALVARADO, J.D. (1996). Principios de Ingeniería aplicados a alimentos, Secretaría General de la OEA. Ambato, Ecuador. EVALUACIONES BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA (IIQ311) 1º PRUEBA 11/05/2011 2º PRUEBA 15/06/2011 3º PRUEBA 29/06/2011 PRUEBA RECUPERATIVA 30/06/2011 EXAMEN REPETICIÓN 13/07/2011 CALENDARIO DE ACTIVIDADES BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA (IIQ311) ACTIVIDAD DESDE HASTAProcesos industriales 09/03/11 11/03/11Fundamentos de los fenómenos de transportes: materia, energía y cantidad de movimiento. 16/03/11 18/03/11Sistemas de unidades, temperatura, presión, concentraciones, porcentaje peso/peso, porcentaje 23/03/11 01/04/11peso/volumen, molaridad, molalidad, porcentaje base seca, porcentaje base húmeda, volumen decontrol.Ecuación general de balance de materia, técnicas de cálculo de balance de materia en estado 13/04/11 27/04/11estacionario con recirculación, derivación y purga.Solución de balances de materia en estado estacionario utilizando datos de la carta 29/04/11 04/05/11psicrométrica.Balances de materia en estado estacionario con reacción química. 06/05/11 25/05/11Formas de energía y ley de la conservación de la energía. 27/05/11 01/06/11Balance de energía en procesos sin reacción química 03/06/11 08/06/11Balance de energía en procesos utilizando datos de la carta psicrométrica 10/06/11 10/06/11Balances de materia y energía conjuntos 17/06/11 22/06/11Balance de energía en procesos con reacción química 24/06/11 24/06/11

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