inqm 016 balances de materia y energia

7/25/2019 INQM 016 Balances de Materia y Energia

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Benemrita Universidad Autnoma de Puebla

Vicerrectora de Docencia

Direccin General de Educacin Superior

Facultad de Ingeniera Qumica

Balance de Materia y Energa

PLAN DE ESTUDIOS (PE):

Licenciatura en Ingeniera Qumica.

Licenciatura en Ingeniera Ambiental.

Licenciatura en Ingeniera en Alimentos

Licenciatura en Ingeniera Agroindustrial.

Licenciatura en Ingeniera en Materiales.

AREA:PROCESOS INDUSTRIALES

ASIGNATURA:BALANCE DE MATERIA Y ENERGA

CDIGO: INQM-016

CRDITOS: 4

FECHA: 16 DE DICIEMBRE DE 2012


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1. DATOS GENERALES

Nivel Educativo: Licenciatura

Nombre del Plan de Estudios: Ingeniera en Alimentos

Modalidad Acadmica: Presencial.

Nombre de la Asignatura: Balance de Materia y Energa

Ubicacin:Nivel Formativo

Correlacin:

Asignaturas Precedentes: INQM-002 Taller de Introduccin a Ingenieras delrea Qumica

Asignaturas Consecuentes: INQM-025 Laboratorio de Ingeniera I, INQM-025Fenmenos de Transporte I

Conocimientos, habilidades, actitudes yvalores previos:

Conocimientos: Metodologa en la resolucin de problemas de

ingeniera qumica en un nivel elemental. Matemticas. Qumica TermodinmicaHabilidades: Definir, explicar y aplicar de manera clara, precisa

y correcta los siguientes trminos: La diferencia entre operaciones unitarias e

ingeniera de las reacciones qumicas. Las principales variables que caracterizan a un

proceso industrial. Proceso por lotes, continuo, semi-continuo, en

estado estacionario y transitorio. Anlisis y sntesis en la elaboracin de diagramas

de bloques dada la descripcin de un proceso. Resolver sistemas de ecuaciones linealmenteindependientes.

Actitudes y valores: Creativo al resolver problemas Responsable Perseverante Apertura al conocimiento. Proactivo


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Respeto por s mismo, a los dems y al ambiente

2. CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE

ConceptoHoras por periodo Total de

horas porperiodo

Nmero decrditosTeora Prctica

Horas teora y prctica(16 horas = 1 crdito)

64 0 64 4

Total 64 0 64 4

3. REVISIONES Y ACTUALIZACIONESAutores: M.I. Emma Jurez Nez

Fecha de diseo: Julio 2009

Fecha de la ltima actualizacin: Febrero, 2013Fecha de aprobacin por parte de la

academia de reaFebrero, 2013

Fecha de aprobacin por parte deCDESCUA Febrero, 2013

Fecha de revisin del Secretario

AcadmicoFebrero, 2013

Revisores: Esiquio Ortiz Muoz, Emma Jurez Nez

Sinopsis de la revisin y/oactualizacin:

1. Se corrige la Modalidad del curso a Presencial2. Se reformulan los objetivos del curso3. Se modifica la representacin grfica del curso4. Se actualiza la bibliografa del curso5. Se agrega la contribucin de los Ejes Transversales del

Modelo Universitario Minerva

4. PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA:

Disciplina profesional: Ingeniera Qumica

Nivel acadmico:Doctorado en Ciencias o Maestra en Ingeniera Qumica.Licenciatura slo con el equivalente de desarrollo y prestigioprofesional.

Experiencia docente: Dos aos

Experiencia profesional: Dos aos


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5. OBJETIVOS:

5.1 General:Aplicar la metodologa del balance de materia y energa en la resolucin de problemas

bsicos de los procesos industriales.

6. REPRESENTACIN GRFICA DE LA ASIGNATURA:


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7. CONTENIDO

UnidadObjetivo

Especfico

ContenidoTemtico/Actividades

de Aprendizaje

Bibliografa

Bsica Complementaria

1. Balance demateria ensistemas noreaccionantes

Resolverproblemas debalances demateria en

procesos sinreaccinqumica.

1.1 Principio deconservacin de masa.1.1.1. La ecuacin

general debalance

1.1.2. Balance total enprocesoscontinuos.

1.1.3. Balance total enprocesos porlotes.

1.1.4. Comprobacin dela conservacinde masa deprocesossencillos.

1.2 Metodologa de losbalances de materia.

1.2.1 Anlisis delproblema de

balances demateria.

1.2.2 Anlisis degrados delibertad (variablesde diseo).

1.2.3 Balances porcomponente enun equipo deproceso.

1.2.4 Balances ensistemas en los

que intervienenunidadesmltiples.

1.2.5 Balances demateria conrecirculacin y/oderivacin

1.2.6 Reporte deresultados

Felder, R.,Rousseau, R.(2003). Principioselementales delos procesosqumicos.Mxico: LimusaWiley.

Reklaitis, G.(1986)Balances demateria yenerga. Mxico:Inter-americana.

Valiente, A.,Stivalet, R.(1991).Problemas debalances demateria yenerga. Mxico:

Alambra.

Himmelblau, D.(1988). Balancesde materia yenerga. Mxico:Prentice-Hall.

Hougen, O.,Watson, R.(1990).Principios de losprocesos

qumicos. ParteI. Balances demateria yenerga. Espaa:Revert.


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UnidadObjetivo

Especfico


de Aprendizaje

Bibliografa


2. Balance demateria ensistemasreaccionantes

Resolverproblemas debalances demateria conreaccionesqumicas

industriales

2.1. Estequiometra delas reacciones qumicas2.1.1 Reactivo limitante

y reactivo enexceso

2.1.2 Conversin ygrado de avancede reaccin

2.1.3 Reaccionesmltiples,rendimiento y

selectividad2.2. Balance de materia2.2.1 Balances

atmicos oelementales

2.2.2 Balances porcomponente conreaccin qumicanica

2.2.3 Aire terico yporcentaje deaire en exceso en

una reaccincombustin

2.2.4 Balance porcomponente conreaccionesqumicasmltiples

2.2.5 Balance conrecirculacin y/opurga

2.2.6 Verificacin delos balances de

materia conreaccin qumica


Reklaitis, G.(1986)

Balances demateria yenerga. Mxico:Inter-americana.


Alambra.

Himmelblau, D.(1988). Balances

de materia yenerga. Mxico:Prentice-Hall.

Hougen, O.,Watson, R.(1990).Principios de losprocesosqumicos. ParteI. Balances demateria y

energa. Espaa:Revert.

3. Balances deenerga

Resolverproblemas debalances deenerga enoperacionesunitarias y enprocesos con

3.1. Introduccin a losbalances de energa.3.1.1 Primera Ley de la

Termodinmica3.1.2 Calor y trabajo.3.1.3 Sistemas

cerrados y

Felder, R.,Rousseau, R.(2003). Principioselementales delos procesosqumicos.Mxico: Limusa



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UnidadObjetivo

Especfico


de Aprendizaje

Bibliografa


reaccinqumica.

abiertos3.1.4 Ecuaciones de

estado,diagramas ytablastermodinmicas

3.1.5 Calor sensible ycalor latente

3.2. Balances de energaen sistemas noreaccionantes

3.2.1 Deduccin yaplicacin de laecuacin deBernoulli

3.2.2 Balances deenerga enintercambiadoresde calor

3.2.3 Balances deenerga enprocesos demezclado (calor

integral desolucin)

3.3. Balances de energaen sistemasreaccionantes.

3.3.1. Entalpa deformacin

3.3.2. Entalpa dereaccin

3.3.3. Reacciones decombustin

Wiley.


Alambra.


Hougen, O.,Watson, R.(1990).

Principios de losprocesosqumicos. ParteI. Balances demateria yenerga. Espaa:Revert.

4. Balances demateria yenerga enprocesosindustriales

Formular yresolverbalances demateria yenerga deoperacionesindustriales deproceso

4.1. Balances de materiay energasimultneos sinreaccin qumica.

4.1.1. En mezcladores yevaporadores.

4.1.2. En columnas dedestilacin.

4.2. Balances de materia



Alambra.


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UnidadObjetivo

Especfico


de Aprendizaje

Bibliografa


y energa simultneoscon reaccin qumica.4.2.1. Balances en

reactores.4.2.1.1. Clculo de

la temperaturaadiabtica.

4.2.2. Balances enrgimentransitorio parasistemas

sencillos.4.3. Balances

simultneos enprocesosindustriales



Hougen, O.,Watson, R.(1990).Principios de losprocesos

qumicos. ParteI. Balances demateria yenerga. Espaa:Revert.


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8.CONTRIBUCIN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESO

AsignaturaPerfil de egreso

Conocimientos Habilidades Actitudes y valoresBalance de materia yenerga

Elementos cientficosy tecnolgicos en latransformacin fsicade material orgnico oinorgnico para laproduccin de bienesal servicio delhombre.

Transformacinfisicoqumica dematerial orgnico oinorgnico para laproduccin de bienesal servicio delhombre.

Sistemas de reaccinqumica.

Tener sentido analtico.

Uso de las TICs como

herramienta para eldiseo de procesos.

Pensamiento de tipolgico y cientfico.

Aplicacin demetodologas cientficaspara plantear y resolverproblemas inherentes ala ingeniera qumica.

Espritu de superaciny actualizacinpermanente.

Promover el desarrollode las fuerzasproductivas consentido social.

Generar ciencia ytecnologa propias enequipos y en procesospara lograr una menordependencia del pas.

Apertura al cambio

9. Describa cmo el eje o los ejes transversales contribuyen al desarrollo de la asignatura

Eje (s) transversales Contribucin con la asignaturaDesarrollo de Habilidades en el uso de lasTecnologas de la Informacin y la Comunicacin

Solucin de problemas empleando softwareespecializado y de uso general en el rea de laingeniera qumica

Desarrollo de Habilidades del PensamientoComplejo

Solucin de problemas utilizando lasmetodologas del pensamiento complejo

Lengua Extranjera Permite la consulta de fuentes documentales eningls

Educacin para la Investigacin Proyectos de investigacin y casos de estudio


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10. ORIENTACIN DIDCTICO-PEDAGGICA.

Estrategias y Tcnicas de aprendizaje-enseanza Recursos didcticosESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE:

Resolucin de ejercicios, problemas y casos de estudio.

Creacin de software

ESTRATEGIAS DE ENSEANZA:

Aprendizaje basado en ejercicios.

Anlisis y solucin de problemas

Anlisis de casos Aprendizaje significativo

AMB IENTES DE APRENDIZAJES:

Aulas, bibliotecas, centro de cmputo y laboratorio de laFIQ.

ACTIVIDADES Y EXPERIENCIAS DE APRENDIZAJE:

Visitas guiadas al laboratorio de operaciones unitarias.

Reporte de visitas.

Elaboracin de un software bajo la plataforma de Excel.

Resolucin de casos, individual y en equipo. Lectura de textos y redaccin de recursos sintticos y

mapas cognitivos.

TCNICAS DE A PRENDIZAJE:

Preguntas exploratorias: sobre un tema ya conocido osobre un texto

Tcnicas para el anlisis y sntesis.

Mapas conceptuales.

Trabajo en equipo

Cuadro C-Q-A

Estudio y resolucin de casos y problemas.

Ejercicios estructurados.

Problemario.

Apoyos visuales

Material de apoyo instrumental (plumones,pizarrn, proyector de acetatos, can,computadora).

Laboratorio de operaciones unitarias


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11. CRITERIOS DE EVALUACIN

Criterios Porcentaje Exmenes 40 Tareas: ejercicios, investigacin y creacin de software 30 Estudio de casos 5 Visitas guiadas (reporte) 5 Asistencia y participacin en clase 20

Total 100%

12. REQUISITOS DE ACREDITACIN

Estar inscrito como alumno en la Unidad Acadmica en la BUAPAsistir como mnimo al 80% de las sesionesLa calificacin mnima para considerar el curso acreditado ser de 6Cumplir con las actividades acadmicas y cargas de estudio asignadas que seale el PE

13. Anexar (copia del acta de la Academia y de la CDESCUA con el Vo. Bo. del SecretarioAcadmico )

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