Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Química Bioquímica y Farmacia
Departamento: Quimica
Área: Tecnología Química y Biotecnología
(Programa del año 2015)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA ING. EN ALIMENTOS 38/11 2015 1° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
ARRUA, LUIS ALBERTO Prof. Responsable P.Tit. Exc 40 Hs
GALETTI, AGUSTIN ESTEBAN Prof. Colaborador P.Adj Semi 20 Hs
GOMEZ, MANUEL FRANCISCO Prof. Colaborador P.Adj Exc 40 Hs
OJEDA, MANUEL WILFRIDO Prof. Colaborador P.Asoc Exc 40 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total C - Teoria con prácticas de aula Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
75 Hs. 25 Hs. 50 Hs. 0 Hs. 5 Hs. 1º Cuatrimestre 16/03/2015 26/06/2015 15 75
IV - Fundamentación
El tratamiento de las operaciones químicas y físicas básicas de la ingeniería en alimentos se fundamenta en un cierto número
de leyes o principios. Estas leyes o principios son sencillos en forma y enunciado pero su aplicación a situaciones prácticas
concretas no siempre resulta fácil, requiriéndose entrenamiento para hacerlo con éxito.
En este curso se aplicarán las leyes de conservación de la materia y la energía a la resolución de problemas de ingeniería en
alimentos.
V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje
El objetivo general de la asignatura es presentar enfoques sistemáticos para la resolución de problemas de balance de materia y energía.
Se espera que los alumnos adquieran:
- Habilidad para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería.
- Habilidad para aplicar los conocimientos de la matemática, química, y ciencias de la ingeniería a la solución de los
problemas de balance.
VI - Contenidos
Tema 1
INTRODUCCIÓN A LOS CÁLCULOS EN INGENIERÍA
Unidades y dimensiones. Sistemas de unidades. Masa y peso. Homogeneidad dimensional y cantidades adimensionales. Cálculos aritméticos: notación científica, cifras significativas y precisión. Representación y análisis de datos de procesos. Interpolación y extrapolación.
Tema 2
VARIABLES DE PROCESOS
Masa y volumen. Flujo másico y flujo volumétrico. Composición química y concentración: Moles y Peso molecular. Fracción másica y fracción molar. Peso molecular promedio. Presión de un fluido y presión hidrostática. Presión atmosférica, presión absoluta y presión manométrica. Medición de la presión de un fluido. Temperatura: diferentes escalas, conversiones. Densidad de sólidos y gases. Diagramas triangulares para sistemas ternarios.
Tema 3
FUNDAMENTOS DE BALANCES DE MATERIA
Clasificación de procesos. Concepto de estado estacionario. Ecuación general de balance. Balance integral en procesos discontinuos. Cálculos de balance de materia: diagramas de flujo. Balance en procesos múltiples. Reciclo y "bypass". Balance en sistemas con reacción. Estequiometría. Reactivo limitante y conversión fraccional. Balance sobre especies atómicas y moleculares. Separación de productos y reciclo.
Tema 4
FUNDAMENTOS BALANCES DE ENERGÍA
Formas de energía. Balances de energía en sistemas cerrados. Balances de energía en sistemas abiertos en estado estacionario. Procedimientos. Balances simultáneos de materia y energía.
Tema 5
BALANCES DE ENERGÍA EN SISTEMAS SIN REACCIÓN.
Propiedades de estado. Pasos hipotéticos de un proceso. Cambios en presión a temperatura constante. Cambios en temperatura: calor sensible y capacidades caloríficas. Balances de energía en sistemas monofásicos. Balances de energía en procesos con cambio de fases. Gráficas Psicrométricas. Problemas de aplicación.
Tema 6
BALANCES DE ENERGÍA EN SISTEMAS CON REACCIÓN QUÍMICA
Calores de reacción: medición y cálculo. Ley de Hess. Calores de formación. Calores de combustión. Balances de energía en sistemas con reacción química. Procedimiento general. Introducción a los balances en sistemas no estacionarios.

VII - Plan de Trabajos Prácticos
- Se realizarán trabajos prácticos de aula, consistentes en la resolución de problemas sobre los temas desarrollados en el programa analítico.
VIII - Regimen de Aprobación
El curso no tiene el régimen de promoción sin examen.
Para aprobar el curso como alumno regular, el alumno deberá:
1. Cumplir con el sistema de correlatividades según el Plan de Estudios vigente.
2. Asistir al 70% de las clases teórico-prácticas.
3. Aprobar el 100% de las examinaciones parciales (cuatro) teniendo derecho a las recuperaciones establecidas por la Ord. 004-15 C.D. Los alumnos que trabajan y las madres con hijos menores de 6 años tendrán derecho a una recuperación adicional previa presentación de la certificación correspondiente antes de la primera evaluación parcial. Las examinaciones parciales se tomarán en las fechas indicadas por la Cátedra .
Alcanzadas estas condiciones, el alumno adquirirá la condición de REGULAR. Para lograr la aprobación de este curso deberá rendir un examen final que podrá ser escrito y/u oral en los turnos que estipule la Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia, según el calendario académico.
Toda la información sobre fechas de examinaciones parciales se informarán al alumno por cartelera con, al menos una semana de anticipación. Los resultados de las evaluaciones son publicados por el mismo medio antes de transcurridas las 24 horas de la toma de la prueba.
Las examinaciones aprobadas y no aprobadas son mostradas a los alumnos a los efectos de que los mismos verifiquen los errores cometidos.
IX - Bibliografía Básica
[1] - Elementary Principles of Chemical Processes. R. Felder and R. Rousseau. Ed. Pearson Educación. México. 2da Edición 1991, reimpreso 1999. Copyright: Addison Wealey Iberoamérica.
[2] - Principios básicos y cálculos en Ingeniería Química. David M. Himmelblau. Ed. Pearson Educación. México. 2da Edición 1997. Copyright: Prentice-Hall Hispanoamérica.
X - Bibliografia Complementaria
[1] -Las operaciones de la Ingeniería de alimentos. J. G. Brennan y otros. Ed. Acribia. Zaragoza (España).2da Edición 1980.
[2] - Ingeniería de los alimentos. Earle R. L. Ed. Acribia. Zaragoza (España). 2da Edición 1988.
XI - Resumen de Objetivos
El objetivo general de la asignatura es presentar enfoques sistemáticos para la resolución de problemas de balance de materia y energía.
Se espera que los alumnos adquieran:
- Habilidad para identificar, formular, y resolver problemas de ingeniería.
- Habilidad para aplicar los conocimientos de la matemática, química y ciencias de la ingeniería a la solución de los
problemas de balance.
XII - Resumen del Programa
Introducción a los cálculos en ingeniería. Definición de variables de procesos. Mediciones de la presión y de la temperatura.
Densidad de sólidos y gases. Diagramas triangulares para sistemas ternarios.
Fundamentos de balances de materia. Clasificación de procesos. Ecuación general de balance. Concepto de estado estacionario. Balance en sistemas con reacción.
Fundamentos balances de energía. Aplicación a sistemas cerrados y sistemas abiertos en estado estacionario. Balances simultáneos de materia y energía.
Balances de energía en sistemas sin reacción.
Problemas de aplicación con gráficas psicrométricas.
Balances de energía en sistemas con reacción química
Introducción a los balances en sistemas no estacionarios.
XIII - Imprevistos
Se estima como poco probable que puedan presentarse imprevistos, no obstante la posibilidad de aparición de inconvenientes nunca puede ser completamente descartada.
XIV - Otros