Ministerio de Cultura y Educación Universidad Nacional de San Luis Facultad de Química Bioquímica y Farmacia Departamento: Quimica Área: Tecnología Química y Biotecnología |
I - Oferta Académica | ||||||||||
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II - Equipo Docente | ||||||||||||
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III - Características del Curso | |||||||||||||||||||||||||||||||
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IV - Fundamentación |
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Los balances de materiales y energía (BM&E) son una herramienta básica e indispensable en cualquier actividad ingenieril. Los BM&E permiten determinar que cantidad de materiales y de energía se ha de proveer a un sistema para alcanzar un producto o servicio y son la base de cálculo para determinar el rendimiento de los procesos y el costo del producto.
La elaboración de BM&E se realizan haciendo uso de herramientas tales como matemáticas, físico-química, termodinámica, química y física, entre otras. Los BM&E representan la puerta de ingreso de los alumnos a la ingeniería de los procesos, siendo uno de los pilares fundamentales para el desarrollo de los Fenómenos de Transporte y las Operaciones Unitarias. |
V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje |
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El estudiante desarrollará herramientas para efectuar balances de material y de energía sobre esquemas de equipos en los cuales se lleven a cabo operaciones y/o procesos unitarios sencillos. Mediante la aplicación de las relaciones estequiométricas y propiedades físico-químicas podrá calcular las
magnitudes necesarias para el correcto funcionamiento y/o diseño de los equipos de procesamiento de alimentos. |
VI - Contenidos |
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Tema 1: Introducción a los cálculos de ingeniería
1.1 Unidades y dimensiones 1.2 Conversión de unidades 1.3 Sistemas de unidades 1.4 Fuerza y peso 1.5 Cálculos y estimados numéricos 1.6 Homogeneidad dimensional y cantidades adimensionales 1.7 Representación y análisis de los datos de proceso Tema 2: Procesos y Variables de Procesos 2.1 Masa y volumen 2.2 Velocidad de flujo 2.3 Composición química 2.4 Presión 2.5 Temperatura Tema 3: Balances de Materia 3.1 Clasificación de los procesos 3.2 Balances 3.3 Cálculos de balances de materia 3.4 Balances en procesos de unidades múltiples 3.5 Recirculación y derivación (bypass) 3.6 Estequiometria de las reacciones químicas 3.7 Balances de procesos reactivos 3.8 Reacciones de combustión Tema 4: Balances de energía 4.1 Formas de energía: la primera ley de la termodinámica 4.2 Energías cinética y potencial 4.3 Balances de energía en sistemas cerrados 4.4 Balances de energía en sistemas abiertos en estado estacionario 4.5 Tablas de datos termodinámicos 4.6 Procedimientos para el balance de energía Tema 5: Balances de energía en procesos no reactivos 5.1 Elementos de los cálculos de balance de energía 5.2 Cambios de presión a temperatura constante 5.3 Cambios de temperatura 5.4 Operaciones con cambio de fase 5.5 Mezclas y soluciones Tema 6: Balances de energía en procesos reactivos 6.1 Calores de reacción 6.2 Medición y cálculo de los calores de reacción: ley de Hess 6.3 Reacciones de formación y calores de formación 6.4 Calores de combustión 6.5 Balances de energía en procesos reactivos 6.6 Combustibles y combustión Tema 7: Balances de procesos transitorios 7.1 La ecuación general de balance 7.2 Balances de materia 7.3 Balances de energía para procesos no reactivos de una sola fase 7.4 Balances transitorios simultáneos |
VII - Plan de Trabajos Prácticos |
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Trabajo Práctico N°1: Unidades y Dimensiones - Variables de procesos.
Trabajo Práctico N°2: Balances de Materia sin reacción química Trabajo Práctico N°3: Balances de Materia con reacción química Trabajo Práctico N°4: Balances de Energía sin reacción química Trabajo Práctico N°5: Balances de Energía y Combustión Trabajo Práctico N°6: Balances en Estado Transitorio |
VIII - Regimen de Aprobación |
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Asistencia:
Clases Teóricas: 70% Prácticos de Aula: 70% Exámenes parciales: 4 exámenes parciales Examen final: Modalidad Escrito. Resolución de problemas. |
IX - Bibliografía Básica |
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[1] - Principio elementales de los procesos químicos. 3° Edición (1991). Richard M. Felder, Donald W. Rousseau. Addison Wesley Iberoamericana S.A.
[2] - Principios básicos y cálculos en Ingeniería Química. Sexta Edición. David M. Himmelblau. Prentice-Hall Hispanoamericana S.A. [3] - MANUAL DEL INGENIERO QUÍMICO 7° Edición Volumen I. Robert H. Perry. McGraw-Hill. |
X - Bibliografia Complementaria |
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XI - Resumen de Objetivos |
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XII - Resumen del Programa |
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XIII - Imprevistos |
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XIV - Otros |
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