Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
Fenómenos de Transporte	ING.EN ALIMENTOS	Ord.23/12-16/22	2024	2° cuatrimestre

Docente	Función	Cargo	Dedicación
AUBERT, MONICA SILVIA	Prof. Responsable	P.Adj Exc	40 Hs
MICCOLO, MARIA EUGENIA	Prof. Responsable	JTP Exc	40 Hs

La creciente demanda de tecnologías eficientes y sostenibles subraya la necesidad de comprender a fondo los principios que rigen los fenómenos en los que los ingenieros se enfrentan diariamente. Para diseñar, analizar, operar y optimizar procesos químicos, fisicoquímicos y biológicos, los ingenieros químicos deben conocer el comportamiento de los fluidos, el transporte de energía y la difusión de las especies químicas a través de los materiales, así como calcular estos flujos de manera preciso. Este curso proporciona una introducción a estos conceptos fundamentales, que sirven de base para materias avanzadas como Operaciones Unitarias, Ingeniería de las Reacciones Químicas, Fundamentos de Bioingeniería y Preservación de Alimentos

RA1. Asociar los caudales de transporte de cantidad de movimiento, energía y/o materia para el diseño de equipos e instalaciones en las que se realizan operaciones básicas de Ingeniería Química, de acuerdo con las especificaciones del proceso y los marcos normativos.

RA2. Formular e interpretar las ecuaciones diferenciales de balance de cantidad de movimiento, materia y energía para modelar fenómenos de transferencia específicos, basadas en las leyes de conservación de la masa, conservación de la energía y la segunda ley del movimiento.

RA3. Identificar los mecanismos de transporte de masa, energía y/o cantidad de movimiento presentes en un proceso para seleccionar la ecuación constitutiva adecuada para la densidad de flujo transportado, utilizando los modelos matemáticos.

RA4. Estimar las propiedades de transporte relevantes para un proceso, utilizando diversas fuentes de datos (como libros y publicaciones, etc.)

RA5. Resolver las ecuaciones diferenciales de balance de cantidad de movimiento, materia y energía para determinar los caudales y las densidades de flujo de las propiedades transportadas, así como los perfiles de velocidad, temperatura y/o concentración en sistemas de geometría sencilla.

RA6. Calcular los coeficientes individuales y globales de transferencia de cantidad de movimiento, energía y/o materia para determinar los flujos a través de una interfaz, considerando la geometría.

RA7. Comunicar por escrito las experiencias de laboratorio, los resultados obtenidos y las conclusiones en informes estructurados, con contenido textual.

RA8. Aplicar aspectos técnicos relacionados con la higiene, la seguridad y la contaminación en los ambientes de trabajo, desarrollar actitudes y condiciones seguras de acuerdo con las normas vigentes.

UNIDAD INTRODUCTORIA:
La naturaleza de los fenómenos de transporte. Mecanismos de los procesos de transporte. Fuerzas impulsoras para las
propiedades transportadas.

UNIDAD 1: Transporte de cantidad de movimiento: Generalidades y Mecanismos
1.1-Principios fundamentales. Hipótesis del continuo. Concepto de volumen de control.
1.2- Fluidos. Presión y esfuerzo de corte en un fluido. Conceptos de flujo laminar y turbulento. Líneas de corriente, traza y
trayectoria.
1.3- Transporte molecular de cantidad de movimiento. Densidad de flujo de cantidad de movimiento. Ley de Newton de la
viscosidad.
1.4- Viscosidad: Influencia de la presión y la temperatura sobre la viscosidad. Estimación y correlación de viscosidades. Métodos experimentales para viscosimetría.
1.5- Fluidos no newtonianos: modelos reológicos y estimación de parámetros.
1.6- Transporte convectivo de cantidad de movimiento.

UNIDAD 2: Transporte de cantidad de movimiento. Flujo laminar
2.1- Ecuaciones de variación para sistemas isotérmicos. La ecuación de continuidad. La ecuación de movimiento. Condiciones de contorno.
2.2- Ejemplos de uso de las ecuaciones para resolver sistemas de flujo. Cálculo de velocidades media y fuerzas sobre superficies. Soluciones exactas y aproximadas (flujo reptante, flujo invíscido, flujo en capa límite).
2.3- Capa límite: Concepto. Simplificación de las ecuaciones de variación para capa limite laminar. Ecuaciones de Prandtl.
Espesor de la capa límite laminar. Separación de la capa límite.
2.4- El balance diferencial de energía mecánica.
2.5- Análisis dimensional y semejanza. Criterios de similitud: similitud geométrica y de comportamiento. Adimensionalización de las ecuaciones de variación.

UNIDAD 3: Transferencia de cantidad de movimiento. Flujo turbulento
3.1- Concepto de flujo turbulento. Comparación de los flujos laminar y turbulento. Fluctuaciones en flujo turbulento. Valores ajustados en el tiempo.
3.2- Ecuaciones de variación en régimen turbulento. Esfuerzos de Reynolds. Perfil de velocidad cerca de una pared. Expresiones empíricas para la densidad de flujo de cantidad de movimiento turbulento.
3.3- Flujo en tuberías y conducciones cerradas. Gráfico de distribución universal de velocidades.
3.4- Capa límite turbulenta sobre placa plana.

UNIDAD 4: Transporte de cantidad de movimiento en interfases
4.1- Factores de fricción: definición.
4.2- Factor de fricción para flujo en tubos. Factores que lo afectan. Radio hidráulico. Gráfico factor de fricción vs. número de
Reynolds. Correlaciones.
4.3- Factor de fricción para flujo a través de cuerpos sumergidos. Efectos de forma y fricción. Influencia del número de Reynolds: Regímenes de Stokes, Intermedio y de Newton. Aspecto de la capa límite en cada régimen. Gráfico factor de fricción para cuerpos sumergidos vs. Número de Reynolds.
4.4- Balances macroscópicos de materia, cantidad de movimiento y energía mecánica. Estimación de la pérdida viscosa. Pérdida de carga en tramos rectos de cañerías y en accesorios.

UNIDAD 5: Transporte de energía calórica. Generalidades. Mecanismos.
5.1- Mecanismos de transferencia de energía calórica.
5.2- Transporte molecular de energía. Conductividad térmica: dependencia con la presión y la temperatura, cálculo y predicción.
5.3- Convección. Generalidades. Convección natural y forzada.
5.4- Radiación. Generalidades.
5.5- Balance diferencial de energía. Balance diferencial de energía interna. Condiciones de contorno. Formas especiales de la
ecuación de energía.

UNIDAD 6: Transporte de energía calórica - Conducción
6.1- Transferencia de energía por conducción. Ejemplos de aplicación en sólidos y en flujo laminar.
6.2- Conducción de calor con fuentes de diverso origen.
6.3- Conducción a través de paredes compuestas.
6.4- Conducción en régimen no estacionario. Sistemas concentrados. Conducción en sistemas finitos sin efectos extremos y
medios semi-infinitos: Soluciones exactas y aproximadas.

UNIDAD 7: Transporte de energía calórica- Convección
7.1- Transferencia de energía por convección. Ecuaciones de movimiento para convección forzada y libre.
7.2- Sistemática del planteo de las ecuaciones gobernantes en convección. Ejemplos de aplicación: Convección forzada en
régimen laminar para flujo interno y externo, convección natural, transferencia de energía en capa límite laminar y turbulenta.
7.3- Similitud térmica. Adimensionalización de las ecuaciones gobernantes. Criterios de similitud.

UNIDAD 8: Transferencia de energía calórica en interfases
8.1- Balance macroscópico-diferencial de energía
8.2- Coeficientes de transferencia calórica en conductos. Definiciones. Fuerza impulsora media logarítmica. Coeficiente global de transferencia calórica. Dependencia funcional del coeficiente de transferencia calórica en conductos. Correlaciones del coeficiente de transferencia individual en conductos
8.3- Coeficientes de transferencia calórica para convección forzada alrededor de objetos sumergidos
8.4- Coeficientes de transferencia calórica para convección natural.

UNIDAD 9: Transporte de energía calórica-Radiación
9.1- Transferencia de energía por radiación. Naturaleza de la radiación. Poder emisivo. Cuerpo negro. Ley de Stefan-Boltzman. Emisividad. Cuerpos grises.
9.2- Intercambio de calor entre cuerpos. Factor de visión. Factor de intercambio

UNIDAD 10: Transferencia de materia. Difusión molecular
10.1- Mecanismos de transferencia de materia.
10.2- Transferencia de materia por difusión molecular. Difusividad: dependencia con la presión y la temperatura, cálculo y predicción.
10.3- Transporte de masa y molar por convección.
10.4- La ecuación de continuidad para sistemas de más de un componente. Condiciones de contorno.
10.5- Ejemplos de aplicación: Difusión de un componente a través de una especie estanca. Difusión equimolar. Difusión con
reacción química homogénea y heterogénea. Permeabilidad.
10.6- Análisis dimensional aplicado a la transferencia de materia

UNIDAD 11: Transferencia de materia. Convección
11.1- Transferencia de masa en capa límite.
11.2- Transporte de materia por convección turbulenta.
11.3- Coeficiente individual de transferencia de materia. Tipos de coeficientes. Modelos de interpretación. Correlaciones del
coeficiente individual de transferencia de materia.
11.4- Analogías entre las transferencias de cantidad de movimiento, energía y materia
11.5- Transferencia simultánea de materia y energía.

UNIDAD 12: Transferencia de materia en interfases
12.1- Generalidades. Revisión del equilibrio entre fases. Perfiles de concentración
12.2- Determinación de la composición de interfase
12.3- Coeficientes totales de transferencia de materia. Tipos de coeficientes. Concepto de resistencia controlante.

Trabajos prácticos de aula
Los estudiantes realizarán trabajos prácticos de resolución de situaciones problemáticas relacionadas con aquellos temas
considerados más relevantes en su formación, detallados en los contenidos.
Las Guías de Trabajos Prácticos incluirán cuestiones y problemas de resolución obligatoria, y propuesta.
Los trabajos de aula se desarrollarán con apoyo de un aula virtual y haciendo uso de herramientas computacionales (software Mathcad y Planillas de cálculo).
Se asignarán además tareas obligatorias de:
- Resolución de situaciones problemáticas cuali y cuantitativas referidas a los contenidos del programa.
- Participación en foros de discusión.
- Realización de actividades/seminarios de discusión y/o debate sobre temas específicos, las cuales se desarrollarán en equipos de no más de 3 o 4 estudiantes.

Trabajos prácticos de laboratorio
Se desarrollarán Trabajos Prácticos relacionados con los siguientes temas del programa:

Transferencia de cantidad de movimiento:
- Reología: Fluidos Newtonianos y no Newtonianos. Determinaciones de viscosidad utilizando distintos tipos de
Viscosímetros.

Transferencia de calor:
- Determinación del coeficiente convectivo de transferencia de calor para convección natural y forzada en aire.

Transferencia de materia:
- Deshidratación osmótica

Metodología: La metodología de trabajo se encuentra disponible en cada una de las guías de trabajo práctico de laboratorio según el tema a desarrollar. Los estudiantes se organizan en grupos de 3 o 4 integrantes, deberán seguir los lineamientos indicados en estas guías. Previo a cada experiencia el estudiante deberá realizar una lectura minuciosa sobre la ejecución del práctico propuesto. Luego de cada experiencia, el estudiante debe presentar un informe que contemple los siguientes ítems: breve introducción sobre el tema ejecutado en el laboratorio, materiales y métodos empleados, resultados (numéricos, gráficos) y análisis de resultados, conclusión. Este informe deberá ser presentado hasta una semana después de la práctica de laboratorio.
Previo a cada trabajo práctico el/la estudiante deberá aprobar una evaluación de contenidos previos con temas relacionados al mismo. Esta evaluación se realizará desde la plataforma digital mediante un formularios o cuestionarios.
Evaluación: El desempeño de los estudiantes durante el trabajo experimental como así también en la realización del informe, se evalúa mediante heteroevaluación, formativa continua, empleando como instrumento de evaluación una rúbrica, la cual será presentada a los estudiantes con antelación. Todo informe tendrá una instancia de corrección con la correspondiente devolución para una presentación final.
Visita a Plantas industriales
Previo a la visita el/la estudiante deberá investigar sobre la Planta Industrial a visitar, preparar una serie de preguntas referidas principalmente a temas referidos a la asignatura para indagar durante la visita. Finalmente, el/la estudiante deberán presentar un informe según lo consignado por la asignatura.
Evaluación: Heteroevaluación, dónde se evaluará la participación activa del estudiante durante la visita, y la presentación y elaboración de un informe correspondiente, presentado en tiempo y forma. Todo informe tendrá una instancia de corrección con la correspondiente devolución para una presentación final.

A - METODOLOGÍA DE DICTADO DEL CURSO:
La asignatura se dicta según la modalidad de clases teóricas y prácticas. En las clases teóricas se abordan los conceptos, fundamentos y desarrollos matemáticos para obtener las ecuaciones fundamentales que rigen los fenómenos de transporte. Las clases prácticas se organizan de la siguiente manera:
- Trabajos prácticos de aula
- Trabajos prácticos de laboratorio
- Visitas a plantas industriales
La asignatura cuenta con la plataforma virtual Moodle 3, a través de la cual se pone a disposición del estudiante todo el material referido a notas de clase (presentaciones de clases teóricas), bibliografía digital, guías de trabajos prácticos, material de apoyo audiovisual y todo material que se considere de interés asociado tanto a la asignatura como a la carrera. Sobre esta plataforma los/las estudiantes realizan las entregas de los trabajos prácticos, informes o cualquier actividad asignada. La corrección y devolución de las actividades presentadas por los/las estudiantes se realiza por este medio.
Los/ las estudiantes disponen de horas de consultas que se llevan a cabo bajo la modalidad presencial en horarios establecidos. Los horarios de consulta se encontrarán disponibles en la planilla de DDJJ de Actividades frente a alumnos, que podrán visualizar en la entrada del Box 5 o disponible en la plataforma Moodle 3.
B - CONDICIONES PARA REGULARIZAR EL CURSO
Para regularizar el curso, el/la estudiante debe cumplir con las siguientes condiciones:
- Asistencia a un mínimo del 80% de las clases teórico-prácticas, presentación y aprobación de todas las actividades que se establezcan como obligatorias referidas en el punto A (la aprobación incluye la presentación de la tarea, o participación en las actividades en los plazos y la modalidad que se establezcan)
- Asistencia del 100% y aprobación del informe de los trabajos prácticos que se realicen. La aprobación implica la presentación de los informes en los plazos y la modalidad que se fijen.
- Aprobación de tres (3) evaluaciones parciales, en primera instancia o en instancias recuperatorias, correspondiendo la
cantidad de recuperaciones a la mínima establecida por el régimen académico.
Las evaluaciones parciales serán de carácter teórico-práctico e incluirán los temas desarrollados hasta una semana antes de las mismas. Las evaluaciones correspondientes a la primera recuperación se tomarán con una semana de diferencia respecto a las fechas fijadas para los exámenes parciales.
Primera Evaluación Parcial:
Fecha tentativa: 15 de septiembre
Segunda Evaluación Parcial:
Fecha tentativa: 20 de octubre
Tercera Evaluación Parcial:
Fecha tentativa: 10 de noviembre

La segunda recuperación del primer parcial se efectuará antes del segundo parcial.
La segunda recuperación del resto de los parciales se tomará al final del curso.
La comunicación del resultado del parcial se realizará de manera individual, otorgando al alumno una instancia de reflexión sobre la metodología utilizada y los resultados obtenidos.
C – RÉGIMEN DE APROBACIÓN CON EXÁMEN FINAL
Para la aprobación de la asignatura, el/la estudiante deberá aprobar un el examen final que constará de dos instancias:
1° Instancia: Resolución correcta de situaciones problemáticas de carácter integrador de contenidos de la asignatura.
Esta instancia se llevará a cabo en forma escrita y su aprobación será imprescindible para acceder al coloquio oral.
2° Instancia: Aprobación de un coloquio oral sobre los contenidos teóricos del curso.
El/la estudiante dispondrá de no más de 15 min para desarrollar sin errores conceptuales un tema de su elección perteneciente a una de las bolillas de examen según se consigna a continuación, sorteada en su presencia. Superada esa instancia favorablemente será interrogado por el tribunal acerca de los contenidos del resto de las Unidades de la Bolilla. En caso de que el tribunal lo considere necesario, y a efectos de dar cumplimiento a lo establecido en el art. 30 del Régimen Académico (Ordenanza C.S. 13/03): " Esta modalidad deberá permitir evaluar de manera completa el dominio alcanzado por el estudiante sobre la totalidad de los contenidos del curso y las competencias necesarias para su futuro desempeño profesional.", el estudiante podrá ser interrogado acerca de otros temas del programa analítico.

Programa de examen:
Bolilla 1 Unidades: 1-6-12
Bolilla 2 Unidades: 2-7-10
Bolilla 3 Unidades: 3-8-11
Bolilla 4 Unidades: 4-5-11

D – RÉGIMEN DE PROMOCIÓN SIN EXAMEN FINAL
“El curso no contempla régimen de promoción”
E – RÉGIMEN DE APROBACIÓN PARA ESTUDIANTES LIBRES
“El curso no contempla régimen para estudiantes libres”

[1] [1] FENÓMENOS DE TRANSPORTE. Bird - Steward- Lightfoot. 2da.Edición. Limusa-Wiley, 2008. Disponibilidad en biblioteca: 1 unidad 2ed. (para consulta en sala), 1 unidad 1ed. (para consulta en sala)
[2] [2] CHEMICAL ENGINEERING HANDBOOK- John Perry- Ediciones 6,7 y 8. Disponibilidad en biblioteca: 1 unidad 6 ed.
[3] (para consulta en sala). 1 unidad 8ed (para consulta en sala).
[4] [3] MECÁNICA DE FLUIDOS- Fundamentos y Aplicaciones. Cengel Simbala. Ed. Mc.Graw Hill Interamericana, 2007.
[5] Disponibilidad en biblioteca: 1 unidad 1ed. (para consulta en sala)
[6] [4] TRANSFERENCIA DE CALOR- Un enfoque práctico- Cengel, Yunus. Ed.Mc.Graw Hill Interamericana,2007.
[7] Disponibilidad en biblioteca: 2 unidades 3ed.
[8] [5] TRANSPORTE DE CALOR Y MASA Yunus A. Cengel y Afshin J. Ghajar.
[9] [6] TRANSPORT PROPERTIES OF FOODS- Saravacos, G. Zacharias, B. Ed. Boards, 2002. Disponibilidad en biblioteca: 1 unidad 1ed. (para consulta en sala)
[10] [7] FUNDAMENTOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA- Incropera, 2007 Frank P. Incropera Fundamentals of
[11] heat and mass transfer. Disponibilidad en biblioteca: 1 unidad en inglés (para consulta en sala)

[1] [1] INTRODUCTION TO TRANSPORT PHENOMENA. William Thomson - Prentice Hall, 2000. Disponibilidad en
[2] biblioteca: 1 unidad
[3] [2] FENÓMENOS DE TRANSPORTE. Bird- Steward- Lightfoot. 1era. Edición Editorial Reverté,1975. Disponibilidad en
[4] biblioteca
[5] [3] PROCESOS DE TRANSPORTE Y PRINCIPIOS DE PROCESOS DE SEPARACION (4e) Geankoplis C. Compañía
[6] Editorial Continental, 2006.Disponibilidad en biblioteca: 6 unidades (solo 1 para consulta en sala)
[7] [4] TRANSFERENCIA DE MOMENTO, CALOR Y MASA. Welty, James R. 4ta. Ed., 2001.Disponibilidad en biblioteca: 1
[8] unidad (para consulta en sala)
[9] [5] Publicaciones científicas

RA1. Asocia los caudales de transporte de cantidad de movimiento, energía y/o materia.
RA2. Plantea e interpreta las ecuaciones diferenciales de balance de cantidad de movimiento, materia y energía.
RA3. Identifica los mecanismos de transporte de masa, energía y/o cantidad de movimiento presentes en un proceso.
RA4. Estima los valores de las propiedades de transporte, relevantes en un proceso.
RA5. Resuelve las ecuaciones diferenciales de balance de cantidad de movimiento, materia y energía.
RA6. Calcula los coeficientes individuales y globales de transferencia de cantidad de movimiento, energía y/o materia.
RA7. Comunica por escrito las experiencias de laboratorio, resultados obtenidos y conclusiones.
RA8. Aplicar los aspectos técnicos relacionados con la higiene, la seguridad, la contaminación en los ambientes de trabajo.

UNIDAD INTRODUCTORIA
UNIDAD 1: Transporte de cantidad de movimiento: Generalidades y Mecanismos
UNIDAD 2: Transporte de cantidad de movimiento. Flujo laminar
UNIDAD 3: Transferencia de cantidad de movimiento. Flujo turbulento
UNIDAD 4: Transporte de cantidad de movimiento en interfases
UNIDAD 5: Transporte de energía calórica. Generalidades. Mecanismos.
UNIDAD 6: Transporte de energía calórica - Conducción
UNIDAD 7: Transporte de energía calórica- Convección
UNIDAD 8: Transferencia de energía calórica en interfases
UNIDAD 9: Transporte de energía calórica-Radiación
UNIDAD 10: Transferencia de materia. Difusión molecular
UNIDAD 11: Transferencia de materia. Convección
UNIDAD 12: Transferencia de materia en interfases

En caso de imprevistos que alteren del normal desarrollo del curso se optará por clases sincrónica on line, sobre las plataformas Google Meet o Zoom, y asincrónica sobre la plataforma digital Moodle 3.
Los contenidos del curso serán abordados y ajustados a esta modalidad.

Aprendizajes Previos:

- Enuncia las leyes de conservación de materia, energía y cantidad de movimiento.
- Reconoce las condiciones de aplicación de las distintas leyes químicas y físicas.
- Reconoce las distintas leyes que describen el equilibrio químico para distintos sistemas.
- Resuelve ecuaciones diferenciales teniendo en cuenta el número de condiciones de contorno y/o condición inicial.
- Distingue escalares, vectores, tensores, producto escalar, producto vectorial y producto diádico.
- Utiliza adecuadamente las unidades de medidas en los distintos sistemas.
- Elabora esquemas simplificados de fácil interpretación.
- Identifica las coordenadas espaciales en los distintos sistemas coordenados.
- Realiza informes de trabajos prácticos de laboratorio con análisis de resultado.
- Utiliza adecuadamente las herramientas computacionales básicas para la redacción y edición de textos, planillas de cálculo, presentaciones, etc.


Detalles de horas de la Intensidad de la formación práctica.

Cantidad de horas de Teoría: 60
Cantidad de horas de Práctico Aula: 33
Cantidad de horas de Práctico de Aula con software específico: 30
Cantidad de horas de Formación Experimental: 12
Cantidad de horas de Resolución Problemas Ingeniería con utilización de software específico: 0
Cantidad de horas de Resolución Problemas Ingeniería sin utilización de software específico: 0
Cantidad de horas de Diseño o Proyecto de Ingeniería con utilización de software específico: 0
Cantidad de horas de Diseño o Proyecto de Ingeniería sin utilización de software específico: 0

Aportes del curso al perfil de egreso:
1.1. Identificar, formular y resolver problemas. (Nivel 2)
1.5. Certificar el funcionamiento, condición de uso o estado.
1.6. Proyectar y dirigir lo referido a la higiene, seguridad, impacto ambiental. (Nivel 2)
2.1. Utilizar y adoptar de manera efectiva las técnicas, instrumentos y herramientas de aplicación. (Nivel 1)
2.3. Considerar y actuar de acuerdo con disposiciones legales y normas de calidad. (Nivel 3)
2.4. Aplicar conocimientos de las ciencias básicas de la ingeniería y de las tecnologías básicas. (Nivel 2)
2.5. Planificar y realizar ensayos y/o experimentos y analizar e interpretar resultados. (Nivel 2)
2.6. Evaluar críticamente ordenes de magnitud y significación de resultados numéricos. (Nivel 1)
3.1. Desempeñarse de manera efectiva en equipos de trabajo multidisciplinarios. (Nivel 2)
3.2. Comunicarse con efectividad en forma escrita, oral y gráfica. (Nivel 1)
3.5. Aprender en forma continua y autónoma. (Nivel 2)
3.6. Actuar con espíritu emprendedor y enfrentar la exigencia y responsabilidad propia del liderazgo. (Nivel 1)