ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL Facultad de Ciencias Naturales y Matematicas SYLLABUS DEL CURSO Balance de Materia y Energia 1. C6DIGO Y NUMERO DE CREDITOS ICQ00786 Te6ricos: 5 CoDIGO NUMERO DE CREDITOS I Practicos: 0 2. DESCRIPCION DEL CURSO En este curso los estudiantes aprenderan los fundamentos WI:elms de los balances de materia y energia aplicados en operaciones y procesos unitarios, de sistemas abiertos o cerrados, sin y con reaccion quimica, ayudados de correlaciones matematicas, informacion termodinamica en tablas y graficas y algunas de sus principales aplicaciones en etapas de procesos propias del estudio de la Ingenieria Quimica. 3. PRERREQUISITOS Y CORREQUISITOS ICQ00505 FISICO QUIMICA PRERREQUISITO CORREQUISITO 4. TEXTO GUfA Y OTRAS REFERENCIAS REQUERIDAS PARA EL DICTADO DEL CURSO TEXTO GUfA 1. Balance de Materia y Energia (1988) Autor: HIMMELBLAU David, L., Prentice Hall. 4ta. Edicion REFERENCIAS 1. de los Procesos Quimicos (2004) Principios Basicos Autores: FELDER R. M, ROSSEAU R.W., Limusa Wiley. 3ra. Edicion 2. Fundamentos de Quimica (2009) Serie nuestros valores, ICQA-ESPOL 5. RESULTADOS DE APRENDIZAJE DEL CURSO El estudiante al finalizar el curso estara en capacidad de: 1. 2. Calcular, analizar, sintetizar los consumos masicos y energeticos en operaciones y procesos unitarios, aplicando para el efecto, conocimientos teOricos de materias de ciencia y matematicas. Conocer las distintas operaciones de procesado de los productos que se rigen por principios fisicosquimicos, y constituyen las denominadas operaciones basicas de diferentes industrias, para cuya aplicaciOn se requieren metodos de calculo y sistemas de disefio. 6. PROGRAMA DEL CURSO NUMERO DE HORAS TEMATICA I. IG1002-3 Principios fundamentales Sistemas de unidades (Masa y peso). • Homogeneidad dimensional y cantidades adimensionales. • Naturaleza del analisis dimensional para la deduccion de ecuaciones. • Teorema de II Buckingham. Calculos aritmeticos: notacion cientlfica, cifras significativas y • precision. Representacion y analisis de datos de procesos. • Interpolacion y extrapolacion. • Ajuste de curvas: ajuste con 'Inez recta y ajuste no lineal. • Pagina 1 de 4 5 SYLLABUS DEL CURSO Balance de Materia y Energia II. IV. V. VI. VII. Procesos y sus variables Masa y volumen. • Flujo masico y flujo volumetric°. • ComposiciOn quimica y concentracion: Moles y Peso molecular. • Fraccion masica y fraccion molar. • Peso molecular promedio. • Presion de un fluido y presion hidrostatica. • Pres& atmosferica, presion absolute y presion manometrica. • Medicion de la presion de un fluido. • Temperatura: diferentes escalas, conversiones. • Densidad de sOlidos y gases. • Diagrama de fases para sistemas ternarios, • 5 Balance de materia Clasificacion de procesos. • Concepto de estado estacionario. • Ecuacion general de balance. • Analisis de grados de libertad. • Balance integral en procesos discontinuos. • Calculos de balance de materia: diagramas de flujo. • Balance en procesos multiples. • Balance en sistemas con reaccion. • Definiciones: exceso de reactivo, grado de conversion, inertes. • Sustancias vinculantes. • Estequiometria. • Reactivo limitante y conversion fraccional. • Balance sobre especies atomicas y moleculares. • Separacion de productos y reciclo. • 20 Sistemas de una y varias fases: vaporizacion y condensacion Pres& de vapor de sustancias puras. • Equilibrio vapor — liquido. • Evaporacion. • Diagrama de Duhring. • Sistemas de evaporacion: Carta psicometrica: Temperatures, • caracteristicas: de rocio, bulbo hUmedo y seco, saturacion adiabatica. 5 15 Energia y balance de energia Formas de energia. • Balances de energia en sistemas cerrados. • Balances de energia en sistemas abiertos en estado estacionario. • Procedimientos. Balances simultaneos de materia y energia. Balances combinados de materia y energia Balance de materia y energia con reaccion quimica. • Entalpia estandar de reaccion. Dependencia de la entalpia de reaccion con la presion y la • temperature. Tablas termoquimicas. • Planteamiento de balances de materia y energia. • 10 10 Balances de materia y energia en estado no estacionario Balance de materia y energia en procesos no estacionarios. • Procesos estacionarios y procesos no estacionarios, transitorios. • Ecuaciones generales de balance en procesos no estacionarios. • 7. CARGA HORARIA: TEORiA/PRACTICA flamer° de sesiones de clases por semana: 2 sesiones de clases teoncas Duracion de cada sesi6n: 2 y 3 horas. IG1002-3 Pagina 2 de 4 SYLLABUS DEL CURSO Balance de Materia y Energia 8. CONTRIBUCIoN DEL CURSO EN LA FORMACIoN DEL ESTUDIANTE Este curso contribuye a la formacion basica de un profesional de Ingenieria Quimica, en lo que respects a los calculos basicos de materia y energia que se aplican en los procesos industriales FORMACION BASICA 9. FORMACION PROFESIONAL X FORMACION HUMANA RELACIoN DE LOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE DEL CURSO CON LOS RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA CARRERA a) b) c) d) e) f) g) RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA CARRERA Habilidad para aplicar matematicas para modelar y resolver procesos de Ia ingenieria quimica. Destreza para disenar y conducir experimentos en las aereas de formacion de ingenieria quimica. Capacidad para innovar y mejorar procesos de Ia transformacion de materia. Capacidad para trabajar de manera efectiva en especializados equipos y/o multidisciplinarios, en diversos entomos cultura les. Capacidad para resolver problemas de ingenieria quimica utilizando herramientas disponibles de ingenieria. ALTA RESULTADOS DE APRENDIZAJE DEL CURSO EL ESTUDIANTE DEBE: 1 Aplicar los conceptos basicos de matematicas y ciencia en la resolucion de problemas propios de la Ingenieria Quimica MEDIA 2 ALTA 1y2 Demostrar habilidad para funcionar en equipos de trabajo para resolver problemas y realizar investigaciones y proyectos. Aplicar los conocimientos la adquiridos para resolucion de problemas de Balance de materia y energia propios de la Ingenieria Quimica Comportamiento los responsabte en ambitos socio-eticoambiental y profesional. Habilidad para comunicarse de manera efectiva y flexible tanto en Ia lengua nativa y en at menos una lengua foranea. h) Entendimiento y de los sensibilidad posibles impactos de las soluciones generadas por la ingenieria quimica sociedad, la sobre economia y ambiente. i) Compromiso y capacidad mantenerse para actualizados a lo largo de su ejercicio profesional. IG1002-3 CONTRIBUCION (ALTA, MEDIA, BAJA) Pagina 3 de 4 SYLLABUS DEL CURSO Balance de Materia y Energia j) Entendimiento de asuntos sociales, cuiturales, econornicos, ambientales y politicos contemporaneos. k) Usar tecnicas y herramientas para la practica de ingenieria guimica. I) MEDIA Litilizar procesadores de texto, hojas de calculo y realizar presentaciones utilizando herramientas informaticas. 2 Identificar las oportunidades de emprendimiento en el piano socio-etico y ambiental. 10. EVALUACION DEL CURSO Actividades de Evaluacion Examenes X Lecciones X Tareas X Proyectos Laboratorio/Experimental Participacion en Clase Visitas Otras X 11. RESPONSABLE DE LA ELABORACION DEL SYLLABUS Y FECHA DE ELABORACION Elaborado por Fecha Jenny Venegas Gallo Junio 2013 12. VISADO SECRETARIA ACADEMICA DE LA UNIDAD ACADEMICA NOMBRE: Sonia Roman Valdez Ing. Marcos Mendoza FIRM , : J• '$ DIRECTOR DE LA SECRETARIA TECNICA ACADEMICA NOMBRE: FIRMA: 7:SCoEL4 SuPF i • Resolution y Fecha de aprobacion en el Consejo Directivo: CD — FCNM — 13 — 082 17 de junio de 2013 .......... -, ■Mr 0■1 h t vl A DE L LITORAL arcas Menda2 a 'I)IRECIOK 1.4-. LA SECRETAI IA Tezervir3, anantmir-r■ V 13. VIGENCIA DEL SYLLABUS RESOLUCION DEL CONSEJO POLITECNICO: FECHA: IG1002-3 1 3- 44 - 30 7 7 NOV 2013 Pagina 4 de 4 SYLLABUS DEL CURSO Balance de Materia y Energia