INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DEL SUR
DEL ESTADO DE YUCATÁN
Organismo Público Descentralizado del Gobierno del Estado de Yucatán
BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA
4AB
Horario:
Martes: 08:30 a 09:30
Jueves : 10:30 a 12:30
Viernes: 9:30 a 11:30
IQ. Carolina Lol-Be Montejo Peraza.
7-febrero- 2012
www.itsyucatan.edu.mx
Carretera Muna-Felipe Carrillo Puerto, tramo Oxkutzcab-Akil Km 41+400 Oxkutzcab, Yucatán, México C.P. 97880
Email: [email protected]
Tel/Fax: 01 (997) 9750909 / (997) 9750910
1. CARACTERIZACIÓN DE LA ASIGNATURA
Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero en Química, Bioquímica y Ambiental la capacidad y habilidad para el
diseño, selección, optimización, control en los diferentes flujos de materia y energía en los procesos para plantas
industriales y servicios.
Se toma en cuenta la importancia fundamental que tiene sobre un ingeniero el realizar balances en el quehacer
cotidiano de esta área del conocimiento.
Esta asignatura es uno de los soportes principales de la carrera por lo que se coloca en cuarto semestre,
considerando que en los semestres anteriores ha adquirido las competencias previas para la comprensión de los
temas.
El temario está organizado agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura de manera secuencial
El enfoque sugerido para la materia está dirigido para que el alumno adquiera y desarrolle competencias tales como
la capacidad de análisis y síntesis, de organización, habilidades matemáticas para establecer diferentes rutas de
solución de los diversos problemas relacionados; así mismo la capacidad de generar nuevas ideas en la búsqueda
del logro.
2. OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO. (Competencias específicas a desarrollar)
Aplicar balances de materia y energía en operaciones, procesos y sistemas reactivos. Identificar y
analizar los problemas de balance de materia y energía en la investigación, la industria y los
servicios
N° de la
Unidad
1
Unidad
Balance de materia sin reacción química.
Temática
Competencia Específica
Desarrollo de
de la Unidad
Competencias Genéricas
Criterios de Evaluación de la Unidad
Saber (50%)

Conocer e Identificar la
importancia de los balances de
masa y energía, cada una de
las operaciones y procesos
unitarios comunes en el campo
de la ingeniería química a través
de un diagrama.

Representar esquemáticamente
operaciones y procesos unitarios

Realizar balances de masa sin
reacción química en flujo continúo.
•
generales
•
•
síntesis
•
investigación
•
en forma
autónoma
Conocimientos
Saber Hacer (30%)
Trabajo en equipo
Capacidad crítica y de
Habilidades
Examen escrito (35%)
Práctica de salón (15%)
Investigaciones y Trabajos
(20%)
Reporte de practica (10%)
de
Habilidad para trabajar
Saber Ser (20%)
Puntualidad y asistencia (5%)
Conducta y disciplina dentro
y fuera del salón (10%)
Trabajo en equipo (5%)
No. de Sesión
Fecha
Tema/Subtema
Programada
Presentación del Docente
b)
Presentación y expectativas de los estudiantes en relación al curso
c)
Presentación de la planeación didáctica
d)
Criterios de evaluación y asistencia
e)
Aplicación de la evaluación diagnóstico
1. Importancia de los balances de masa y energía en ingeniería
química.
1.2 Simbología y elaboración de diagramas de flujo de procesos químicos.
a)
1
7/02/2012
2
9/02/2012
3
10/02/2012
1.2 Simbología y elaboración de diagramas de flujo de procesos químicos.
4
14/02/2012
1.2 Simbología y elaboración de diagramas de flujo de procesos químicos.
5
16/02/2012
6
17/02/2012
7
21/02/2012
8
23/02/2012
1.3 Conceptos básicos
1.2.1 Flujo másico y volumétrico, conversión entre ellos
1.2.2 Fracción y porcentaje másico y molar
1.2.2 Fracción y porcentaje másico y molar
1.2.3 Conversión de una composición
másica a molar y viceversa
1.4 Aplicación del Balance de materia sin reacción química
1.4.1 Deducción de la ecuación de balancede masa
1.4.2 Balance de masa en sistemas en régime estacionario
1.4 Aplicación del Balance de materia sin reacción química
1.4.1 Deducción de la ecuación de balance de masa
1.4.2 Balance de masa en sistemas en régime estacionario
24/02/2012
1.4 Aplicación del Balance de materia sin reacción química
1.4.1 Deducción de la ecuación de balance de masa
1.4.2 Balance de masa en sistemas en régimen estacionario
10
28/03/2012
1.4 Aplicación del Balance de materia sin reacción química
1.4.1 Deducción de la ecuación de balance de masa
1.4.2 Balance de masa en sistemas en régime estacionario
Practica 1:Practica de salon Tipos e procesos y su representación grafica
(diagramas).
11
01/03/2012
Practica 1: Tipos e procesos y su representación grafica (diagramas).(salón
12
01/03/2012
Practica 1: Tipos e procesos y su representación grafica (diagramas).(salón
9
N° de la
2
Unidad
Unidad
Balance de materia con reacción química
Temática
Competencia Específica
Desarrollo de
de la Unidad
Competencias Genéricas
Criterios de Evaluación de la Unidad
Saber (50%)
Realizar
balances
de
masa
con
reacción
química en flujo continuo
Capacidad de análisis y síntesis
• Capacidad de organizar y planificar
• Conocimientos básicos de la carrera
• Comunicación oral y escrita
• Habilidad para buscar y analizar
información proveniente de fuentes
diversas
• Solución de problemas
• Toma de decisiones.
Saber Hacer (30%)
Saber Ser (20%)
Examen escrito (35%)
Práctica de salón (15%)
Investigaciones y Trabajos
(20%)
Reporte de laboratorio
(10%)
Puntualidad y asistencia
(5%)
Conducta y disciplina dentro
y fuera del salón (10%)
Trabajo en equipo (5%)
No. de Sesión
Fecha
Programada
Tema/Subtema
12
02/03/2012
2.1 Conceptos básicos.
2.1.1 Reactivo limitante y en exceso
13
08/03/2012
2.1.2 Por ciento de conversión global y en un solo paso
2.1.3 Rendimiento y selectividad
14
09/03/2012
2.1.2 Por ciento de conversión global y en un solo paso
2.1.3 Rendimiento y selectividad
15
12/03/2012
Examen parcial 1
15/03/2012
2.1.4 Reacciones de combustión
2.2 Aplicación del balance de materia con reacción química
2.2.1 Con una sola reacción
16/03/2012
2.1.4 Reacciones de combustión
2.2 Aplicación del balance de materia con reacción química
2.2.1 Con una sola reacción
2.2.2 Con dos o más reacciones
22/03/2012
2.2 Aplicación del balance de materia con reacción química
2.2.1 Con una sola reacción
2.2.2 Con dos o más reacciones
16
17
18
N° de la
3
Unidad
Unidad
Temática
Competencia
Desarrollo de
Específica de la
Competencias
Unidad
Genéricas
Resolver balances de
energía y masa
en
procesos
sin
reacción química.
Capacidad de análisis y síntesis
• Capacidad de organizar y
planificar
• Conocimientos básicos de la
carrera
• Comunicación oral y escrita
• Habilidad para buscar y analizar
información proveniente de fuentes
diversas
• Solución de problemas
• Toma de decisiones.
Balance de energía sin reacción química
Criterios de Evaluación de la
Unidad
Saber (50%)
Saber Hacer (25%)
Saber Ser (25%)
Examen escrito (30%)
Práctica de salón (20%)
Investigaciones y Trabajos
(15%)
Reporte de laboratorio
(10%)
Puntualidad (5%).
Asistencia (5%)
Conducta y disciplina
dentro y fuera del salón
(10%)
Trabajo en equipo (5%)
No. de Sesión
Fecha
Programada
Tema/Subtema
3.1 Conceptos básicos.
3.1.1 Tipos de procesos (isotérmico,
adiabático, isobárico, aislado)
3.1 Conceptos básicos.
3.1.1 Tipos de procesos (isotérmico,
adiabático, isobárico, aislado)
3.1 Conceptos básicos.
3.1.1 Tipos de procesos (isotérmico,
adiabático, isobárico, aislado)
19
23/03/2012
20
26/03/2012
21
29/03/2012
22
30/03/2012
Practica 2:Practica de salón.
23
17/04/2012
Practica 2:Practica de salón.
3.1.2 Rutas hipotéticas
3.1.3 Calidad del vapor
3.2 Balance de energía y masa en una sola fase.
3.1.2 Rutas hipotéticas
3.1.3 Calidad del vapor
3.2 Balance de energía y masa en una sola fase.
24
19/04/2012
25
20/04/2012
26
24/04/2012
33.3 Balance de energía y masa en sistemas con cambio de fase.
3.4 Aplicación de los balances de energía a procesos sin reacción química.
27
26/04/2012
Examen parcial 2
28
27/04/2012
Examen parcial 2
N° de la
4
Unidad
Unidad
Balance de energía en sistemas con reacción
Temática
Competencia
Desarrollo de
Específica de la
Competencias
Unidad
Genéricas
Realizar balances de
energía y masa en
sistemas con reacción
química en estado
estable y no estable.
Capacidad de análisis y síntesis
• Capacidad de organizar y
planificar
• Conocimientos básicos de la
carrera
• Comunicación oral y escrita
• Habilidad para buscar y
analizar
información proveniente de
fuentes
diversas
• Solución de problemas
• Toma de decisiones.
Criterios de Evaluación de la
Unidad
Saber (50%)
Saber Hacer (25%)
Saber Ser (25%)
Examen escrito (25%)
Examen de Maqueta
(25%)
Investigaciones
y
Trabajos (15%)
Reporte de Maqueta
(10%)
Puntualidad (5%).
Asistencia (5%)
Conducta y disciplina
dentro y fuera del salón
(10%)
Trabajo en equipo (5%)
No. de Sesión
Fecha
Programada
Tema/Subtema
03/05/2012
4.1 Balances de energía y masa con una reacción
(irreversible y reversible).
4.1.1 En procesos isotérmicos
4.1.2 En procesos adiabáticos
30
04/05/2012
4.1 Balances de energía y masa con una reacción
(irreversible y reversible).
4.1.1 En procesos isotérmicos
4.1.2 En procesos adiabáticos
31
08/05/2012
4.2 Balances de energía y masa con más de una reacción.
32
15/05/2012
4.2 Balances de energía y masa con más de una reacción.
33
17/05/2012
4.2.1 En procesos isotérmicos
4.3 Balances en procesos combinados
4.4 Balance en estado no-estable
34
18/05/2012
4.3 Balances en procesos combinados
4.4 Balance en estado no-estable
35
22/05/2012
4.3 Balances en procesos combinados
4.4 Balance en estado no-estable
29
36
24/05/2012
Practica 5: Explicacion y realizaciopn de maqueta( diseño de una
planta , basado en los conocimientos adquiridos).
37
25/05/2012
Practica 5: Explicacion y realizaciopn de maqueta( diseño de una
planta , basado en los conocimientos adquiridos).
38
29/05/2012
Practica 5: Explicacion y realizaciopn de maqueta( diseño de una
planta , basado en los conocimientos adquiridos).
39
31/05/2012
Parcial 3
40
01/06/2012
Retroalimentación
41
Retroalimentación
Fuentes de Información
Apoyos Didácticos
1. Felder, Richard M. & Rousseau, R. W. Elementary Principles of Chemical
Processes. Wiley.
2. Reklaitis, G. V. y Schneider, D. R. Balances de Materia y Energía. Nueva
Editorial Interamericana.
3. Valiente, Antonio y Primo, Stivalet Rudi. Problemas de Balances de Materia.
Alhambra Mexicana.
4. Himmelblau, David M. Balances de Materia y Energía. Prentice – Hall.
5. Toledo, Romeo T. Fundamentals of Food Process Engineering. A.V.I.
(Editorial).
Pintarron, cañón, videos.
Plataforma :
www.itssy.edu20.org
Laboratorio en su momento.
6. Schmidt, A. X. & List h. L. Material and Energy Balances. Prentice – Hall.
7. Nyers, A. l. & Seider, W. D. Introduction to Chemical Engineering and
Computer Calculations. Prentice – Hall.
8. Tegeder – Mayer. Métodos de la Industria Química Inorgánica y Orgánica.
9. David. M. Himmeblau. Supplementary Problems for Basic Principles and
Calculations in Chemical Engineering. The University of Texas: 6th. edition
Parcial a Presentar
Fechas Programadas.
1 Parcial
12/03/2012
2 Parcial
27/04/2012
3 Parcial
31/05/2012
DUDAS?
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IMPACTOS AMBIENTALES