Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE ING. CS. EC. Y SOC.

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: Balances de Materia y Energía

DEPARTAMENTO DE:   INGENIERIA
AREA: Procesos FisicosAÑO: 2003 (Id: 2138)
Estado: En tramite de Aprobación

 

I - OFERTA ACADÉMICA

CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO

PLAN DE ESTUDIOS
ORD. Nº

CRÉDITO HORARIO

   

SEM.

TOTAL

INGENIERÍA EN ALIMENTOS3/015.575

II - EQUIPO DOCENTE

Funciones

Apellido y Nombre

Total hs en
este curso

Cargo y Dedic.

Carácter

Responsable

ROVERES, ELLEN MAGDALENA10  hs.PROFESOR ADJUNTO EXC.Efectivo

III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO

CREDITO HORARIO SEMANAL
MODALIDAD
REGIMEN

Teórico/

Práctico

Teóricas

Prácticas de

Aula

Práct. de lab/ camp/

Resid/ PIP, etc.

1c
 Hs.
2 Hs.
3 Hs.
0.5 Hs.
Asignatura
Otro: 
Duración: 14 semanas
Período del 24/03/03 al 27/06/03

IV.- FUNDAMENTACION

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


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

INTRODUCCIÓN: Importancia de los Cálculos de Balances de Materia y Energía en la Ingeniería.
- Importancia de la Industria Alimentaria. Áreas de trabajo de los ingenieros en alimento
- El papel de los cálculos de balance de materia y energía en la ingeniería en alimentos.

UNIDAD I : Procesos y Variables de proceso
Procesos : Procesos Físicos, Químicos y Bioprocesos.
Clasificación de procesos
Diagramas de flujo.
Nomenclatura de procesos.
Variables de procesos (Definición, unidades empleadas, instrumentos usuales de medición): Masa y volumen. Caudales másico y volumétrico. Composición química. Presión. Temperatura.
Representación y análisis de datos de procesos.

UNIDAD II : Balances de materia
El principio general de conservación de la materia
Ecuación general del balance de materia
Procedimiento general de cálculo de balances
Corrientes de by-pass, recirculación y purga
Balances en estado estacionario sobre unidades múltiples.
Balances sobre sistemas reactivos: estequiometría, cinética, conversión, reactivos limitante y en exceso
Balances en estado no estacionario: condiciones límites, rango de validez de las ecuaciones.

UNIDAD III: Balances de energía
Formas de la energía.
Clasificación de procesos.
El principio general de conservación de la energía
Ecuación general de balance de energía.
Cálculo, correlación y estimación de propiedades termodinámicas.
Balances sobre procesos no reactivos en estado estacionario sin y con cambio de fase.
Balances sobre procesos no reactivos en estado estacionario y no estacionario.
Balances sobre procesos reactivos.

UNIDAD IV: Balances simultáneos de materia y energía
Balances combinados de materia y energía para el equilibrio entre fases
Resolución simultánea de los balances de materia y energía.


VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS

- Se realizarán trabajos prácticos de resolución de problemas sobre los temas desarrollados en el programa analítico.
- Se realizará una visita a una Planta Industrial de elaboración de alimentos.
-Se realizarán trabajos prácticos a escala laboratorio o piloto sobre los temas:
- Densidad de mezcla de líquidos y sólidos granulares
- Balance de materia en estado estacionario
- Balance de materia en estado no estacionario
- Balance de energía en estado no estacionario


VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN

A- ALUMNOS REGULARES

CRITERIOS DE EVALUACION:
Se utilizaran los criterios de evaluacion fijados para los contenidos de Balances de Materia y Energia por el ACCEDE instrumentado en la convocatoria de acreditación de carreras de ingeniería del año 2002.

Condiciones para alcanzar la Regularidad :
- Asistencia al 80% de las clases de resolucion de problemas.
- Asistencia y aprobación del informe del 100% de los trabajos prácticos de laboratorio que se realicen.
- Aprobación de un trabajo de carácter monográfico.
- Aprobación de dos evaluaciones parciales.

Las evaluaciones parciales, de carácter teórico-práctico incluirán los temas desarrollados hasta una semana antes de las mismas.
Las evaluaciones de recuperación se tomarán con una semana de diferencia respecto a las fechas fijadas para los parciales, correspondiendo una o dos recuperación por parcial, no pudiendo sumar los exámenes recuperatorios más de tres. No habrá recuperatorio global.

Condiciones para Aprobar la Asignatura:
- Resolución correcta de una situación problemática de carácter integrador, que será entregada al alumno inscripto para rendir la asignatura a partir de las 24 hs. anteriores al examen. El alumno podrá optar por que la misma le esa entregada en el momento de comenzar la mesa examinadora, en cuyo caso se le fijará un límite de tiempo para su resolución.
- Aprobación de un coloquio sobre contenidos teóricos y criterios utilizados para la resolución de problemas.

B- ALUMNOS LIBRES
Condiciones para aprobar la asignatura:

Alumnos que cursaron la asignatura y quedaron libres habiendo aprobado los prácticos de laboratorio: El examen tendrá las mismas características que para los alumnos regulares pero como condición para acceder al coloquio deberá aprobarse previamente un examen escrito teórico-práctico, de carácter eliminatorio.

Alumnos que no cursaron la asignatura: Además de lo exigido en el ítem anterior deberá realizar uno de los prácticos de laboratorio, determinado por sorteo, y realizar el correspondiente informe.
Deberá además, durante el coloquio, exponer acerca de alguno de los temas correspondientes a las monografías realizadas durante el cuatrimestre inmediatamente anterior, demostrando haber realizado un trabajo personal.



IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

- PRINCIPIOS BÁSICOS DE LOS PROCESOS QUÍMICOS
Richard M. Felder- Ronald W. Rousseau -2da. Edición
Addison-Wesley Iberoamericana

- PROBLEMAS DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Antonio Valiente Barderas
Editorial. Limusa

- PRINCIPIOS BÁSICOS Y CÁLCULOS EN INGENIERÍA QUÍMICA
David M. Himmelblau- 6ta. Edición.
Prentice-Hall Hispanoamericana S.A.

- CHEMICAL ENGINEERING HANDBOOK
John Perry-
Ediciones 3,5,6,7 Editorial Mc. Graw Hill Co.,en soporte papel.
Edición 7 en soporte digital

- MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
George D. Hayes
Editorial Acribia

- Publicaciones Cientificas



IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

- INGENIERÍA QUÍMICA - Tomo 1: Conceptos Generales
E. Costa Novella y Cols. Editorial Alhambra Universidad

- CALCULOS DE BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA
E.J.Henley-E.M.Rosen.
Editorial Reverté S.A.

- PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ALIMENTOS Y DE LOS SISTEMAS DE PROCESADO
M.J. Lewis
Editorial Acribia

- BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA
G.V.Reklaitis.
Nueva Editorial Interamericana, México D.F.

- PROPIEDADES DE GASES Y LÍQUIDOS
Reid- Sherwood



COMPLEMENTO DE DIVULGACION


OBJETIVOS DEL CURSO

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.
El objetivo general de la asignatura es presentar enfoques sistemáticos para la resolución manual y mediante computadora de problemas de balance de materia y energía aplicados a la industria de alimentos.
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.

 

 

PROGRAMA SINTETICO

INTRODUCCIÓN: Importancia de los Cálculos de Balances de Materia y Energía en la Ingeniería.
- Importancia de la Industria Alimentaria. Áreas de trabajo de los ingenieros en alimento
- El papel de los cálculos de balance de materia y energía en la ingeniería en alimentos.

UNIDAD I : Procesos y Variables de proceso
Procesos : Procesos Físicos, Químicos y Bioprocesos.
Clasificación de procesos
Diagramas de flujo.
Nomenclatura de procesos.
Variables de procesos (Definición, unidades empleadas, instrumentos usuales de medición): Masa y volumen. Caudales másico y volumétrico. Composición química. Presión. Temperatura.
Representación y análisis de datos de procesos.

UNIDAD II : Balances de materia
El principio general de conservación de la materia
Ecuación general del balance de materia
Procedimiento general de cálculo de balances
Corrientes de by-pass, recirculación y purga
Balances en estado estacionario sobre unidades múltiples.
Balances sobre sistemas reactivos: estequiometría, cinética, conversión, reactivos limitante y en exceso
Balances en estado no estacionario: condiciones límites, rango de validez de las ecuaciones.

UNIDAD III: Balances de energía
Formas de la energía.
Clasificación de procesos.
El principio general de conservación de la energía
Ecuación general de balance de energía.
Cálculo, correlación y estimación de propiedades termodinámicas.
Balances sobre procesos no reactivos en estado estacionario sin y con cambio de fase.
Balances sobre procesos no reactivos en estado estacionario y no estacionario.
Balances sobre procesos reactivos.

UNIDAD IV: Balances simultáneos de materia y energía
Balances combinados de materia y energía para el equilibrio entre fases
Resolución simultánea de los balances de materia y energía.

 


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