Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE QCA. BCA. Y FARMACIA

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA

DEPARTAMENTO DE:   QUIMICA
AREA: Quimica Tecnologica (FQByF)AÑO: 2005 (Id: 4263)
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

INGENIERIA EN ALIMENTOS24/015.3675

II - EQUIPO DOCENTE

Funciones

Apellido y Nombre

Total hs en
este curso

Cargo y Dedic.

Carácter

Responsable

ARRUA, LUIS ALBERTO60  hs.PROFESOR TITULAR EXC.Efectivo
ColaboradorGOMEZ, MANUEL FRANCISCO50  hs.PROFESOR ADJUNTO SEMI.Interino
ColaboradorOJEDA, MANUEL WILFRIDO50  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
4,7 Hs.
 Hs.
 Hs.
0,66 Hs.
Asignatura
Otro: 
Duración: 15 semanas
Período del 14/3/2005 al 17/6/2005

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

Tema 1
INTRODUCCIÓN A LOS CÁLCULOS EN INGENIERÍA
Unidades y dimensiones. Sistemas de unidades. Masa y peso. Homogeneidad dimensional y cantidades adimensionales. Cálculos aritméticos: notación científica, cifras significativas y precisión. Representación y análisis de datos de procesos.
Interpolación y extrapolación. Ajuste de curvas: ajuste con línea recta y ajuste no lineal.

Tema 2
VARIABLES DE PROCESOS
Masa y volumen. Flujo másico y flujo volumétrico. Composición química y concentración: Moles y Peso molecular. Fracción másica y fracción molar. Peso molecular promedio. Presión de un fluido y presión hidrostática. Presión atmosférica,
presión absoluta y presión manométrica. Medición de la presión de un fluido. Temperatura: diferentes escalas, conversiones. Densidad de sólidos y gases. Diagrama de fases para sistemas ternarios.

Tema 3
FUNDAMENTOS DE BALANCES DE MATERIA
Clasificación de procesos. Concepto de estado estacionario. Ecuación general de balance. Balance integral en procesos discontinuos. Cálculos de balance de materia: diagramas de flujo. Balance en procesos múltiples. Reciclo y \"bypass\". Balance en sistemas con reacción. Estequiometría. Reactivo limitante y conversión fraccional. Balance sobre especies atómicas y moleculares. Separación de productos y reciclo.

Tema 4
FUNDAMENTOS BALANCES DE ENERGÍA
Formas de energía. Balances de energía en sistemas cerrados. Balances de energía en sistemas abiertos en estado estacionario. Procedimientos. Balances simultáneos de materia y energía.

Tema 5
BALANCES DE ENERGÍA EN SISTEMAS SIN REACCIÓN.
Propiedades de estado. Pasos hipotéticos de un proceso. Cambios en presión a temperatura constante. Cambios en temperatura: calor sensible y capacidades caloríficas. Balances de energía en sistemas monofásicos. Balances de energía en procesos con cambio de fases. Balances de energía en procesos con disolución y mezclado.

Tema 6
BALANCES DE ENERGÍA EN SISTEMAS CON REACCIÓN QUÍMICA
Calores de reacción: medición y cálculo. Ley de Hess. Calores de formación. Calores de combustión. Balances de energía en sistemas con reacción química. Procedimiento general. Introducción a los balances en sistemas no estacionarios.


VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS

- Se realizarán trabajos prácticos de aula, consistentes en la resolución de problemas sobre los temas desarrollados en el programa analitico.
-
-Se realizarán trabajos prácticos de laboratorio sobre los temas:
- Determinación experimental de flujo de gases y líquidos.
- Medición de temperaturas utilizando diferentes medios. Termómetros en base a variación de densidad de líquidos por efecto de temperatura. Termopares de diferente naturaleza. Calibración y efecto de junta fría. Medición de temperatura por radiación.
- Balance de materia en estado estacionario y no estacionario en ausencia de reacción
- Balance de energía en estado estacionario y no estacionario en ausencia de reacción


VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN

Régimen de regularización: Según Ordenanza de Régimen Académico Nº 13/03 C.S..
Régimen de alumnos promocionales regulares, libres y vocacionales: Según Ordenanza de Régimen Académico Nº 13/03 C.S..



IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

1.-Elementary Principles of Chemical Processes. R. Felder and R. Rousseau. Ed. John Wiley & Sons. New York, USA.
2.-Principios básicos y cálculos en Ingeniería Química. David M. Himmelblau. Ed. Prentice Hall. New Jersey 07458. USA.
3.- Introducción a la Ingeniería de los alimentos. Paul Sing.



IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

4.- Las operaciones de la Ingeniería de alimentos. J. G. Brennan y otros. Ed. Acribia. Zaragoza (España).
5.- Ingeniería de los alimentos. Earle R. L. Ed. Acribia. Zaragoza (España).
6.- Fábricas de alimentos. Bartholomai A. Ed. Acribia. Zaragoza (España).
7.- Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos. Cheftel J. y Cheftel H.. Ed. Acribia. Zaragoza (España).
8.- Ingeniería Bioquímica. F. C. Webb. Ed. Acribia. Zaragoza (España).
9.- The technology of food preservation. Desrosier N. y Desrosier J. Ed. AVI Publishing Company.Westport, Connecticut. USA.
10.-The Art of Process Design. G. Wells and L. Rose. Ed. Elsevier Science Plublishers B. V. Amsterdams. The Netherlands.



COMPLEMENTO DE DIVULGACION


OBJETIVOS DEL CURSO

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.

 

 

PROGRAMA SINTETICO

Introducción a los cálculos en ingeniería. Definición de variables de procesos. Mediciones de la presión y de la temperatura. Densidad de sólidos y gases. Diagrama de fases para sistemas ternarios
Fundamentos de balances de materia. Clasificación de procesos. Ecuación general de balance. Concepto de estado estacionario. Balance en sistemas con reacción.
Fundamentos balances de energía. Aplicación a sistemas cerrados y sistemas abiertos en estado estacionario. Balances simultáneos de materia y energía.
Balances de energía en sistemas sin reacción.
Balances de energía en sistemas con reacción química
Introducción a los balances en sistemas no estacionarios.

 


IMPREVISTOS

Dado que es el primer año que se dicta esta asignatura, no se descarta que puedan presentarse imprevistos, especialmente en lo relacionado a los trabajos prácticos de laboratorio, dado que serán puestos en marcha por primera vez.