Syllabus

AEF-1004 BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA

DRA. NUBIA NOEMI COB CALAN

ncalan@itescam.edu.mx

Semestre Horas Teoría Horas Práctica Créditos Clasificación
4 3 2 5 Ciencia Ingeniería

Prerrequisitos
El alumno va a: Interpretar las reacciones químicas y su estequiometría, Aplicar las leyes de la conservación de maeteria y energía, Aplicar métodos algebraicos, Aplicar dimensiones y unidades, Aplicar las leyes de la termodinámica, Aplicar los conocimientos básicos de termofísica y termoquímica.

Competencias Atributos de Ingeniería
Identifica las operaciones y procesos de separación en el campo de la ingeniería, estructurando diagramas de flujo de procesos para establecer balances de masa sin reacción química en régimen estacionario.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Aplica los algoritmos establecidos para realizar balances de masa con reacción química en flujo continuo.   Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Analiza los distintos tipos de procesos (isotérmico, adiabático, isobárico, aislado) para resolver balances de energía y masa en procesos sin reacción química.   Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Analiza y diferencia procesos isotérmicos y adiabáticos para calcular balances de energía en sistemas con reacción química en estado estable.   Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas

Normatividad
El alumno deberá estar en el aula a más tardar cinco minutos después de la hora indicada, posteriormente se considerara como retardo y tendrá tolerancia de 10 minutos para llegar y evitar su falta. 2.- La falta colectiva del grupo a clase se considerará doble y se dará como visto el tema de ese día. 3.- Los trabajos documentales se entregarán en tiempo y forma de acuerdo a la fecha indicada en clase, quedando claro que NO SE RECIBIRAN trabajos posteriores a la fecha indicada. 4.- El alumno deberá solicitar permiso al profesor para salir del aula cuando se está impartiendo una clase, en caso contrario, tendrá una sanción en su calificación. 5.- En el caso de las prácticas a realizar en el laboratorio se le pedirá portar la bata de laboratorio de lo contrario se le pedirá que abandone la instalación. Así mismo se reincorporará en la Institución a partir del 8 de febrero para sus clases y actividades académicas presenciales.

Materiales
Contar con la antología de la asignatura, usb, libretas,calculadora científica, tablas de conversiones etc. En el caso para laboratorio es indispensable la bata, la práctica impresa y los materiales que se le irán solicitando conforme el desarrollo de la práctica como por ejemplo: muestra de estudio, tijeras, marcadores, etc.

Bibliografía disponible en el Itescam
Título
Autor
Editorial
Edición/Año
Ejemplares
Principios elementales de los procesos químicos /
Felder, Richard M.
Limusa Wiley,
3a. / 2010.
19
-
Principios básicos y cálculos en ingeniería química /
Himmelblau, David Mautner
Pearson educación,
6a. / 2002.
11
-

Parámetros de Examen
PARCIAL 1 De la actividad 1.1.1 a la actividad 2.1.4
PARCIAL 2 De la actividad 3.1.1 a la actividad 4.1.5

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. Balance de Materia sin reacción química
          1.1. Identifica las operaciones y procesos de separación en el campo de la ingeniería, estructurando diagramas de flujo de procesos para establecer balances de masa sin reacción química en régimen estacionario.
                   1.1.1. Identificar equipos de proceso y las operaciones que en ellos se realizan.
                           mportancia de los balances de masa y energía en ingeniería química ( bytes)
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                           Balance de Materia sin Reacción Química ( bytes)
                          
                   1.1.2. Estructurar diagramas de flujo de un proceso.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                           Balance de Materia sin Reacción Química ( bytes)
                          
                   1.1.3. Elaborar diagramas de flujo de equipos y procesos y caracteriza las corrientes que intervienen de manera adecuada.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                           Balance de Materia sin Reacción Química ( bytes)
                          
                   1.1.4. Resolver ejercicios de aplicación de conceptos básicos y conversiones de unidades.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                           Balance de Materia sin Reacción Química ( bytes)
                          
                   1.1.5. Deducir la ecuación general de balance de materia y sus variantes
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                           Balance de Materia sin Reacción Química ( bytes)
                          
                   1.1.6. Realizar balances de masa en operaciones unitarias como mezclado, evaporación, cristalización, destilación, extracción, entre otras.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                           Balance de Materia sin Reacción Química ( bytes)
                          
                   1.1.7. Realizar ejercicios de balances de masa en diagramas de flujo.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                           Balance de Materia sin Reacción Química ( bytes)
                          
2. Balance de materia con reacción química.
          2.1. Aplica los algoritmos establecidos para realizar balances de masa con reacción química en flujo continuo.
                   2.1.1. Determinar el reactivo limitante o en exceso para una reacción o sistema de reacciones.
                           Reactivo limitante y en exceso. Por ciento de conversión global y en un solo paso ( bytes)
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
                   2.1.2. Determinar el por ciento de conversión de la reacción, el rendimiento y la selectividad.
                           Rendimiento y selectividad. Reacciones de combustión. ( bytes)
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
                   2.1.3. Realizar balances de masa con reacción en sistemas en equilibrio a ciertas condiciones de operación.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
                   2.1.4. Resolver problemas con balances de masa en sistemas reaccionantes incluyendo los que involucren reacciones de combustión.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
3. Balance de energía sin reacción química,
          3.1. Analiza los distintos tipos de procesos (isotérmico, adiabático, isobárico, aislado) para resolver balances de energía y masa en procesos sin reacción química.
                   3.1.1. Deducir la ecuación general de balance de energía y sus variantes.
                           Tipos de procesos (isotérmico, adiabático, isobárico, aislado). Rutas hipotéticas.Calidad del vapor. ( bytes)
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
                   3.1.2. Plantear el problema en un diagrama de bloques.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
                   3.1.3. Aplicar el aprendizaje basado en problemas para resolver balances de energía sin reacción química en una sola fase, con cambio de fase y química combinados.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
                   3.1.4. Resolver problemas de balances de energía y masa estableciendo la ruta hipotética a seguir.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
4. Balance de energía con reacción química.
          4.1. Analiza y diferencia procesos isotérmicos y adiabáticos para calcular balances de energía en sistemas con reacción química en estado estable.
                   4.1.1. Calcular la entalpía de reacción para una conversión dada.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                           En procesos isotérmicos. En procesos adiabáticos ( bytes)
                          
                   4.1.2. Determinar la cantidad de fluido de enfriamiento o calentamiento necesario para mantener a un reactor isotérmico.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
                   4.1.3. Calcular la temperatura final alcanzada en un reactor adiabático.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
                   4.1.4. Realizar balances en sistemas que involucren más de una reacción.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          
                   4.1.5. Realizar balances a partir de diagramas de procesos combinados con y sin reacción química en estado estable.
                           Himmelblau, David Mautner; Principios básicos y cálculos en ingeniería química. Pearson educación, sexta edición 2002.
                          

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