BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA 4AB 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 w w w . i t s y u c a t a n . e d u . m x Carretera Muna-Felipe Carrillo Puerto, tramo Oxkutzcab-Akil Km 41+400 Oxkutzcab, Yucatán, México C.P. 97880 Email: tecnologico@itsyucatan.edu.mx 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

Competencia Específica de la Unidad N° de la Unidad 1 Unidad Temática Balance de materia sin reacción química. Competencia Específica de la Unidad Desarrollo de Competencias Genéricas Criterios de Evaluación de la Unidad 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. • Conocimientos generales • Trabajo en equipo • Capacidad crítica y de síntesis • Habilidades de investigación • Habilidad para trabajar en forma autónoma Saber (50%) Examen escrito (35%) Práctica de salón (15%) Saber Hacer (30%) Investigaciones y Trabajos (20%) Reporte de practica (10%) 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 1 7/02/2012 Presentación del Docente Presentación y expectativas de los estudiantes en relación al curso Presentación de la planeación didáctica Criterios de evaluación y asistencia Aplicación de la evaluación diagnóstico 2 9/02/2012 Importancia de los balances de masa y energía en ingeniería química. 1.2 Simbología y elaboración de diagramas de flujo de procesos químicos. 3 10/02/2012 4 14/02/2012 5 16/02/2012 1.3 Conceptos básicos 1.2.1 Flujo másico y volumétrico, conversión entre ellos 1.2.2 Fracción y porcentaje másico y molar 6 17/02/2012 1.2.3 Conversión de una composición másica a molar y viceversa 7 21/02/2012 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 8 23/02/2012 1.4.1 Deducción de la ecuación de balance de masa

9 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 1.4.2 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

Competencia Específica de la Unidad N° de la Unidad 2 Unidad Temática Balance de materia con reacción química Competencia Específica de la Unidad Desarrollo de Competencias Genéricas Criterios de Evaluación de la Unidad 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 (50%) Examen escrito (35%) Práctica de salón (15%) Saber Hacer (30%) Investigaciones y Trabajos (20%) Reporte de laboratorio (10%) 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 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 15 12/03/2012 Examen parcial 1 16 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 17 16/03/2012 2.2.2 Con dos o más reacciones 18 22/03/2012

Competencia Específica de la Unidad N° de la Unidad 3 Unidad Temática Balance de energía sin reacción química Competencia Específica de la Unidad Desarrollo de Competencias Genéricas Criterios de Evaluación de la Unidad 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. Saber (50%) Examen escrito (30%) Práctica de salón (20%) Saber Hacer (25%) Investigaciones y Trabajos (15%) Reporte de laboratorio (10%) Saber Ser (25%) Puntualidad (5%). Asistencia (5%) Conducta y disciplina dentro y fuera del salón (10%) Trabajo en equipo (5%)

19 No. de Sesión Fecha Tema/Subtema 23/03/2012 3.1 Conceptos básicos. Programada 19 23/03/2012 3.1 Conceptos básicos. 3.1.1 Tipos de procesos (isotérmico, adiabático, isobárico, aislado) 20 26/03/2012 21 29/03/2012 22 30/03/2012 Practica 2:Practica de salón. 23 17/04/2012 24 19/04/2012 3.1.2 Rutas hipotéticas 3.1.3 Calidad del vapor 3.2 Balance de energía y masa en una sola fase. 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

Competencia Específica de la Unidad N° de la Unidad 4 Unidad Temática Balance de energía en sistemas con reacción Competencia Específica de la Unidad Desarrollo de Competencias Genéricas Criterios de Evaluación de la Unidad 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. Saber (50%) Examen escrito (25%) Examen de Maqueta (25%) Saber Hacer (25%) Investigaciones y Trabajos (15%) Reporte de Maqueta (10%) Saber Ser (25%) Puntualidad (5%). Asistencia (5%) Conducta y disciplina dentro y fuera del salón (10%) Trabajo en equipo (5%)

Tema/Subtema 29 03/05/2012 30 04/05/2012 31 08/05/2012 32 15/05/2012 No. de Sesión Fecha Tema/Subtema Programada 29 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 31 08/05/2012 4.2 Balances de energía y masa con más de una reacción. 32 15/05/2012 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 35 22/05/2012

36 24/05/2012 Practica 5: Explicacion y realizaciopn de maqueta( diseño de una planta , basado en los conocimientos adquiridos). 37 25/05/2012 38 29/05/2012 39 31/05/2012 Parcial 3 40 01/06/2012 Retroalimentación 41

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). 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 Pintarron, cañón, videos. Plataforma : www.itssy.edu20.org Laboratorio en su momento. Parcial a Presentar Fechas Programadas. 1 Parcial 12/03/2012 2 Parcial 27/04/2012 3 Parcial 31/05/2012

DUDAS?