Balance

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1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Balance

de

Momento,

Calor

y

Masa

Carrera: Ing. Química Clave de la asignatura: IQJ-1002 SATCA* 4 - 2 - 6 2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura.   Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Químico la capacidad para analizar los fenómenos involucrados con los sistemas de transporte de cantidad de movimiento,calor y masa en estado estable bajo condiciones de flujo unidireccional, y le proporciona las bases para diseñar, seleccionar, operar, optimizar y controlar procesos de transferencia en plantas químicas. Estos fenómenos son importantes al aumentar la capacidad crítica y lógica del estudiante ya que permiten comprender el comportamiento a nivel microscópico de los materiales y/o fluidos que se exponena cambios de movimiento, calor y masa. La asignatura comprende el balance en los tres mecanismos de transferencia que son: Transferencia de cantidad de movimiento, calor y masa a nivel microscópico, usando elementos diferenciales de los sistemas más comunes en coordenadas rectangulares, cilíndricas y esféricas. Por ejemplo: la película descendente, flujo a través de ductos y canales; flujo decalor en placas simples y compuestas, tubos y esferas; y flujo másico en película estancada o descendente y en la interface, entre otros. La asignatura se relaciona con todas las posteriores que involucran procesos unitarios, para dar soporte a las materias formativas propias del ingeniero químico. Intención didáctica.  El temario se encuentra organizado en seis unidades, las tres primeras unidadesdesarrollan la capacidad del estudiante para realizar balances de momentum, calor y masa. Ademas, consideran la aplicación de las condiciones limite en los modelos que surgen del balance y plantea una solución viable al modelo para obtener los perfiles de velocidad, temperatura y concentración en los sistemas de transporte molecular. Se aplican las leyes de Newton, Fourier y Fick para la integraciónde los conceptos generales en el planteamiento de los balances microscópicos y se busca dar solución a las ecuaciones diferenciales de primer orden a través de los métodos conocidos con anterioridad por el estudiante. En la cuarta unidad se aborda la transferencia convectiva de masa, permitiendo evaluar los coeficientes convectivos por medio de correlaciones y/o analogías reportadas en laliteratura, y a través de diferentes sistemas. Se integra así mismo en la unidad cinco el estudio de los fenómenos en la interfase con la importancia de la capa limite hidrodinámica y la capa limite térmica en la determinación de las correlaciones para evaluar los coeficientes de transferencia de calor, y finalmente en esta misma unidad se propone la evaluación de los coeficientes de transferencia demasa bajo la teoría de la doble película. La unidad seis da mayor énfasis a las aplicaciones de fenómenos de transferencia de calor

*

Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos

en estado transitorio, mediante la aplicación del concepto de parametros concentrados y el uso de las graficas de Heissler para estos casos de estudio. El enfoque sugerido para la materia requiereque las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de lasactividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar...
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