Manual de Bioingeniería
Páginas: 72 (17804 palabras)
Publicado: 14 de febrero de 2014
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERIA
ACADEMIA DE BIOINGENIERIA
MANUAL DE PRÁCTICAS DE:
LABORATORIO DE BIOINGENIERIA
Impartido a las carreras de:
Ingeniería Ambiental, Ingeniería Biotecnológica, Ingeniería en Alimentos e
Ingeniería Farmacéutica.
NIVEL III Y IV
PROFESORES PARTICIPANTES:
ING. YESICAMARIA DOMINGUEZ GALICIA
M.C. MARIA ELENA ROSALES PEÑA ALFARO
M.C. GABRIELA GONZÁLEZ CHÁVEZ
2008
CONTENIDO
1.
Determinación de la Capacidad calorífica
.... 4
2.
Determinación de Calor de Reacción
.... 9
3.
Viscosimetría
.... 13
4.
Difusividad Térmica
.... 19
5.
Difusividad de gases
.... 25
6.
Análisis Dimensional de flujo de fluidos
....29
7.
Balance de Materiales y Energía en estado estacionario
.... 35
8.
Caídas de presión en tubos y accesorios
.... 41
9.
Medidores de flujo
.... 47
10. Curvas características de bombas
.... 51
11. Medición de coeficientes de transferencia de calor en geometrías
simples
12. Medición de coeficientes de transferencia de calor en diferentes
geometrías
13.Medición de coeficientes de transferencia de calor en cambio de
fase
14. Tamizado
.... 57
.... 70
15. Mezclado de Sólidos (Proyecto de Investigación)
.... 74
16. Caída de presión en lecho empacado (Proyecto de
Investigación)
.... 74
.... 63
.... 67
2
PROPOSITO GENERAL
Al final del curso el alumno tendrá la habilidad de realizar experimentos realizados
con el controly medición de variables características de operación de bioprocesos,
así como emplear los instrumentos básicos en Ingeniería de procesos, las
herramientas de cálculo más comúnmente empleadas para este fin y los sistemas
de unidades empleados en Ingeniería que le permitirá participar en el diseño,
operación y control de los bioprocesos productivos.
Para alcanzar este propósito se requiere deconocimientos matemáticos como son
las técnicas para resolver sistemas de ecuaciones simultáneas, conocimientos de
propiedades termodinámicas de sustancias, así como sus variaciones por cambio
de estado, y la aplicación de modelos matemáticos de fenómenos donde se
transfiere momento, calor o masa.
OBJETIVO GENERAL
El alumno realizará experimentos en donde aplique los conceptos de capacidadcalorífica,
análisis dimensional, difusividad entre otras y aprenderá el manejo de equipos utilizado en
Ingeniería.
3
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERIA
ACADEMIA DE BIOINGENIERIA
LABORATORIO DE BIOINGENIERIA
UNIDAD 1.
PROPIEDADES TERMODINAMICAS Y ANALISIS DE SISTEMAS
PRÁCTICA 1
DETERMINACION DELA CAPACIDAD CALORIFICA
I. INTRODUCCION
Dos líquidos pueden en un momento dado tener la misma temperatura y sin embargo
haber recibido cantidades diferentes de calor ya sea porque absorben calor en diferentes
proporciones, por su naturaleza molecular o porque hay diferentes cantidades del mismo
líquido. La cantidad de calor que recibe un líquido es directamente proporcional al tiempo
quepermanece en contacto con la fuente de calor.
La Capacidad Calorífica de un cuerpo es la razón de la cantidad de calor que se le cede a
dicho cuerpo en una transformación cualquiera con la correspondiente variación de
temperatura.
La Capacidad Calorífica depende de la masa del cuerpo, de su composición química, de
su estado termodinámico y del tipo de transformación durante la cual se le cedeel calor.
Cuando un sistema con una masa m , se pone en contacto con un sistema con una masa
1
m , donde m > m , que está a diferente temperatura, fluye calor entre ellos hasta alcanzar
2
1
2
una temperatura de equilibrio próxima a la del sistema de masa mayor; se dice entonces
que una cantidad de calor ΔQ se transfiere desde el sistema de mayor temperatura al
sistema de menor...
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERIA
ACADEMIA DE BIOINGENIERIA
MANUAL DE PRÁCTICAS DE:
LABORATORIO DE BIOINGENIERIA
Impartido a las carreras de:
Ingeniería Ambiental, Ingeniería Biotecnológica, Ingeniería en Alimentos e
Ingeniería Farmacéutica.
NIVEL III Y IV
PROFESORES PARTICIPANTES:
ING. YESICAMARIA DOMINGUEZ GALICIA
M.C. MARIA ELENA ROSALES PEÑA ALFARO
M.C. GABRIELA GONZÁLEZ CHÁVEZ
2008
CONTENIDO
1.
Determinación de la Capacidad calorífica
.... 4
2.
Determinación de Calor de Reacción
.... 9
3.
Viscosimetría
.... 13
4.
Difusividad Térmica
.... 19
5.
Difusividad de gases
.... 25
6.
Análisis Dimensional de flujo de fluidos
....29
7.
Balance de Materiales y Energía en estado estacionario
.... 35
8.
Caídas de presión en tubos y accesorios
.... 41
9.
Medidores de flujo
.... 47
10. Curvas características de bombas
.... 51
11. Medición de coeficientes de transferencia de calor en geometrías
simples
12. Medición de coeficientes de transferencia de calor en diferentes
geometrías
13.Medición de coeficientes de transferencia de calor en cambio de
fase
14. Tamizado
.... 57
.... 70
15. Mezclado de Sólidos (Proyecto de Investigación)
.... 74
16. Caída de presión en lecho empacado (Proyecto de
Investigación)
.... 74
.... 63
.... 67
2
PROPOSITO GENERAL
Al final del curso el alumno tendrá la habilidad de realizar experimentos realizados
con el controly medición de variables características de operación de bioprocesos,
así como emplear los instrumentos básicos en Ingeniería de procesos, las
herramientas de cálculo más comúnmente empleadas para este fin y los sistemas
de unidades empleados en Ingeniería que le permitirá participar en el diseño,
operación y control de los bioprocesos productivos.
Para alcanzar este propósito se requiere deconocimientos matemáticos como son
las técnicas para resolver sistemas de ecuaciones simultáneas, conocimientos de
propiedades termodinámicas de sustancias, así como sus variaciones por cambio
de estado, y la aplicación de modelos matemáticos de fenómenos donde se
transfiere momento, calor o masa.
OBJETIVO GENERAL
El alumno realizará experimentos en donde aplique los conceptos de capacidadcalorífica,
análisis dimensional, difusividad entre otras y aprenderá el manejo de equipos utilizado en
Ingeniería.
3
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERIA
ACADEMIA DE BIOINGENIERIA
LABORATORIO DE BIOINGENIERIA
UNIDAD 1.
PROPIEDADES TERMODINAMICAS Y ANALISIS DE SISTEMAS
PRÁCTICA 1
DETERMINACION DELA CAPACIDAD CALORIFICA
I. INTRODUCCION
Dos líquidos pueden en un momento dado tener la misma temperatura y sin embargo
haber recibido cantidades diferentes de calor ya sea porque absorben calor en diferentes
proporciones, por su naturaleza molecular o porque hay diferentes cantidades del mismo
líquido. La cantidad de calor que recibe un líquido es directamente proporcional al tiempo
quepermanece en contacto con la fuente de calor.
La Capacidad Calorífica de un cuerpo es la razón de la cantidad de calor que se le cede a
dicho cuerpo en una transformación cualquiera con la correspondiente variación de
temperatura.
La Capacidad Calorífica depende de la masa del cuerpo, de su composición química, de
su estado termodinámico y del tipo de transformación durante la cual se le cedeel calor.
Cuando un sistema con una masa m , se pone en contacto con un sistema con una masa
1
m , donde m > m , que está a diferente temperatura, fluye calor entre ellos hasta alcanzar
2
1
2
una temperatura de equilibrio próxima a la del sistema de masa mayor; se dice entonces
que una cantidad de calor ΔQ se transfiere desde el sistema de mayor temperatura al
sistema de menor...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.