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PROGRAMA DE ESTUDIO
Nombre de la asignatura: FENÓMENOS DE TRANSPORTE 2
Clave:IQM07 Ciclo Formativo: Básico ( ) Profesional ( X ) Especializado ( ) Fecha de elaboración: MARZO DE 2015 Horas Semestre
Horas semana
Horas de Teoría
Horas de Práctica
Créditos Tipo Modalidad
Teórica (X) Presencial ( X ) Híbrida ( ) Teórica-práctica ( ) Práctica ( ) Semestre recomendado: 6° Requisitos curriculares: Fenómenos de transporte 1 Programas académicos en los que se imparte: I.Q. Conocimientos y habilidades previos: El alumno deberá tener los conocimientos fundamentales de Balance de Masa y Energía. Asimismo, deberá ser capaz de resolver problemas matemáticos empleando los conceptos aprendidos en la asignatura de Fenómenos de transporte 1
1. DESCRIPCIÓN Y CONTEXTUALIZACION DE LA ASIGNATURA:
El Curso de Fenómenos de Transporte 2 forma parte de la Etapa Disciplinaria de la carrera de Ingeniería Química, siendo una asignatura de carácter obligatoria, que se recomienda cursarla en el 6° semestre. El curso es de tipo teórico de 8 créditos, por lo que se imparte durante 1 6 semanas con un tiempo de 4 horas presenciales a la semana. Esta asignatura proporcionará los fundamentos teóricos para el diseño de equipos que transportan fluidos, y sentará las bases teóricas para un buen entendimiento de los conceptos que analizarán en las asignaturas de Procesos de Separación 1 y 2 que se cursarán en semestres superiores de la carrera
2. CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESO
La asignatura aporta al perfil de egreso del Ingeniero Químico los conocimientos que le permitirán construir escenarios de solución a problemas inherentes de su formación profesional. Así mismo promueve la investigación y configura actitudes y valores de compromiso humano y social inherentes a su práctica profesional.
3. CONTROL DE ACTUALIZACIONES
Fecha Participantes Observaciones (cambios y justificación)
MARZO 2015 Dr. Roberto Flores Velázquez M.C. Miguel Aguilar Cortes Emisión del documento
4. OBJETIVO GENERAL
Comprender y aplicar balances microscópicos de calor y de masa en diversos sistemas, para determinar perfiles de temperatura en sistemas con transferencia de calor, y perfiles de concentración en sistemas con transferencia de masa, cuantificar las cantidades de masa y calor en balances microscópicos y macroscópicos.
5. COMPETENCIAS GENÉRICAS y/o TRANSVERSALES AL MODELO UNIVERSITARIO
Generación y aplicación de conocimiento Aplicables en contexto Capacidad de abstracción, análisis y síntesis. Habilidades para buscar, procesar y analizar información.
Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas. Conocimientos sobre el área de estudio y la profesión. Sociales Éticas Capacidad de trabajo en equipo Habilidades interpersonales
Compromiso con la calidad Compromiso ético
6. CONTENIDO TEMÁTICO
UNIDAD TEMA SUBTEMA 1 Fundamentos de la transferencia de energía
- 1 Conducción.
- 2 Convección.
- 3 Radiación.
- 4 Combinación de mecanismos de transferencia de energía.
- 5 Ecuaciones diferenciales de la transferencia de energía. 2 Transferencia de energía por conducción
2.1. Conducción en estado estacionario. 2.1.1.Conducción unidimensional simple. 2.1.2.Conducción unidimensional con generación interna de energía. 2.1.3.Transferencia de calor en superficies extendidas. 2.2. Conducción en estado no estacionario. 2.2.1.Paredes planas grandes, cilindros largos y esferas con efectos espaciales. 2.2.2.Sólidos semi-infinitos. 3 Transferencia de energía por convección y radiación
3.1 Convección natural. 3.1.1.Mecanismo físico de la convección natural. 3.1.2.Convección natural sobre superficies. 3.1.3.Convección natural desde superficies con aletas. 3.2 Convección forzada. 3.2.1.Flujo paralelo sobre placas planas.
Objetivos de la unidad : Analizar los principios de los distintos mecanismos de transferencia de energía. Aplicar un análisis diferencial a un volumen de control para deducir las ecuaciones diferenciales de transferencia de energía.
Elementos de Competencia Disciplinar Conocimientos Habilidades Actitudes y Valores Conducción, convección, radiación. Combinación de mecanismos de transferencia de energía. Ecuaciones diferenciales de la transferencia de energía.
Pensamiento crítico. Capacidad de aprender por cuenta propia. Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.
Independencia Responsabilidad
Estrategias de enseñanza : Presentación del profesor y lluvias de ideas
Estrategias de enseñanza : Proyector digital, artículos científicos, computadora y software
Unidad 2 : Transferencia de energía por conducción
Competencia de la unidad: Comprende los principios del balance microscópico de energía por conducción y los aplica en la estimación de perfiles de temperatura en diversos problemas de ingeniería.
Objetivos de la unidad: Comprender los principios del balance microscópico de energía por conducción y aplicarlos en la estimación de perfiles de temperatura en diversos problemas de ingeniería.
Elementos de Competencia Disciplinar Conocimientos Habilidades Actitudes y Valores Conducción en estado estacionario, unidimensional simple, unidimensional con generación interna de energía. Transferencia de calor en superficies extendidas. Conducción en estado no estacionario, paredes planas grandes, cilindros largos y esferas con efectos espaciales y sólidos seminfinitos.
Pensamiento crítico. Capacidad de aprender por cuenta propia. Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.
Independencia Responsabilidad
Estrategias de enseñanza : Presentación del profesor y lluvias de ideas
Estrategias de enseñanza : Presentación del profesor y lluvias de ideas
Unidad 3 : Transferencia de energía por convección y radiación
Competencia de la unidad: Comprende los principios del balance microscópico de energía por convección y los aplica en la estimación de perfiles de temperatura en diversos problemas de ingeniería. Aplica la técnica de análisis dimensional para deducir los principales grupos adimensionales relacionados con la transferencia convectiva de calor. Aplica la ley de Stefan- Boltzmann y calcula el flux de calor transferido por radiación.
Objetivos de la unidad: Comprender los principios del balance microscópico de energía por convección y aplicarlos en la estimación de perfiles de temperatura en diversos problemas de ingeniería. Aplicar la técnica de análisis dimensional para deducir los principales grupos adimensionales relacionados con la transferencia convectiva de calor. Aplicar la ley de Stefan- Boltzmann para calcular el flux de calor transferido por radiación.
Elementos de Competencia Disciplinar Conocimientos Habilidades Actitudes y Valores Convección natural, convección forzada y transferencia de calor por radiación. Intercambio de radiación con gases emisores y adsorbentes.
Pensamiento crítico. Capacidad de aprender por cuenta propia. Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.
Independencia Responsabilidad
Estrategias de enseñanza : Presentación del profesor y lluvias de ideas
Estrategias de enseñanza : Presentación del profesor y lluvias de ideas
Unidad 4 : Fundamentos de la transferencia de masa
Competencia de la unidad: Analiza los fundamentos de la transferencia de masa mediante la comprensión del concepto de difusividad en gases, líquidos, y sólidos. Aplica correlaciones para determinar la difusividad de compuestos en gases, líquidos y sólidos. Revisa las teorías existentes para la transferencia de masa entre fases. Calcula coeficientes de transferencia de masas locales y globales a partir de las diversas teorías propuestas
Objetivos de la unidad : Analizar los fundamentos de la transferencia de masa mediante la comprensión del concepto de difusividad en gases, líquidos, y sólidos. Aplicar correlaciones para determinar la difusividad de compuestos en gases, líquidos y sólidos. Revisar las teorías existentes para la transferencia de masa entre fases. Calcular coeficientes de transferencia de masas locales y globales a partir de las diversas teorías propuestas
Elementos de Competencia Disciplinar Conocimientos Habilidades Actitudes y Valores Ecuación de continuidad para una mezcla binaria en diversas coordenadas espaciales. Ecuaciones de variación para sistemas de varios componentes en función de las densidades de flujo. Uso de las ecuaciones de variación para el planteamiento de problemas de difusión
Pensamiento crítico. Capacidad de aprender por cuenta propia. Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.
Independencia Responsabilidad
Estrategias de enseñanza : Presentación del profesor y lluvias de ideas
Estrategias de enseñanza : Presentación del profesor y lluvias de ideas
8. EVALUACIÓN.
Documentos de referencia:
Reglamento General de Exámenes de la UAEM
Reglamento de la FCQeI: ARTÍCULO 80. -En las asignaturas teóricas y teórico-prácticas, la calificación que se asentará en el acta de examen ordinario será el promedio ponderado de mínimo 3 evaluaciones parciales y un examen de carácter departamental que incluya los contenidos temáticos de la asignatura. Cada evaluación parcial estará integrada por un examen parcial y las actividades inherentes a cada asignatura.
9. FUENTES DE CONSULTA.
Bibliografía básica:
Bird, R. (2003). “Fenómenos de Transporte”, 2ª. Edición, Ed. Limusa-Wiley.
Welty,J. R.; C. E. Wicks; R. E. Wilson. (1999). “Fundamentos de Transferencia de Momento,
Calor y Masa”2ª. Edición, Ed. Limusa-Wiley.
Bibliografía complementaria:
McCabe, W. L., J. C. Smith, y P. Harriott (2007). “Operaciones Unitarias en Ingeniería Química”, 7ª. Edición, Editorial McGraw Hill.
Geankoplis, C. J. (1998). “Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias”, Editorial Cecsa, 3ª. Edición. Treybal, R. E. (1988). “Operaciones de Transferencia de Masa”, 2ª. Edición, Mc Graw Hill.
