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Benemrita Universidad Autnoma de Puebla
Vicerrectora de Docencia
Direccin General de Educacin Superior
Facultad de Ingeniera Qumica
Balance de Materia y Energa
PLAN DE ESTUDIOS (PE):
Licenciatura en Ingeniera Qumica.
Licenciatura en Ingeniera Ambiental.
Licenciatura en Ingeniera en Alimentos
Licenciatura en Ingeniera Agroindustrial.
Licenciatura en Ingeniera en Materiales.
AREA:PROCESOS INDUSTRIALES
ASIGNATURA:BALANCE DE MATERIA Y ENERGA
CDIGO: INQM-016
CRDITOS: 4
FECHA: 16 DE DICIEMBRE DE 2012
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1. DATOS GENERALES
Nivel Educativo: Licenciatura
Nombre del Plan de Estudios: Ingeniera en Alimentos
Modalidad Acadmica: Presencial.
Nombre de la Asignatura: Balance de Materia y Energa
Ubicacin:Nivel Formativo
Correlacin:
Asignaturas Precedentes: INQM-002 Taller de Introduccin a Ingenieras delrea Qumica
Asignaturas Consecuentes: INQM-025 Laboratorio de Ingeniera I, INQM-025Fenmenos de Transporte I
Conocimientos, habilidades, actitudes yvalores previos:
Conocimientos: Metodologa en la resolucin de problemas de
ingeniera qumica en un nivel elemental. Matemticas. Qumica TermodinmicaHabilidades: Definir, explicar y aplicar de manera clara, precisa
y correcta los siguientes trminos: La diferencia entre operaciones unitarias e
ingeniera de las reacciones qumicas. Las principales variables que caracterizan a un
proceso industrial. Proceso por lotes, continuo, semi-continuo, en
estado estacionario y transitorio. Anlisis y sntesis en la elaboracin de diagramas
de bloques dada la descripcin de un proceso. Resolver sistemas de ecuaciones linealmenteindependientes.
Actitudes y valores: Creativo al resolver problemas Responsable Perseverante Apertura al conocimiento. Proactivo
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Respeto por s mismo, a los dems y al ambiente
2. CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE
ConceptoHoras por periodo Total de
horas porperiodo
Nmero decrditosTeora Prctica
Horas teora y prctica(16 horas = 1 crdito)
64 0 64 4
Total 64 0 64 4
3. REVISIONES Y ACTUALIZACIONESAutores: M.I. Emma Jurez Nez
Fecha de diseo: Julio 2009
Fecha de la ltima actualizacin: Febrero, 2013Fecha de aprobacin por parte de la
academia de reaFebrero, 2013
Fecha de aprobacin por parte deCDESCUA Febrero, 2013
Fecha de revisin del Secretario
AcadmicoFebrero, 2013
Revisores: Esiquio Ortiz Muoz, Emma Jurez Nez
Sinopsis de la revisin y/oactualizacin:
1. Se corrige la Modalidad del curso a Presencial2. Se reformulan los objetivos del curso3. Se modifica la representacin grfica del curso4. Se actualiza la bibliografa del curso5. Se agrega la contribucin de los Ejes Transversales del
Modelo Universitario Minerva
4. PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA:
Disciplina profesional: Ingeniera Qumica
Nivel acadmico:Doctorado en Ciencias o Maestra en Ingeniera Qumica.Licenciatura slo con el equivalente de desarrollo y prestigioprofesional.
Experiencia docente: Dos aos
Experiencia profesional: Dos aos
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5. OBJETIVOS:
5.1 General:Aplicar la metodologa del balance de materia y energa en la resolucin de problemas
bsicos de los procesos industriales.
6. REPRESENTACIN GRFICA DE LA ASIGNATURA:
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Balance de Materia y Energa
7. CONTENIDO
UnidadObjetivo
Especfico
ContenidoTemtico/Actividades
de Aprendizaje
Bibliografa
Bsica Complementaria
1. Balance demateria ensistemas noreaccionantes
Resolverproblemas debalances demateria en
procesos sinreaccinqumica.
1.1 Principio deconservacin de masa.1.1.1. La ecuacin
general debalance
1.1.2. Balance total enprocesoscontinuos.
1.1.3. Balance total enprocesos porlotes.
1.1.4. Comprobacin dela conservacinde masa deprocesossencillos.
1.2 Metodologa de losbalances de materia.
1.2.1 Anlisis delproblema de
balances demateria.
1.2.2 Anlisis degrados delibertad (variablesde diseo).
1.2.3 Balances porcomponente enun equipo deproceso.
1.2.4 Balances ensistemas en los
que intervienenunidadesmltiples.
1.2.5 Balances demateria conrecirculacin y/oderivacin
1.2.6 Reporte deresultados
Felder, R.,Rousseau, R.(2003). Principioselementales delos procesosqumicos.Mxico: LimusaWiley.
Reklaitis, G.(1986)Balances demateria yenerga. Mxico:Inter-americana.
Valiente, A.,Stivalet, R.(1991).Problemas debalances demateria yenerga. Mxico:
Alambra.
Himmelblau, D.(1988). Balancesde materia yenerga. Mxico:Prentice-Hall.
Hougen, O.,Watson, R.(1990).Principios de losprocesos
qumicos. ParteI. Balances demateria yenerga. Espaa:Revert.
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UnidadObjetivo
Especfico
ContenidoTemtico/Actividades
de Aprendizaje
Bibliografa
Bsica Complementaria
2. Balance demateria ensistemasreaccionantes
Resolverproblemas debalances demateria conreaccionesqumicas
industriales
2.1. Estequiometra delas reacciones qumicas2.1.1 Reactivo limitante
y reactivo enexceso
2.1.2 Conversin ygrado de avancede reaccin
2.1.3 Reaccionesmltiples,rendimiento y
selectividad2.2. Balance de materia2.2.1 Balances
atmicos oelementales
2.2.2 Balances porcomponente conreaccin qumicanica
2.2.3 Aire terico yporcentaje deaire en exceso en
una reaccincombustin
2.2.4 Balance porcomponente conreaccionesqumicasmltiples
2.2.5 Balance conrecirculacin y/opurga
2.2.6 Verificacin delos balances de
materia conreaccin qumica
Felder, R.,Rousseau, R.(2003). Principioselementales delos procesosqumicos.Mxico: LimusaWiley.
Reklaitis, G.(1986)
Balances demateria yenerga. Mxico:Inter-americana.
Valiente, A.,Stivalet, R.(1991).Problemas debalances demateria yenerga. Mxico:
Alambra.
Himmelblau, D.(1988). Balances
de materia yenerga. Mxico:Prentice-Hall.
Hougen, O.,Watson, R.(1990).Principios de losprocesosqumicos. ParteI. Balances demateria y
energa. Espaa:Revert.
3. Balances deenerga
Resolverproblemas debalances deenerga enoperacionesunitarias y enprocesos con
3.1. Introduccin a losbalances de energa.3.1.1 Primera Ley de la
Termodinmica3.1.2 Calor y trabajo.3.1.3 Sistemas
cerrados y
Felder, R.,Rousseau, R.(2003). Principioselementales delos procesosqumicos.Mxico: Limusa
Valiente, A.,Stivalet, R.(1991).Problemas debalances demateria yenerga. Mxico:
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UnidadObjetivo
Especfico
ContenidoTemtico/Actividades
de Aprendizaje
Bibliografa
Bsica Complementaria
reaccinqumica.
abiertos3.1.4 Ecuaciones de
estado,diagramas ytablastermodinmicas
3.1.5 Calor sensible ycalor latente
3.2. Balances de energaen sistemas noreaccionantes
3.2.1 Deduccin yaplicacin de laecuacin deBernoulli
3.2.2 Balances deenerga enintercambiadoresde calor
3.2.3 Balances deenerga enprocesos demezclado (calor
integral desolucin)
3.3. Balances de energaen sistemasreaccionantes.
3.3.1. Entalpa deformacin
3.3.2. Entalpa dereaccin
3.3.3. Reacciones decombustin
Wiley.
Reklaitis, G.(1986)Balances demateria yenerga. Mxico:Inter-americana.
Alambra.
Himmelblau, D.(1988). Balancesde materia yenerga. Mxico:Prentice-Hall.
Hougen, O.,Watson, R.(1990).
Principios de losprocesosqumicos. ParteI. Balances demateria yenerga. Espaa:Revert.
4. Balances demateria yenerga enprocesosindustriales
Formular yresolverbalances demateria yenerga deoperacionesindustriales deproceso
4.1. Balances de materiay energasimultneos sinreaccin qumica.
4.1.1. En mezcladores yevaporadores.
4.1.2. En columnas dedestilacin.
4.2. Balances de materia
Felder, R.,Rousseau, R.(2003). Principioselementales delos procesosqumicos.Mxico: LimusaWiley.
Valiente, A.,Stivalet, R.(1991).Problemas debalances demateria yenerga. Mxico:
Alambra.
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UnidadObjetivo
Especfico
ContenidoTemtico/Actividades
de Aprendizaje
Bibliografa
Bsica Complementaria
y energa simultneoscon reaccin qumica.4.2.1. Balances en
reactores.4.2.1.1. Clculo de
la temperaturaadiabtica.
4.2.2. Balances enrgimentransitorio parasistemas
sencillos.4.3. Balances
simultneos enprocesosindustriales
Reklaitis, G.(1986)Balances demateria yenerga. Mxico:Inter-americana.
Himmelblau, D.(1988). Balancesde materia yenerga. Mxico:Prentice-Hall.
Hougen, O.,Watson, R.(1990).Principios de losprocesos
qumicos. ParteI. Balances demateria yenerga. Espaa:Revert.
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8.CONTRIBUCIN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESO
AsignaturaPerfil de egreso
Conocimientos Habilidades Actitudes y valoresBalance de materia yenerga
Elementos cientficosy tecnolgicos en latransformacin fsicade material orgnico oinorgnico para laproduccin de bienesal servicio delhombre.
Transformacinfisicoqumica dematerial orgnico oinorgnico para laproduccin de bienesal servicio delhombre.
Sistemas de reaccinqumica.
Tener sentido analtico.
Uso de las TICs como
herramienta para eldiseo de procesos.
Pensamiento de tipolgico y cientfico.
Aplicacin demetodologas cientficaspara plantear y resolverproblemas inherentes ala ingeniera qumica.
Espritu de superaciny actualizacinpermanente.
Promover el desarrollode las fuerzasproductivas consentido social.
Generar ciencia ytecnologa propias enequipos y en procesospara lograr una menordependencia del pas.
Apertura al cambio
9. Describa cmo el eje o los ejes transversales contribuyen al desarrollo de la asignatura
Eje (s) transversales Contribucin con la asignaturaDesarrollo de Habilidades en el uso de lasTecnologas de la Informacin y la Comunicacin
Solucin de problemas empleando softwareespecializado y de uso general en el rea de laingeniera qumica
Desarrollo de Habilidades del PensamientoComplejo
Solucin de problemas utilizando lasmetodologas del pensamiento complejo
Lengua Extranjera Permite la consulta de fuentes documentales eningls
Educacin para la Investigacin Proyectos de investigacin y casos de estudio
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10. ORIENTACIN DIDCTICO-PEDAGGICA.
Estrategias y Tcnicas de aprendizaje-enseanza Recursos didcticosESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE:
Resolucin de ejercicios, problemas y casos de estudio.
Creacin de software
ESTRATEGIAS DE ENSEANZA:
Aprendizaje basado en ejercicios.
Anlisis y solucin de problemas
Anlisis de casos Aprendizaje significativo
AMB IENTES DE APRENDIZAJES:
Aulas, bibliotecas, centro de cmputo y laboratorio de laFIQ.
ACTIVIDADES Y EXPERIENCIAS DE APRENDIZAJE:
Visitas guiadas al laboratorio de operaciones unitarias.
Reporte de visitas.
Elaboracin de un software bajo la plataforma de Excel.
Resolucin de casos, individual y en equipo. Lectura de textos y redaccin de recursos sintticos y
mapas cognitivos.
TCNICAS DE A PRENDIZAJE:
Preguntas exploratorias: sobre un tema ya conocido osobre un texto
Tcnicas para el anlisis y sntesis.
Mapas conceptuales.
Trabajo en equipo
Cuadro C-Q-A
Estudio y resolucin de casos y problemas.
Ejercicios estructurados.
Problemario.
Apoyos visuales
Material de apoyo instrumental (plumones,pizarrn, proyector de acetatos, can,computadora).
Laboratorio de operaciones unitarias
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11. CRITERIOS DE EVALUACIN
Criterios Porcentaje Exmenes 40 Tareas: ejercicios, investigacin y creacin de software 30 Estudio de casos 5 Visitas guiadas (reporte) 5 Asistencia y participacin en clase 20
Total 100%
12. REQUISITOS DE ACREDITACIN
Estar inscrito como alumno en la Unidad Acadmica en la BUAPAsistir como mnimo al 80% de las sesionesLa calificacin mnima para considerar el curso acreditado ser de 6Cumplir con las actividades acadmicas y cargas de estudio asignadas que seale el PE
13. Anexar (copia del acta de la Academia y de la CDESCUA con el Vo. Bo. del SecretarioAcadmico )