Articulación con la Macrocompetencia, Núcleo y Praxis Investigativa
La cuantificación de la masa y la energía presentes o que se intercambian en los sistemas naturales y artificiales es la base del análisis y modelamiento de procesos ambientales, de la trasferencia de masa y de ingeniera de las reacciones.
Intencionalidad Formativa (PEUL y EFL)
Se busca introducir a los estudiantes a los principios de los procesos en ingeniera ambiental, suministrándoles las herramientas de razonamiento necesarias para entender el movimiento de la masa y la energía en los sistemas naturales y artificiales. Los principios estudiados serán aplicados al análisis y modelación de sistemas ambientales simples.
Competencias integrales a desarrollar en relación con el Perfil Integral
Académicas: Los estudiantes comprenderán como representar los flujos y acumulaciones de masa y energía en sistemas ambientales. Comprenderán los principios de la trasferencia de masa, de cinética química y de ingeniería de reacciones.
Valorativas: Los estudiantes serán consientes de la responsabilidad que adquiere el ingeniero frente a las determinaciones de cantidades de masa y energía, las cuales son la base del diseño de procesos, y de las evaluaciones para gestión de permisos de emisión y vertimientos, los cálculos para el tratamiento de residuos.
Habilidades: Los estudiantes estarán en capacidad de formular y resolver ecuaciones de balances de materia y energía para sistemas ambientales simples. Aplicarán los principios de transferencia de masa al desarrollo de ecuaciones generales de los sistemas de trasferencia de masa molecular en estado estable y en estado transitorio, de transferencia de masa por convección y en interface. Los estudiantes adquirirán la habilidad de construir expresiones para las velocidades de reacción química dados determinados mecanismos de reacción y podrán determinar dichas velocidades a partir de datos experimentales. Podrán además escribir ecuaciones para describir sistemas naturales o artificiales que pueden ser modelados como reactores isotérmicos sencillos (de flujo intermitente, de flujo pistón y de mezcla completa), rectores no isotérmicos, y reactores múltiples. Serán capaces de usar modelos y datos experimentales de estudios de trazadores para cuantificar condiciones no ideales en sistemas reactivos.
Contenidos del Espacio Académico
1. SISTEMA DE UNIDADES
2. PROPIEDADES DE MEZCLAS Y SOLUCIONES
2.1. Concentración y composición
3. BALANCE DE MATERIA
3.1. Operación sin reacción química
3.2. Operación de recirculación y derivación de flujo
3.3. Operación con reacción química
4. BALANCE DE ENERGÍA
4.1. Operación sin reacción química
4.2. Operación con reacción química
5. APLICACIONES DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA COMBINADOS, EN SISTEMAS AMBIENTALES
Contenidos del Espacio Académico
1. SISTEMA DE UNIDADES
2. PROPIEDADES DE MEZCLAS Y SOLUCIONES
2.1. Concentración y composición
3. BALANCE DE MATERIA
3.1. Operación sin reacción química
3.2. Operación de recirculación y derivación de flujo
3.3. Operación con reacción química
4. BALANCE DE ENERGÍA
4.1. Operación sin reacción química
4.2. Operación con reacción química
5. APLICACIONES DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA COMBINADOS, EN SISTEMAS AMBIENTALES
Didáctica para el aprendizaje y desarrollo de competencias integrales en relación con el perfil
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Primer corte 35% Examen escrito 15% Talleres grupales 10% Quizes individuales 10% Segundo corte 35% Examen escrito 15% Talleres grupales 10% Quizes individuales 10%
Tercer corte 30%
Examen escrito 15% Talleres grupales 10% Quizes individuales 5% |
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Bibliografía
Libros Básicos:
Clark, M.M., Transport Modeling for Environmental Engineers and Scientists, Wiley, 1996.
Libros Complementarios:
1. Himmelblau, D.M., Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, 6th Edition, Prentice Hall, 1996.
2. Welty, J.R., Wicks, C.E., and Wilson, R.E., Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer, 3rd Edition, Wiley, 1984.
3. Geankoplis, C.J., Transport Processes and Unit Operations, 3rd Edition, Prentice Hall, 1993.
4. Crank, J., The Mathematics of Diffusion, 2nd Edition, Oxford University Press (Clarendon Publishers), 1975.
5. Levenspiel, O., Chemical Reaction Engineering, 3rd Edition, Wiley, 1999.
6. Weber, W.J., Jr., Environmental Systems and Processes: Principles, Modeling, and Design, Wiley, 2000.
7. Weber, W.J., Jr., and DiGiano, F.A., Process Dynamics in Environmental Systems, Wiley, 1996.
8. Thibodeaux, L.J., Environmental Chemodynamics: Movement of Chemicals in Air, Water, and Soil, 2nd Edition, Wiley, 1996.
9. Grady, C.P.L., Jr., and Lim, H.C., Biological Wastewater Treatment, Marcel Dekker, 1980
Libros del Canon:Safe and sustainable world. Nancy Jack Todd
Cibergrafía
www.diquima.upm.es/docencia/obiq/http://www.estudiagratis.com/cursos-gratis-online-Problemas-del-balance-materia-curso-11152.html
Datos del Profesor
Correo Electrónico: dmfuquene@unisalle.edu.coHorario de Atención a Estudiantes: Martes y Viernes 7am a 9am
Lugar: Salón de clase, Martes 609B y Viernes 610B
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