Planificaciones Termodinámica de los Procesos. Docente responsable: IRIGOYEN BEATRIZ DEL LUJAN. 1 de 9

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1 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 2ºC/2017 Planificaciones 7645 de los Procesos Docente responsable: IRIGOYEN BEATRIZ DEL LUJAN 1 de 9

2 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 2ºC/2017 OBJETIVOS La es la ciencia que trata las transformaciones de la energía y las relaciones entre las físicas de las sustancias involucradas en dichas transformaciones. El objetivo de este curso es el estudio de la desde el punto de vista de la Ingeniería Química. Se persigue la formación del estudiante de grado en la adquisición de los ocimientos básicos indispensables para el posterior estudio de las asignaturas que versan sobre temas introductorios a la ingeniería de procesos, evaluación de físicas y los fenómenos de transferencia de cantidad de movimiento, calor y materia. En este curso, el estudiante podrá determinar las diciones de operación para procesos de separación de compuestos químicos a través del estudio del equilibrio entre fases, y las diciones de equilibrio para procesos reacción química. El enfoque adoptado para el estudio termodinámico es esencialmente macroscópico. CONTENIDOS MÍNIMOS PROGRAMA SINTÉTICO 1. Introducción. La Química. Conceptos básicos. 2. Conservación de Masa y Energía. Energía Interna. Entalpía. Balances de masa y energía. 3. Entropía. Balance de entropía. Segundo Principio de la. Teorema de Carnot. 4. Volumétricas de los Fluidos Puros. nto PvT. Ecuaciones de estado. Correlaciones generalizadas. 5. s de las Sustancias Reales. Relaciones termodinámicas. residuales. Diagramas. 6. LíquidoVapor. Modelos simples. Leyes de Raoult y Henry. Constantes de equilibrio. 7. Teoría de la de Soluciones. molares parciales. Ecuación de GibbsDühem. de exceso. 8. Aplicaciones de la de Soluciones. Cálculo de puntos de burbuja y rocío en soluciones noideales. Operación flash. 9. de Fases. líquidovapor: formulaciones gammaphi y phiphi. Otros equilibrios de fase Química. 10. Químico. Reacciones químicas en equilibrio. Constante de equilibrio. Efecto de la temperatura. Conversión de equilibrio. PROGRAMA ANALÍTICO 1. Introducción. La Química. Conceptos básicos. Sistema de unidades. extensivas e intensivas. Presión, temperatura. Funciones de estado. Calor y trabajo. 2. Conservación de Masa y Energía. Energía interna. Balance de energía para sistemas cerrados. Entalpía. Capacidad calorífica. Balances de masa y energía para sistemas abiertos. 3. Entropía. Balance de entropía para sistemas cerrados y abiertos. Reversibilidad. Segundo Principio de la 2 de 9

3 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 2ºC/2017. Teorema de Carnot. Cambios de entropía para el gas ideal. Procesos isoentrópicos y politrópicos. Rendimiento adiabático de equipos: comprensor, turbina y bomba. 4. Volumétricas de los Fluidos Puros. nto PvT. Ecuaciones de estado: Virial y cúbicas. Factor acéntrico. Correlaciones generalizadas. 5. s de las Sustancias Reales. Relaciones termodinámicas. residuales. Diagramas termodinámicos. 6. LíquidoVapor. Modelos simples. Leyes de Raoult y Henry. Correlaciones para las stantes de equilibrio. 7. Teoría de la de Soluciones. molares parciales. Ecuación de GibbsDühem. Fugacidad y de fugacidad. Soluciones ideales. Ley de LewisRandall. Soluciones reales. Coeficientes de exceso. Cambio de de mezclado. 8. Aplicaciones de la de Soluciones. de fases en mezclas. líquidovapor usando modelos del Cálculo de puntos de burbuja y rocío en soluciones noideales. Operación flash. 9. de Fases. líquidovapor: formulaciones gammaphi y phiphi. Cálculo de presión de vapor cúbicas de estado. Azeótropos. nto de mezclas a altas presiones. Otros equilibrios de fase. Diagramas binarios. Heteroazeótropos, eutécticos. 10. Químico. Aplicación del criterio de equilibrio a reacciones químicas. Energía de Gibbs de formación. Constante de equilibrio de una reacción química. Efecto de la temperatura en la stante de equilibrio. Aplicaciones al cálculo de versiones de equilibrio para reacciones simples. BIBLIOGRAFÍA H.C. Van Ness. 7a Ed. Mc Graw, Richards. Mc Graw Fundamentals of Engineering Thermodynamics, M.J. Moran and H.N. Shapiro. J. Wiley & Sons. Manual del Ingeniero Químico, Robert H. Perry and Cecil H. Chilton. Mc Graw Chemical and Engineering Thermodynamics. Stanley Sandler. J. Wiley & Sons. Introductory Chemical Engineering Thermodynamics. J.R. Elliot & C.T. Lira. 15th Ed., Prentice Hall, RÉGIMEN DE CURSADA Metodología de enseñanza La metodología a emplear en el dictado de esta asignatura siste en un enfoque teóricopráctico. Durante las clases teóricas se presentarán y discutirán los ceptos correspondientes a los distintos temas involucrados, ejemplificando las aplicaciones más interesantes. Para ello se emplearán técnicas audiovisuales. Durante las clases prácticas se realizarán problemas de aplicación sobre los temas presentados en las clases teóricas. Para esto, los alumnos dispondrán de una guía de problemas. Además se realizará un trabajo práctico de cálculo de termodinámicas aplicado a un caso real. Modalidad de Evaluación Parcial 3 de 9

4 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 2ºC/2017 El examen parcial incluirá los temas vistos en la asignatura en el período correspondiente de acuerdo al calendario académico vigente. Para cursar la materia, el alumno deberá aprobar el examen parcial como asimismo realizar y aprobar el trabajo práctico. Además, habrá dos (2) oportunidades para la recuperación del examen parcial. 4 de 9

5 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 2ºC/2017 CALENDARIO DE CLASES Semana Temas de teoría Resolución de problemas Laboratorio Otro tipo Fecha entrega Informe TP Bibliografía básica <1> 14/08 al 19/08 La Termodinámi ca en Ingeniería Química. Conceptos Básicos. Unidades. Presión, temperatura. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <2> 21/08 al 26/08 Conservación de Masa y Energía. Balances de energía para sistemas cerrados. Balance de energía para sistemas cerrados. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <3> 28/08 al 02/09 Conservación de Masa y Energía. Balances de masa y energía para sistemas abiertos. Balances de masa y energía para sistemas abiertos. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <4> 04/09 al 09/09 Entropía. Balance de entropía. Segundo Principio de la Termodinámi ca. Teorema de Carnot. Balance de entropía. Segundo Principio de la Termodinámi ca. Teorema de Carnot. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <5> 11/09 al 16/09 Volumétricas de los Fluidos Puros. nto PvT de los fluidos puros. Cálculos 5 de 9

6 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 2ºC/2017 Semana Temas de teoría Resolución de problemas Laboratorio Otro tipo Fecha entrega Informe TP Bibliografía básica nto PvT. Ecuaciones de estado. Correlaciones generalizada s. de estado: Virial y cúbicas. Factor acéntrico. Factor de compresibilida d. Cálculos correlaciones generalizadas. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <6> 18/09 al 23/09 Volumétricas de los Fluidos Puros. nto PvT. Ecuaciones de estado. Correlaciones generalizada s. nto PvT de los fluidos puros. Cálculos de estado: Virial y cúbicas. Factor acéntrico. Factor de compresibilida d. Cálculos correlaciones generalizadas. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <7> 25/09 al 30/09 Termodinámi cas de las Sustancias Reales. Relaciones termodinámi cas. residuales. Sistemas bifásicos. Diagramas termodinámi cos. Relaciones fundamentale s. Cálculos residuales de estado y correlaciones generalizadas. <8> 02/10 al 07/10 Líquido Vapor. Modelos simples. Leyes de Raoult y Henry. Correlaciones para las stantes de equilibrio. Relaciones fundamentale s. Cálculos residuales de estado y correlaciones generalizadas. <9> 09/10 al 14/10 molares parciales. Ecuación de GibbsDühem. Cálculo de molares parciales. Cálculos de Trabajo Práctico: Cálculo de termodinámicas 6 de 9

7 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 2ºC/2017 Semana Temas de teoría Resolución de problemas Laboratorio Otro tipo Fecha entrega Informe TP Bibliografía básica Fugacidad y de fugacidad. fugacidad y de fugacidad. para casos reales. <10> 16/10 al 21/10 Soluciones ideales. Ley de Lewis Randall. Soluciones reales. Coeficientes de exceso. Cambio de de mezclado. Cálculos soluciones ideales. Cálculos de de exceso. Cálculos s <11> 23/10 al 28/10 líquidovapor usando modelos del Operación flash. Cálculos de equilibrio líquidovapor usando modelos del <12> 30/10 al 04/11 líquidovapor usando modelos del Operación flash. líquidovapor: cálculo de puntos de burbuja y rocío en soluciones noideales. Operación flash. <13> 06/11 al 11/11 líquidovapor: formulaciones gammaphi y phiphi ( cúbicas de estado). nto de mezclas a altas presiones. Otros equilibrios de fase. líquidovapor en sistemas reales. Azeótropos. <14> 13/11 al 18/11 líquidovapor: formulaciones gammaphi y phiphi. nto de mezclas a altas presiones. Otros equilibrios de fase. Aplicaciones del cálculo de presión de vapor de estado. Consultas sobre el trabajo práctico. <15> 20/11 al 25/11 Químico. Químico. 7 de 9

8 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 2ºC/2017 Semana Temas de teoría Resolución de problemas Laboratorio Otro tipo Fecha entrega Informe TP Bibliografía básica <16> 27/11 al 02/12 Discusión general de los temas vistos en clase. Evaluación del trabajo práctico. 8 de 9

9 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 2ºC/2017 CALENDARIO DE EVALUACIONES Evaluación Parcial Oportunidad Semana Fecha Hora Aula 1º 6 28/09 18:00 Magna 2º 12 30/10 18:00 Magna 3º 14 13/11 18:00 Magna 4º 16 27/11 18:00 Magna Observaciones sobre el Temario de la Evaluación Parcial La Evaluación Parcial de la Primera Parte (Parte I) incluirá Balances de Masa y Energía, Balance de Entropía, Volumétricas de los Fluidos Puros y s de Sustancias Reales. La Evaluación Parcial de la Segunda Parte (Parte II) incluirá Residuales, Molares parciales, Fugacidad, de Exceso y Mezclado, y LíquidoVapor. 9 de 9