Planificaciones Termodinámica de los Procesos. Docente responsable: IRIGOYEN BEATRIZ DEL LUJAN. 1 de 7

Transcripción

1 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 1ºC/2018 Planificaciones 7645 de los Procesos Docente responsable: IRIGOYEN BEATRIZ DEL LUJAN 1 de 7

2 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 1ºC/2018 OBJETIVOS En de los Procesos se abordan los ceptos introductorios a la termodinámica desde el enfoque de la ingeniería química. Se busca que los estudiantes adquieran los ocimientos básicos indispensables para el estudio de las asignaturas posteriores, que versan sobre temas relacionados la evaluación de físicas, el diseño de procesos y los fenómenos de transferencia de cantidad de movimiento, energía y materia. Los alumnos de este curso, podrán aplicar los temas estudiados para la solución de problemas prácticos sencillos; tales como el cálculo de presiones de vapor y diciones de operación de un separador flash, aplicando el cepto de equilibrio de fases, o el estudio de procesos reacción química en equilibrio. CONTENIDOS MÍNIMOS PROGRAMA SINTÉTICO 1. Introducción. La Química. Conceptos básicos. 2. Conservación de masa y energía. Energía Interna. Entalpía. Balances de masa y energía en cerrados y abiertos. 3. Entropía. Reversibilidad. Entropía. Balance de entropía para cerrados y abiertos. Segundo Principio de la. Teorema de Carnot. Temperatura absoluta. 4. Volumétricas de los Fluidos Puros. nto PvT. Ecuaciones de estado. generalizadas. 5. Relaciones entre magnitudes termodinámicas. s de las Sustancias Reales. Relaciones termodinámicas. residuales. Diagramas. 6. LíquidoVapor para mezclas ideales. Modelo de Raoult. Constantes de equilibrio. 7. Teoría de la de Soluciones. molares parciales. Ecuación de GibbsDühem. Concepto de fugacidad. de exceso. Coeficiente de actividad. 8. Aplicaciones de la de Soluciones. líquidovapor. Cálculo de puntos de burbuja y de rocío en soluciones noideales. Operación flash. Diagramas binarios. 9. 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 cerrados. Entalpía. Capacidad calorífica. Balances de masa y abiertos. 3. Entropía. Reversibilidad. Entropía. Balance de entropía para cerrados y abiertos. Procesos isoentrópicos y politrópicos. Cálculos para el gas ideal. Segundo Principio de la. Teorema de Carnot. Rendimiento adiabático de equipos: comprensor, turbina y bomba. 2 de 7

3 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 1ºC/ Volumétricas de los Fluidos Puros. nto PvT. Ecuaciones de estado: Virial y cúbicas. Factor acéntrico. generalizadas. 5. s de las Sustancias Reales. Relaciones termodinámicas. residuales. Calculo de residuales de estado. Diagramas termodinámicos. 6. LíquidoVapor. Modelos simples. Leyes de Raoult y Henry. para las stantes de equilibrio. 7. Teoría de la de Soluciones. molares parciales. Ecuación de GibbsDühem. Fugacidad y coeficiente de fugacidad. Soluciones ideales. Ley de LewisRandall. Soluciones reales. de exceso. Coeficientes de actividad. Cambio de de mezclado. 8. Aplicaciones de la de Soluciones. líquidovapor: formulaciones gammaphi y phiphi. Cálculo de puntos de burbuja y de rocío en soluciones noideales. Operación flash. Diagramas binarios: azeótropos, heteroazeótropos, eutécticos. 9. 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 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. 3 de 7

4 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 1ºC/2018 CALENDARIO DE CLASES Semana Temas de teoría Resolución de problemas Laboratorio Otro tipo Fecha entrega Informe TP Bibliografía básica <1> 05/03 al 10/03 La ca en Ingeniería Química. Conceptos Básicos. Unidades. Presión, temperatura. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <2> 12/03 al 17/03 Conservación de Masa y Energía. Balances de cerrados. Balance de cerrados. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <3> 19/03 al 24/03 Conservación de Masa y Energía. Balances de masa y abiertos. Balances de masa y abiertos. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <4> 26/03 al 31/03 Entropía. Balance de entropía. Segundo Principio de la ca. Teorema de Carnot. Balance de entropía. Segundo Principio de la ca. Teorema de Carnot. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <5> 02/04 al 07/04 Volumétricas de los Fluidos Puros. nto PvT de los fluidos puros. Cálculos 4 de 7

5 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 1ºC/2018 Semana Temas de teoría Resolución de problemas Laboratorio Otro tipo Fecha entrega Informe TP Bibliografía básica nto PvT. Ecuaciones de estado. generalizada s. de estado: Virial y cúbicas. Factor acéntrico. Factor de compresibilida d. Cálculos empleando correlaciones generalizadas. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <6> 09/04 al 14/04 Volumétricas de los Fluidos Puros. nto PvT. Ecuaciones de estado. generalizada s. nto PvT de los fluidos puros. Cálculos de estado: Virial y cúbicas. Factor acéntrico. Factor de compresibilida d. Cálculos empleando correlaciones generalizadas. 7ª. Ed. Mc Graw, Ed., Mc Graw <7> 16/04 al 21/04 cas de las Sustancias Reales. Relaciones termodinámi cas. residuales. Diagramas termodinámi cos. Relaciones fundamentale s. Cálculos empleando residuales de estado y correlaciones generalizadas. <8> 23/04 al 28/04 LíquidoVapor en mezclas simples. Modelos simples. Ley de Raoult. para las stantes de equilibrio. equilibrio líquidovapor en mezclas simples. Modelo de Raoult. para las stantes de equilibrio. Nomogramas de de Priester. <9> 30/04 al 05/05 molares parciales. Ecuación de GibbsDühem. Fugacidad y coeficiente Cálculo de molares parciales. coeficiente de fugacidad Trabajo Práctico: Cálculo de termodinámicas para casos reales. 5 de 7

6 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 1ºC/2018 Semana Temas de teoría Resolución de problemas Laboratorio Otro tipo Fecha entrega Informe TP Bibliografía básica de fugacidad. y de fugacidad. <10> 07/05 al 12/05 Soluciones ideales. Ley de Lewis Randall. Soluciones reales. Coeficientes de actividad. de exceso. Cambio de de mezclado. Cálculos en soluciones. de exceso. coeficientes de actividad a partir de la energía libre de Gibbs de exceso. Soluciones ideales. Ley de Lewis Randall. <11> 14/05 al 19/05 líquidovapor. Enfoque uniforme y enfoque dual. equilibrio líquidovapor: puntos de burbuja y de rocío Raoult modificado. <12> 21/05 al 26/05 líquidovapor usando modelos del coeficiente de actividad. Operación flash. líquidovapor: cálculos en soluciones noideales. Operación flash. <13> 28/05 al 02/06 Otros equilibrios de fase. Diagramas binarios. líquidovapor en reales. Azeótropos. <14> 04/06 al 09/06 Otros equilibrios de fase. Diagramas binarios. Trabajo Práctico: Cálculo de presión de vapor de estado. Consultas sobre el trabajo práctico. <15> 11/06 al 16/06 Químico. Químico. <16> 18/06 al 23/06 Discusión general de los temas vistos en clase. Evaluación del trabajo práctico. 6 de 7

7 7645 de los Procesos PLANIFICACIONES Actualización: 1ºC/2018 CALENDARIO DE EVALUACIONES Evaluación Parcial Oportunidad Semana Fecha Hora Aula 1º 7 19/04 18:00 Magna 2º 14 07/06 18:00 Magna 3º 16 21/06 18:00 Magna 4º 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. 7 de 7