SYLLABUS TRANSFERENCIA DE CALOR 1 INFORMACIÓN GENERAL DEL CURSO ESCUELA O UNIDAD: Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería NIVEL: SIGLA: ECBTI Profesional CAMPO DE FORMACIÓN: CURSO: Transferencia de Calor TIPO DE CURSO N DE CREDITOS: Tres (3) CONOCIMIENTOS PREVIOS: Formación Disciplinar Específica CODIGO: 211611 Teórico-Práctico N DE SEMANAS: 16 semanas Los estudiantes deben contar con los conocimientos en Física, Cálculo Diferencial, Termodinámica, Balance de Materia y Energía DIRECTOR DEL CURSO: Carlos Germán Pastrana Bonilla FECHA DE ELABORACIÓN: Mayo 2014. Versión 1
DESCRIPCIÓN DEL CURSO: El curso Transferencia de Calor, hace parte del campo de formación disciplinar específico y se ubica dentro del componente de formación en Ingeniería de Alimentos el cual pretende aportar al estudiante información básica sobre los fundamentos teóricos y prácticos para el conocimiento y análisis de las formas como se transfiere calor, los métodos como se plantean los balances de energía calórica cuantitativamente, además se describe y aplican los modelos a procesos industriales utilizados en la ingeniería de alimentos, de tal manera que le permita al estudiante analizar, seleccionar y manejar equipos y máquinas térmicas en las cuales se transfiere calor y así aprovecharlos de la mejor manera posible en la industria de alimentos, para lo que es necesario que se conozcan los principios para cuantificar los recursos energéticos y la forma de aprovecharlos lo mejor posible, optimizándolo en los diferentes usos y aplicaciones, por lo que debe adquirir conocimientos y herramientas básicas que le permitan tomar decisiones. El curso es de tipo teórico práctico de tres (3) créditos, está dividido en tres unidades y ha sido diseñado para ejecutarse en el lapso de 16 semanas. La primera inicia el estudio de los mecanismos de transmisión de calor; la segunda se encarga de los diferentes procesos térmicos, tanto los de calefacción, como los de enfriamiento y refrigeración también los de conservación. En la tercera unidad se estudiarán los diferentes equipos para transmisión de calor, los intercambiadores de calor, los equipos para tratamientos térmicos y los de conservación de alimentos. 2 INTENCIONALIDADES FORMATIVAS PROPÓSITO: Orientar la construcción de conocimientos básicos, teóricos y prácticos, mediante la consulta de los principales conceptos y principios de los mecanismos de transmisión de calor, tratamientos térmicos y equipos utilizados en la industria de alimentos. COMPETENCIAS GENERALES DEL CURSO Los estudiantes describen de manera suficiente nociones, conceptos, tipos y problemas de transferencia de calor, aplicables al campo industrial relacionado con la ingeniería de alimentos. Los estudiantes aplican los distintos modelos de transferencia de calor dependiendo del equipo que esté analizando o utilizando para cuantificar la cantidad de energía transferida, y llevar a cabo eficientemente un proceso relacionado con alimentos.
Los estudiantes desarrollan habilidades para analizar, seleccionar y manejar equipos y máquinas térmicas en las cuales se transfiere calor, y así aprovecharlos de la mejor manera posible en la industria de alimentos. 3 CONTENIDOS DEL CURSO Esquema del contenido del curso:
NOMBRE DE LA UNIDAD CONTENIDOS DE APRENDIZAJE Referencias Bibliográficas Requeridas (Incluye: Libros Textos, Revistas Cientificas, Cibergrafía y Web Grafía) UNIDAD 1 Transmisión de Calor 1 Conducción. Definición del mecanismo de transferencia de calor por Conducción, los coeficientes y cálculos teóricos 2 Convección Definición del mecanismo de transferencia de calor por Convección, los coeficientes y cálculos teóricos. 3 Radiación. Definición del mecanismo de transferencia de calor por Radiación, los coeficientes y cálculos teóricos Kern D. Procesos de Transferencia de Calor. Pag. 13 85 Mc Graw Hill, 1999 Cengel Y, Ghajar A. Transferencia de Calor y masa Pag. 2 778 Mc Graw Hill 2011 Incropera, DeWitt, Fundamentos de Transferencia de Calor Pag. 2 518 y 633 755 Pearson 1996 Holman J.P. Transferencia de calor Pag 2 335 Mc Graw Hill 8ª. Edición Fonseca V. Pastrana C. 211611 Transferencia de Calor Unidad 1 Módulo Unad 2010 Referencias bibliográficas complementarias Guía del Componente Práctico Manual del Usuario de Plantas Virtuales UNIDAD 2 Procesos Térmicos 4 Procesos de Calefacción. Conocimiento de los procesos de Incropera, DeWitt, Fundamentos de Transferencia de Calor Pag. 535 571 Pearson 1996
calefacción aplicados a la industria de alimentos 5 Procesos de Enfriamiento y Refrigeración Conocimiento de los procesos de enfriamiento y refrigeración aplicados a la industria de alimentos Fonseca V. Pastrana C. 211611Transferencia de Calor Unidad 2 Módulo Unad 2010 Barreiro, Sandoval Operaciones de conservación de alimentos Cap. VI a XI. Ed. Equinoccio 2006 Orrego C. Procesamiento de Alimentos Cap. 6, 8, 9, 11. Universisdad nacional de Colombia 2003 6 Procesos de Conservación Conocimiento de los procesos de conservación aplicados a la industria de alimentos Referencias bibliográficas complementarias Guía del Componente Práctico Manual del Usuario de Plantas Virtuales UNIDAD 3 Equipos para Transmisión de Calor 7 Intercambiadores de Calor Estudio de los intercambiadores de calor empleados en la transferencia de calor 8 Equipos para Tratamientos Térmicos Estudio de los equipos empleados en la transferencia de calor para Fonseca V. Pastrana C. 211611 Transferencia de Calor Unidad 3 Módulo Unad 2010 Kern D Procesos de Transferencia de Calor. Pag. 131 212 Mc Graw Hill, 1999 Perry, Chilton Manual del Ingeniero Químico Sección 11 Mc Graw Hill 7 Ed. Mc Cabe W. Smith Operaciones Básicas en Ingeniería Química Pag. 445 482 Mc Graw Hill 1998 (deymerg)
tratamientos térmicos 9 Equipos para Conservación de Alimentos. Estudio de los equipos utilizados para la transferencia de calor para la conservación de alimentos Referencias bibliográficas complementarias Guía del Componente Práctico Manual del Usuario de Plantas Virtuales
4 ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD 1 Unidad Transmisión de Calor Contenido de Autoevaluaci ón Heteroevalua ción Competencia Los estudiantes adquieren los conocimientos y relacionan los diferentes mecanismos de transferencia de calor, con el fin de optimizar sus aplicaciones en la industria de alimentos. Los estudiantes definen los mecanismos de transferencia de calor, los coeficientes de transferencia y realizar sus cálculos teóricos de transferencia de calor. Indicadores de desempeño Recordar los conocimientos básicos necesarios para el desarrollo del curso Reconocer los diversos mecanismos de transferencia de calor. Obtener el conocimiento práctico acerca de las diferentes leyes, mecanismos, y coeficientes de transferencia. Estrategia de El desarrollo de este curso se realizará por medio de un aprendizaje basado en proyectos, cumpliendo diferentes fases Fase de Planificación Identificar los compañeros de trabajo colaborativo. Para ello puede ir a la opción participantes. Identificar las herramientas de apoyo y consulta, en el entorno de conocimiento. Presentar la actividad de Auto. Fase de diseño y construcción El estudiante accede a los recursos presentados en el entorno de Conocimientos. N de Sem 5 Sema nas Propósito Reconocer los conocimientos previos que posee el estudiante Evidenciar, mediante la rúbrica de respectiva, que el estudiante cumple con las competencias e indicadores de desempeño establecidos para la Unidad 1. Evaluación Criterios de Autoevaluaci ón Rúbrica Heteroevalu ación Ponderación 5% 40%
UNIDAD 2 Unidad Procesos Térmicos Contenido de Trabajo Colaborativo Componente Práctico Competencia Los estudiantes desarrollan un conocimiento tal que puedan conocer los principales procesos térmicos aplicados a la industria de alimentos obteniendo conocimientos suficientes y prácticos para su aplicación en la vida real ingenieril Indicadores de desempeño Los estudiantes desarrollan el conocimiento necesario acerca de los procesos térmicos y su aplicación en la vida real ingenieril. Estrategia de Fase de Discusión Trabajo en grupo colaborativo, relacionando conocimientos en el foro de trabajo colaborativo N de Sem Componente práctico. Participa en la realización de las prácticas virtuales del software Plantas virtuales 5 Sema nas Propósito Reconocer los conocimientos previos que posee el estudiante Evidenciar, mediante la rúbrica de respectiva, que el estudiante cumple con las competencias e indicadores de desempeño establecidos para la Unidad 1. Evaluación Criterios de Rúbrica de Trabajo colaborativo Rúbrica Componente práctico Ponderación 10% 20% Los estudiantes identifican, conocen los diferentes equipos para transferencia de calor, utilizados en la industria de alimentos.
UNIDAD 3 Unidad Equipos para Transmisión de calor Contenido de Heteroevalua ción Proyecto Aplicado Competencia Los estudiantes desarrollan habilidades para analizar, seleccionar y manejar equipos y máquinas térmicas en las cuales se transfiere calor, y así aprovecharlos de la mejor manera posible en la industria de alimentos. El estudiante contextualiza, argumenta y participa dinámicamente aplicando los diferentes conceptos trabajados en las tres (3) unidades del curso. Indicadores de desempeño Los estudiantes identifican, conocen los diferentes equipos para transferencia de calor, utilizados en la industria de alimentos. El estudiante interpreta, propone y trabaja colaborativam ente en la construcción de una solución al proyecto aplicado presentado y elabora un informe acorde con lo solicitado. Estrategia de Fase de Hetero participando en el e- portafolio., describiendo equipos para transferencia de calor en la industria de alimentos Entrega de la hetero, en la tarea correspondiente. Entrega de la discusión en grupo de trabajo colaborativo. Entrega de las prácticas virtuales realizadas Proyecto aplicado El estudiante aplica sus conocimientos en una planta de la industria lechera. Diseña una instalación de calor industrial, aplicando todos los conceptos de transmisión de calor, procesos térmicos y equipos de transferencia de calor. N de Sem 6 Sema nas Propósito Se busca evidenciar que el estudiante, mediante las rúbricas de respectivas, cumple con las competencias e indicadores de desempeño establecidos para el curso Evaluación Criterios de Rúbrica de Heteroevalu ación. Rúbrica de Trabajo colaborativo Rúbrica componente práctico Rúbrica Proyecto Aplicado Ponderación 25%
5 ESTRUCTURA DE EVALUACIÓN DEL CURSO Tipo de Ponderación Puntaje Máximo Evaluación diagnóstica individual (5%) Formativa 25 Trabajo Colaborativo: Actividad Grupal (10%) Sumativa Hetero (40%) Sumativa 350 Componente Práctico (20%) Sumativa Evaluación Final Proyecto Aplicado (25%) Sumativa 125 Total 500