SECUENCIA DIDÁCTICA Nombre de curso: Balance de Materia y Energía Clave de curso: FIS1104B11 Antecedente: Fluidos y Fenómenos Térmicos Módulo Competencia de Módulo: Clave de antecedente: FIS1003A21 Aplicar los conocimientos técnicos para la solución de problemas básicos de ingeniería ambiental industrial, mediante el uso y manejo de diferentes metodologías y herramientas. Competencia de curso: Resolver problemas relacionados con las operaciones básicas de ingeniería que pueden tener impacto en el ambiente aplicando los conceptos básicos de materia y energía. Elementos de competencia: 1. Identificar las variables que intervienen en un proceso para relacionar su efecto en el balance de materia y energía de operaciones básicas en ingeniería, señalando así las corrientes de impacto en el ambiente de acuerdo con las leyes físicas y químicas. 2. materia en la resolución de problemas relacionados a operaciones unitarias o procesos del campo de la ingeniería ambiental de acuerdo con las leyes físicas y químicas. 3. Resolver problemas que involucren transferencia de calor en operaciones unitarias o procesos mediante la aplicación de la primera Ley de la Termodinámica para asociarlos con los efectos sobre el ambiente. Perfil del docente: Maestría en Ciencias Químicas, Maestría en Ciencias de la Ingeniería, Maestría en Ciencias Físicas o maestrías afines, con experiencia profesional en la asignatura comprobable de 3 años. Planifica los procesos de enseñanza y de aprendizaje atendiendo al enfoque por competencias. Evalúa los procesos de enseñanza y de aprendizaje con un enfoque formativo, con una actitud de cambio a las innovaciones pedagógicas. Construye ambientes para el aprendizaje autónomo y colaborativo. Elaboró: Ing. Flor Domínguez Guedea Diciembre 2009 Autorizó: Dirección de Programas Especiales Diciembre 2009 Actualizó: Autorizó: Coordinación de Procesos Educativos Junio 2013
Elemento de competencia: 1. Identificar las variables que intervienen en un proceso para relacionar su efecto en el balance de materia y energía de operaciones básicas en ingeniería, señalando así las corrientes de impacto en el ambiente de acuerdo con las leyes físicas y químicas. Fase Describir el concepto de proceso, su clasificación así como las variables de influencia Expresar las unidades utilizadas en el balance de materia, así como la metodología para su obtención Contenido Definición y clasificación de variables en procesos y operaciones unitarias Definición de unidades de variables Estrategias de formación Exposición de facilitador. Exposición de facilitador. ejercicios planteados. Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) Interpretar diagrama de flujo de procesos, identificando corrientes y variables, así como aquellas que impacten al medio ambiente. ejercicios de flujo másico y volumétrico planteados por el facilitador. ejercicios de fracción molar planteados por el facilitador Elaborar de manera individual diagramas de flujo, identificando corrientes y variables, a partir de uno redactado ejercicios planteados. Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organización y planificación Trabajo en equipo Aprendizaje autónomo Creatividad Liderazgo Iniciativa y espíritu emprendedor Motivación por la calidad Materiales didácticos de apoyo Bibliografía Textos ligados a Internet Artículos Honestidad Puntualidad Ética Responsabilidad Evidencias de la competencia Diagrama de flujo de procesos Ejercicios resueltos de fracción molar y flujo másico y volumétrico Examen de evaluación del elemento. Evaluación del portafolio Aspectos afectivo-emocionales Asistencia, Participación, Responsabilidad, Actitud, Calidad Portafolio del estudiante Portada, Índice Secuencia didáctica Rúbricas Introducción Evidencias Conclusiones Fuentes de Información 1. Reklaitis, G. V. y Schneider, D. R. (1989). Balances de Materia y Energía. McGraw-Hill. 2. Schmidt, A. X. & List h. L. (1981). Material and Energy Balances. Prentice Hall. 3. Valiente, Antonio y Primo, Stivalet Rudi. (1991). Problemas de Balances de Materia. Alhambra Mexicana.
Elemento de competencia: 2. materia en la resolución de problemas relacionados a operaciones unitarias o procesos del campo de la ingeniería ambiental de acuerdo con las leyes físicas y químicas Fase materia de acuerdo al tipo de proceso que se plantee. general de balance considerando que no hay reacción y diferentes operaciones unitarias general de balance en sistemas con reacción Contenido Principio de Conservación de la Masa. Ecuación general de balance de materia Modificaciones de la ecuación materia Determinación de reactivo limitante Constante de equilibrio Tipo de procesos Balance de materia en sistemas con reacción Estrategias de formación Exposición del tema por el facilitador. ejercicios Exposición de facilitador. Investigación de tema asignado. Exposición del tema por el facilitador. ejercicios Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) El facilitador desarrollará la Ecuación General Balance de Materia. Se resolverá problemas de balance de materia El facilitador indicará las modificaciones de la ecuación de acuerdo a condiciones específicas del proceso. El alumno expondrá el proceso asignado por el facilitador Planteamiento, análisis y resolución de problemas El facilitador definirá el concepto de reactivo limitante y realizará ejercicios para su determinación. El alumno realizará ejercicios determinando el reactivo limitante de reacciones propuestas por el facilitador El facilitador definirá el concepto de reactivo limitante y realizará ejercicios para su determinación. El alumno realizará ejercicios determinando el reactivo limitante de reacciones propuestas por el facilitador El alumno expondrá características de procesos tipo por lotes y tipo continúo El facilitador describirá la metodología para realizar un balance de materia considerando reacción química en el sistema El alumno interpretará, elaborará el diagrama identificando variables y corrientes de acuerdo al problema entunicado por el facilitador proporcionando la solución del problema 5 Hr. Resolver problemas asignados por el facilitador El alumno investigará el proceso asignado por el alumno ejercicios planteados ejercicios planteados por el facilitador El alumno investigará características del proceso tipo por lotes y tipo continúo. El alumno interpretará, elaborará el diagrama identificando variables y corrientes de acuerdo al problema entunicado por el facilitador proporcionando la solución del problema.
Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Trabajo en equipo. Aprendizaje autónomo Creatividad Liderazgo Iniciativa y espíritu emprendedor Motivación por la calidad Materiales didácticos de apoyo Bibliografía Textos ligados a Internet Artículos Responsabilidad Dedicación Ética Honestidad Evidencias de la competencia Diagrama de flujo Ejercicios resueltos Trabajo de investigación Examen de evaluación del elemento Evaluación del portafolio Aspectos afectivo-emocionales Puntualidad en la entrega de trabajos. Participación. Integración al trabajo en equipo Calidad Portafolio del estudiante Portada Índice Secuencia didáctica Rúbricas Introducción Evidencias Fuentes de Información 1. Reklaitis, G. V. y Schneider, D. R. (1989). Balances de Materia y Energía. McGraw-Hill. 2. Schmidt, A. X. & List h. L. (1981). Material and Energy Balances. Prentice Hall. 3. Valiente, Antonio y Primo, Stivalet Rudi. (1991). Problemas de Balances de Materia. Alhambra Mexicana.
Elemento de competencia: 3. Resolver problemas que involucren transferencia de calor en operaciones unitarias o procesos mediante la aplicación de la primera Ley de la Termodinámica para relacionarlos con s efectos sobre el medio ambiente Fase Identificar las operaciones unitarias y procesos donde aplica la primera ley de la Termodinámica Contenido Primera Ley de Termodinámica Estrategias de formación Exposición del tema por el facilitador. Lluvia de ideas en el grupo Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) Exposición Teórica de la Primera Ley de Termodinámica Comentar procesos donde se involucre transferencia de calor. Resolver problemas asignados por el facilitador Identificar los conceptos relacionados con las leyes termodinámicas, así como la ecuación que corresponde a condiciones específicas. Ecuación general y aplicación Exposición del tema por el facilitador. problemas de sistemas Interpretación de la ecuación general y establecimiento de condiciones de uso Definir conceptos relacionados con la transferencia de energía en un sistema problemas de sistemas problemas de sistemas energía considerando que no hay reacción en el sistema Balance de energía en sistemas sin reacción química Investigación de tema asignado. problemas de sistemas El alumno investigará y expondrá operaciones unitarias donde se involucre transferencia de calor sin darse reacción química, indicando especificaciones y características de operación. Planteamiento, análisis y resolución de problemas Investigar operaciones unitarias donde se presente transferencia de calor sin que se dé reacción química. ejercicios planteados energía considerando que no hay reacción en el sistema Balance de energía en sistemas con reacción química. Exposición del facilitador ejercicios El facilitador expondrá características de sistemas por lotes y continuos Planteamiento, análisis y resolución de problemas ejercicios planteados
Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Trabajo en equipo. Aprendizaje autónomo Creatividad Liderazgo Iniciativa y espíritu emprendedor Motivación por la calidad Materiales didácticos de apoyo Bibliografía Textos ligados a Internet Artículos Responsabilidad Dedicación Ética Honestidad Evidencias de la competencia Diagrama de flujo Ejercicios resueltos Trabajo de investigación Examen de evaluación del elemento Evaluación del portafolio Aspectos afectivo-emocionales Puntualidad en la entrega de trabajos. Participación. Integración al trabajo en equipo Calidad Portafolio del estudiante Portada Índice Secuencia didáctica Rúbricas Introducción Evidencias Fuentes de Información 1. Reklaitis, G. V. y Schneider, D. R. (1989). Balances de Materia y Energía. McGraw-Hill. 2. Schmidt, A. X. & List h. L. (1981). Material and Energy Balances. Prentice Hall. 3. Valiente, Antonio y Primo, Stivalet Rudi. (1991). Problemas de Balances de Materia. Alhambra Mexicana.