Universidad Nacional Daniel Alcides CarriónFacultad De Ingeniería

ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL

SILABO DE OPERACIONES UNITARIAS II

1. DATOS INFORMATIVOS 1.1 código : 06-4021.2 Requisito : 06-3101.3 Sección : VII Semestre1.4 Créditos : 041.5 Extensión horaria :

1.5.1 Horas de Teoría :3 horas teóricas1.5.2 Horas de práctica :2 horas (02 grupos)

1.6 Semestre académico :2011-A1.7 Duración : 16 semanas

1.7.1 Inicio : 26 de marzo del 20121.7.2 Termino : Agosto del 2012

1.8 Docente : Ing. Luis Alberto Pacheco Peña

2. SUMILLA :

El curso de Operaciones Unitarias II en Ingeniería Ambiental comprende los temas de: transporte de energía, procesos de separación por transferencia o transporte de masa, procesos de transferencia de masa y calor combinados, humidificación y secado..

3. OBJETIVO/COMPETENCIAS :

Al final de la asignatura el estudiante estará en la condición de:

3.1. Objetivo general

Conocer, comprender, diseñar, calcular, especificar sistemas de operación física de fluidos, sólidos y de la interacción sólido-fluidos.

3.2. Objetivos específicos

- Comprender, explicar, diseñar mecanismos y calcular la cantidad de energía transferida de un sistema a otro en las diversas modalidades.

- Conocer. Comprender, calcular y diseñar sistemas de separación por transferencia de masa y sus aplicaciones.

4. PROGRAMACION DE CONTENIDOS.

UNIDAD I : PRINCIPIOS BASICOS DE LA TRANSFERENCIA DE CALOROBJETIVO: Conocer los principios básicos de la transferencia de calor: Conducción, convección y radiación.DURACIÓN: 1 – 4 Semana

SEMANA SESIÓN CONTENIDO ESTRATEGIAS1 1 Conducción, convección y radiación. -

Mecanismos de transferencia de calor combinados. - Conducción de calor en el estado estable. -Ecuación de conducción en coordenadas rectangulares, cilíndricas y esféricas.

Clases Teóricas: aplicadas mediante los métodos explicativo, analítico – sintético, diálogo y debate en aula, análisis bibliográfico, técnicas de dinámica de grupos.

Clase Práctica: reconocimiento etnográfico (realización de salidas de campo dentro de la región), visitas técnicas y charlas,

2 Practicas; Observación e Identificación

2 3 -Efecto de la conductividad térmica variable. –Ecuaciones de conducción de calor en sistemas con generación interna de calor. -Conducción de calor en superficies extendidas. - Problemas.

4 Practicas; Observación e Identificación3 5 Conducción de calor en el estado

transitorio. -Ecuación de conducción de calor en el estado transitorio en sistemas con resistencia térmica despreciable. -Análisis ingenieril de transferencia de calor por convección. -Derivación de los parámetros adimensionales del coeficiente de transferencia de calor.

6 Practicas; Observación e Identificación

4 7 Transferencia de calor por convección en flujo de fluidos en tubos y ductos, flujo turbulento y flujo laminar. -Convección forzada en flujos externos en placas planas, superficies cilíndricas y esféricas. -Convección natural en planos verticales y cilíndricos, planos horizontales.

8 Practicas; Observación e Identificación

“Comunicación sobre diseño y cálculos en secado”- Hougen O.

UNIDAD II: RADIACION

OBJETIVO: Determinar factores en los Procesos Unitarios frente a los principiosradiación.

DURACIÓN: 5 – 8 SemanaSEMANA SESIÓN CONTENIDO ESTRATEGIAS

5 9 Radiación. -Principios físicos de la radiación. -Propiedades de la radiación. -Factor de forma en la radiación. -Intercambio radiactivo entre dos superficies negras y grises. -Intercambio de radiación entre superficies refractarias. -Factor de forma de las superficies radiantes. -Propiedades radiactivas de los gases. -Radiación

Clases Teóricas: aplicadas mediante los métodos explicativo, analítico – sintético, diálogo y debate en aula, análisis bibliográfico, técnicas de dinámica de grupos.

solar.- Efecto invernadero.- Problemas. Clase Práctica: reconocimiento etnográfico (realización de salidas de campo dentro de la región), visitas técnicas y charlas.

10 Practicas; Observación e Identificación6 11 Intercambiadores de calor. -Cálculo del

coeficiente global de transferencia de calor y factor de ensuciamiento. -La diferencia media logarítmica de temperatura. -Efectividad de los intercambiadores de calor. -Número de unidades de transferencia de calor. -Elementos en el diseño de intercambiadores de calor. -Diseño de intercambiadores de calor. -Problemas.

12 Practicas; Observación e Identificación7 13 Prácticas de laboratorio. -Determinación

de la conductividad térmica de sólidos y líquidos. -Intercambiadores de calor de doble tubo. - intercambiadores de calor en tanques agitados.-Secadores de bandejas, Adsorción .- Extracción solido-liquido.

14 Practicas; Observación e Identificación8 15 Operaciones de transferencia de masa. -

Clasificación de las operaciones de transferencia de masa. -Selección del método de separación. - Métodos de conducción de las operaciones de transferencia de masa. -Principios del diseño de equipos de transferencia de masa. –Ejercicios.

16 EXAMEN I PARCIAL

UNIDAD III: DIFUSION Y TRANSFERENCIA DE MASAOBJETIVO: Análisis e interpretación de la información disponible en materia de operaciones unitarias en difusión y transferencia de masa.DURACIÓN: 9 – 12 SemanaSEMANA SESIÓN CONTENIDO ESTRATEGIAS

9 17 Difusión y transferencia de masa. -Difusión molecular en fluidos. - Coeficientes de transferencia de masa. -Coeficientes de transferencia de masa en flujo laminar. -Coeficientes de transferencia en flujo turbulento. -Transferencia simultánea de masa y calor. -Difusión en sólidos. -Resolución de problemas.

Clases Teóricas: aplicadas mediante los métodos explicativo, analítico – sintético, diálogo y debate en aula, análisis bibliográfico, técnicas de dinámica de grupos.

Clase Práctica: reconocimiento etnográfico (realización de salidas de campo dentro de la región), visitas técnicas y charlas.

18 Practicas; Observación e Identificación10 19 Operaciones de humidificación. -

Equilibrio liquido-vapor. -Entalpía de sustancias puras. -Mezcla vapor – gas. -Operaciones de contacto gas-líquido. -Operaciones adiabáticas. -Operaciones no adiabáticas. -Enfriamiento evaporativo. -Problemas

20 Practicas; Observación e Identificación11 21 Deshidratación: el secado un proceso

natural. -Deshidratación, secado artificial. -Objetivo de la deshidratación. -Conservación por deshidratación. -Humedad y contenido de vapor de agua del aire. -Aire, el medio secador. -Teoría básica del secado: estados del agua; cantidad de calor necesaria para la vaporización; transferencia de calor en el secado; rendimiento del secador; transferencia de masa en el secado; psicrometría; diagramas psicrométricos; contenido de humedad en equilibrio; secado con aire; cálculo de velocidad de secado; secado por conducción. Problemas.

22 Practicas; Observación e Identificación

12 23 Deshidratación: Tipos de secadores. -Secadores adiabáticos: de cabina, de túnel, hornos de espera. -Transferencia de calor a través de superficies sólidas. -Deshidratación congelada. -Triple punto del agua. - Desecación por aplicación de una fuente radiante de microondas o dieléctrica. -Liofilización. -Problemas.

24 Practicas; Observación e Identificación

Lectura: “Métodos de la Industria Química Inorgánica”- Mayer L.UNIDAD IV: IMPLEMENTACION DE NUEVAS TECNOLOGIAS EN LAS OPERACIONES UNITARIAS EN LAS EMPRESASOBJETIVO: Análisis e interpretación de nuevas tecnologías.SEMANA SESIÓN ESTRATEGIAS

13 25 Visita técnica a la Empresa Cemento Andino.

Clases Teóricas: aplicadas mediante los métodos explicativo, analítico – sintético, diálogo y debate en aula, análisis bibliográfico, técnicas de dinámica de grupos.Clase Práctica: reconocimiento etnográfico (realización de salidas de campo dentro de la región), visitas técnicas y charlas.

26 Practicas; Observación e Identificación

14 27 Manejo y gestión de los aceites usados. Reuso.

28 Practicas; Observación e Identificación15 29 Soluciones ambientales actuales frente a

los efectos de contaminación atmosférica debido al uso del petróleo, gas natural y carbón.

30 Practicas; Observación e Identificación16 31 Soluciones ambientales actuales frente a

los efectos de contaminación atmosférica debido al uso del petróleo, gas natural y carbón.

32 EXAMEN DEL II PARCIAL

VIAJES DE ESTUDIO: Se propone, visita de estudios a las Empresa Cemento Andino.

5. EQUIPOS Y MATERIALES

5.1 TeoríaSe usara, copias fotostáticas, multimedia incluyendo una computadora para las clases virtuales.

5.2 PracticaDemostraciones de trabajos en campoObservación y demostraciónElaboración de informesMaqueta

6. SISTEMAS DE EVALUACION

CONTENIDOS INDICADOR DE LOGRO INSTRUMENTOSUNIDAD I: PRINCIPIOS BASICOS DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR

Conceptualizar y describir correctamente los principios de transferencia de calor.

Prueba escrita teórico y práctico objetiva Promedio de informes Promedio de Practicas y trabajos de grupo

UNIDAD II: RADIACION DIFUSION Y TRANSFERENCIA DE MASA

Aplicar los principios de la radiación en los Operaciones Unitarias.

UNIDAD II: DIFUSION Y TRANSFERENCIA DE MASA

Análisis e interpretación de la información disponible en materia de difusión y transferencia de masa.

Prueba escrita teórico y práctico objetiva Promedio de informes Promedio de Practicas y trabajos de grupo

UNIDAD IV: IMPLEMENTACION DE NUEVAS TECNOLOGIAS EN LAS OPERACIONES UNITARIAS EN LAS EMPRESAS

Conocer y aplicar tecnologías recientes en las diferentes Operaciones.

7. EVALUACIÓN

La evaluación del alumno será permanente y se aplicara durante todo el proceso de enseñanza - aprendizaje.Se establece dos promedios parciales: en cada parcial se tendrá en cuenta las notas obtenidas en:

- Promedio de informes de prácticas o- Examen teórico- Examen practico

Cada promedio parcial se obtuvo mediante la fórmula:

SUMATORIA=(ET +EP+PI )/3=I PARCIAL

El promedio final de la asignatura se obtendrá a partir de los promedios parciales obtenidos mediante la aplicación de la siguiente fórmula:

La escala de calificación es la vigesimal (de 0 a 20).La inasistencia a prácticas o exámenes en forma injustificada se califica con 0 (CERO)

8. BIBLIOGRAFIA

1. McCabe W. Smith J. (2005) “Operaciones Básicas de Ingeniería Química” Tomo 1 y 2 Barcelona; Reverte S.A.2. Ocon J. Tojo G. (2008) “Problemas de Ingeniería Química” Tomo 1 y 2 Madrid; Aguilar S.A.3. Tegeder F. Mayer L. (2004) “Métodos de la Industria Química Inorgánica”. Barcelona; Reverte S.A.4. Mayer L. (2004) “Métodos de la Industria Química Orgánica”. Barcelona; Reverte S.A.5. Perry J.H. (2000) “Chemical Engineers Handbook” Nueva York. McGraw Hill Book Com.6. Foust A. (2006) “Principios de Operaciones Unitarias”. Nueva York. Jhon Wiley & Sons Inc.7. Hougen O. (2005) “Comunicación sobre diseño y cálculos en secado” Nueva York. McGraw Hill Book Com.

Páginas Electrónicas

www. Operaciones unitarias .com

www.sc.ehu.es/iawfemaf/archivos/materia/industrial/indice.htm

www.fisicanet.com.ar/quimica/industrial/ap07_operaciones_unitarias.php

Cerro de Pasco, marzo del 2012

_____________________________ _________________________ Ing. Luis Alberto Pacheco Peña Mg. Rosario Vásquez García DOCENTE DIRECTORA DE LA E.F.P. DE ING. AMBIENTAL

___________________________V° B° COMISIÓN DE SILABO