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Timestamp: 2020-08-12 13:19:53+00:00

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Fenomenos de Transferencia | Prueba (evaluación) | Calor
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Matemáticas, Termodinámica, Fisico- química, Balances de Materia y Energía.
Horas teoría - práctica/semana
Esta materia se relaciona horizontalmente con los cursos de Producción de hortalizas y Sistemas de producción animal. Los temas en que coincide este curso con aquéllos incluyen la parte introductoria del curso donde se abordan los Fenómenos de Transferencia como invariantes de las Operaciones Unitarias, así como el capítulo de la Transferencia de calor.
Esta materia da continuidad a los cursos de Termodinámica, Fisicoquímica y Balances de Materia y Energía. Además es la base de diversos cursos, entre los que se encuentran:
• Conservación y Transformación de Alimentos
• Tecnología postcosecha
Ingeniería Agroindustrial Asignatura: Fenómenos de Transferencia
• Producción de Frío
• ETIPA
• Ingeniería de Planta.
Tipo de conocimiento que enfatiza la asignatura.
Esta asignatura de carácter teórico-práctico y de formación básica resaltando el análisis de los fenómenos de transferencia (calor, masa y momento).
Modalidad de la asignatura: Curso.
Lugar de trabajo: Aula, Laboratorio y Sala de cómputo.
• Material impreso (libros, revistas, ejercicios impresos)
• Material audiovisual (diaposiivas, acetatos, videos)
• Visitas a instalaciones industriales.
• Laboratorio de Procesos Unitarios.
• Software para PC.
Métodos y formas de enseñanza
En la presente asignatura se pretende utilizar una base orientadora de la acción (BOA) la cual incluye cuatro etapas: motivación, profundización, retroalimentación y evaluación. Estas BOA se aplicarán al interior de cada tema. Cada una de las etapas antes mencionadas incluyen:
• La etapa de motivación incluye en la mayoría de los casos ejemplificaciones de la aplicación de los Fenómenos de Transferencia en el ámbito Agroindustrial. Asimismo, desde el inicio del semestre se solicita una revisión documental en donde se considere la aplicación de alguno de los Fenómenos de Transferencia (calor, masa o momento).
• En el caso de la profundización se manejan diferentes aspectos como son:
Conferencia magistral, sobre todo aquellos que involucre el desarrollo de algunos conceptos. Resolución de problemas en grupo. Resolución de problemas por equipo. Resolución de problemas de manera individual. Tareas extraclase. Prácticas de laboratorio. Presentación de seminario.
Examen denominado previo. Este examen se realizará de manera individual o por equipo de 3 personas, y es el primero de los dos exámenes que se realizan por tema.
• La retroalimentación se da a través de:
Resolución de problemas Resolución de tareas. Asesorías. Resolución de exámenes. Investigación documental. En esta etapa el estudiante aborda el estudio de un trabajo de investigación en donde se ejemplifique la aplicación de los conceptos abordados en clase.
La evaluación considera fundamentalmente los siguientes aspectos:
• Exámenes de 6 a 8. Se realizan dos exámenes del mismo tema, al primero de ellos se les ha denominado examen previo y al segundo como parcial. El examen previo se realizará por equipo(2 a 3 personas), con la finalidad de favorecer la discusión y el intercambio de conocimientos entre los estudiantes y de esta forma mejorar el aprovechamiento. El examen parcial será de manera individual.
• Tareas y prácticas de laboratorio. Se realizarán en equipo de 2 a 3 personas.
• Revisión documental Se pretende que el estudiante realice este trabajo
• Seminario. El estudiante presentará los resultados de su revisión documental ante el grupo.
• Otros criterios para recibir incrementos en la calificación. Se otorgan a lo largo del semestre puntos extra para el examen preparcial por solución durante la clase de algunos problemas y por asistencia a los seminarios de investigación del DIA.
Esta asignatura permite integrar los conocimientos adquiridos en los cursos de Termodinámica, Fisicoquímica y Balances de Materia y Energía a través del estudio de los Fenómenos que se presentan de manera frecuente en los procesos industriales, los cuales se pueden considerar como las invariantes de las Operaciones Unitarias. Así, el curso de Fenómenos de Transferencia brinda las bases que permiten al estudiante analizar los procesos productivos de la Agroindustria, desde el punto de vista de la transferencia de calor, masa y momento. De esta forma, se contribuirá a que el estudiante, desarrolle el pensamiento analítico que le permita afrontar los problemas del ámbito agroindustrial.
Analizar los fenómenos de transferencia (momento, calor y masa) que se presentan en los procesos agroindustrial. Desarrollar el pensamiento analítico de los Fenómenos de transferencia que ocurren en los procesos productivos agroindustriales. Propiciar la capacidad de comunicación del estudiante a dos niveles:
investigación documental y presentación de seminario.
1. LOS FENÓMENOS DE TRANSFERENCIA Y MÉTODOS PARA SU ESTUDIO.
Los Fenómenos de Transferencia como invariantes de las Operaciones Unitarias. Ecuación general de los Fenómenos de Transferencia. Leyes que describen los Fenómenos de Transferencia. El análisis dimensional.
2. TRANSFERENCIA DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO.
Clasificación de los fluidos y tipos de flujo. Ecuaciones de Bernoulli y de continuidad. Flujo en tubos circulares. Viscosimetría.
3. TRANSFERENCIA DE CALOR.
Conducción, convección y radiación. Transferencia de calor en estado estacionario y no estacionario. Coeficientes de película y globales de transferencia de calor.
4. TRANSFERENCIA DE MASA.
La difusión en diferentes sistemas. Difusión en estado estacionario y no estacionario. Coeficientes de transferencia de masa.
UNIDAD 1 LOS FENÓMENOS DE TRANSFERENCIA Y MÉTODOS PARA SU ESTUDIO
Identificar las leyes que rigen los Fenómenos de transferencia que se presentan en los procesos agroindustriales. Analizar los alcances de los diferentes niveles de estudio de los Fenómenos de Transferencia.
• Relacionar los Fenómenos de Transferencia con las Operaciones Unitarias de la Agroindustria.
• Comprender la relación que existe entre los diferentes Fenómenos de Transferencia.
• Los Fenómenos de Transferencia como invariantes de las Operaciones Unitarias.
• Ecuación general de los Fenómenos de Transferencia.
Métodos 1, 2, 6
• Identificar y reconocer las leyes que describen los Fenómenos de Transferencia.
• Leyes que describen los Fenómenos de Transferencia.
• Aplicar el análisis dimensional para la obtención de grupos adimensionales.
• El análisis dimensional.
Práctica Las prácticas a realizar son:
• Identificación de los fenómenos de transferencia que se presentan en diversos procesos agroindustriales.
• Clasificación de las Operaciones Unitarias en la Agroindustria por el tipo de Fenómeno de Transferencia predominante.
• Obtención de grupos adimensionales.
Método De acuerdo a la tercera fila del sistema de conocimientos y habilidades:
(1) Conferencia magistral (2) Resolución de problemas en grupo. (3) Resolución de problemas por equipo. (4) Resolución de problemas de manera individual. (5) Tareas extraclase. (6) Prácticas de laboratorio.
UNIDAD 2 TRANSFERENCIA DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO
Entender, analizar y aplicar la transferencia
de momento en la solución de
problemas derivados del quehacer agroindustrial.
• Identificar, evaluar y clasificar los fluidos y los tipos de flujo.
• Clasificación de los fluidos y tipos de flujo.
• Aplicar los balances de materia y energía a sistemas en movimiento.
• Ecuaciones de Bernoulli y de continuidad.
• Evaluar los cambios que ocurren en un sistema cuando se modifica la cantidad de movimiento del mismo.
• Flujo en tubos circulares.
• Calcular las propiedades de flujo.
• Viscosimetría.
• Visualización de los flujos laminar y turbulento.
• Aplicación de la ecuación general de balance de energía en la medición del flujo de fluidos.
• Determinación de las propiedades de flujo.
De acuerdo a la tercera fila del sistema de conocimientos y habilidades:
(1) Conferencia magistral (2) Resolución de problemas en grupo. (3) Resolución de problemas por equipo. (4) Resolución de problemas de manera individual. (5) Tareas extraclase. (6) Prácticas de laboratorio. (7) Presentación de seminario.
Entender, analizar y aplicar la transferencia problemas derivados del quehacer agroindustrial.
• Identificar, evaluar y clasificar los mecanismos de transferencia de calor.
• Conducción, convección y radiación.
• Aplicar los balances de materia y energía a la transferencia de calor.
• Transferencia de calor en estado estacionario y no estacionario.
• Identificar y seleccionar ecuaciones para el cálculo coeficientes de transferencia de calor
• Coeficientes de película y globales de transferencia de calor.
1, 3, 4, 6,7
• Evaluación de los mecanismos de transferencia de calor.
• Cálculo e interpretación de la transferencia de calor.
• Cálculo de coeficientes de transferencia de calor.
UNIDAD 4. TRANSFERENCIA DE MASA
Objetivos Entender, analizar y aplicar la transferencia problemas derivados del quehacer agroindustrial.
• Identificar, evaluar y clasificar los mecanismos de transferencia de masa.
• La difusión en diferentes sistemas.
• Aplicar los balances de materia y energía a la transferencia de masa.
• Difusión en estado estacionario y no estacionario.
• Identificar y seleccionar ecuaciones para el cálculo coeficientes de transferencia de masa.
• Coeficientes de transferencia de masa.
• Evaluación de los mecanismos de transferencia de masa.
• Cálculo e interpretación de la transferencia de masa.
• Cálculo de coeficientes de transferencia de masa.
(1) Conferencia magistral
(2) Resolución de problemas en grupo. (3) Resolución de problemas por equipo. (4) Resolución de problemas de manera individual. (5) Tareas extraclase. (6) Prácticas de laboratorio. (7) Presentación de seminario.
La evaluación se divide en dos partes teoría (exámenes) y práctica (los demás criterios). Así para la evaluación de la asignatura se considera:
• Revisión documental Se pretende que el estudiante realice este trabajo utilizando referencias que permitan actualizar el campo del conocimiento estudiado.
Exámenes 50% Tareas y prácticas de laboratorio 30% Revisión documental y seminario 20%
Nota aclaratoria: Para poder promediar la evaluación de teoría y la de práctica es requisito indispensable aprobar ambas evaluaciones. En caso de obtener calificación no aprobatoria en teoría o en práctica, no podrá tomarse el promedio como calificación final, reportándose la calificación más baja.
1. Fox, R.W. y McDonald, A.T. Introducción a la mecánica de fluidos. 916 p. (1997)
2. Incropera, F.P. y DeWitt, D.P. Fundamentos de Transferencia de calor. Pentrice Hall. 912 p. (1999)
3. Levenspiel, O. Flujo de fluidos e intercambio de calor. Ed. Reverté. 373 p. (1993)
4. Treybal, R.E. Operaciones de transferencia de masa. McGraw Hill 858p(1988)
Fundamentos de transferencia de
5. Welty, J.R.; Wicks, Ch.E., y Wilson, R.E momento, calor y masa. Limusa. 687 p. (1989)
1. Bird, R.B.; Stewart, W.E., y Ligthfoot, E.N
Fenómenos de transporte. Ed. Reverté.
2. Costa , J.; Cervera, S.; Cunill, F.; Esplugas, S; Mans, C, y Mata, J Ingeniería Química. Ed. Reverté 440p. (1994)
3. Heldman, D.R. y Singh, P
4. Holman, J.P
5. Rao, M.A. y Rizvi, S.S.H
Food process engineering. AVI (1981)
Transferencia de calor. CECSA (1986)
Engineering Properties of foods. Marcel Dekker. 398
p.(1993)
6. Spiegel, M.R. y Abellanas R., L. Fórmulas y tablas de matemática aplicada. McGraw-Hill. 326 p. (1988)
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