Planificación 2021 por Competencias FENOMENOS DE TRANSPORTE
joa1666Apuntes8 de Diciembre de 2021
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Datos Descriptivos
Institución | Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Resistencia | ||
Carrera | INGENIERÍA QUÍMICA | ||
Departamento | Ingeniería Química | ||
Área/Bloque | Ingeniería Química/ Tecnologías Básicas | ||
Asignatura | FENÓMENOS DE TRANSPORTE | ||
Nivel | 3° (Tercer) | ||
Ciclo Lectivo | 2021 | ||
Carga Horaria Total | 120 horas reloj (160h cátedra) | ||
Carga Horaria Semanal | 10 | ||
Cursado | Anual☐ | 1º Cuatrimestre☐ | 2º Cuatrimestre☐√ |
- Estructura de la cátedra:
Nombre y Apellido del Profesor | Categoría | Condición | Dedi ca ción | Tareas/funciones a desarrollar |
Esp. Ing. Qca. OZICH, Liliana B. | P. Titular | Concursado | 1 DS | Facilitador del aprendizaje en las clases teóricas/prácticas. Supervisión de clases en laboratorio/PP y Talleres de problemas. Clases de consultas. Elaboración y correción de instancias de exámenes escritos y evaluación final. |
Dr. Ing. Qca. MORALES, Walter G. | P. Titular | Concursado | 1 DS | Moderador en el desarrollo de talleres de problemas y actividades en laboratorio/PP. Corrección de informes de laboratorio/coloquios. Clases de consultas. Confección y corrección de exámenes escritos |
Ing Carlos RUIZ | Aux 1ra | Interino | 0,5 DS | Asiste en el desarrollo de Trabajos Prácticos y talleres de problemas. |
- Fundamentación: explicar la importancia de la asignatura en el Plan de Estudios de la Carrera en relación a la contribución respecto al desarrollo de las competencias genéricas y específicas enunciadas en el Libro Rojo (LR) y el Perfil del Egresado. En este punto también se debe fundamentar el área de formación en el que se encuentra enmarcada la asignatura en el Diseño Curricular de la carrera considerando el campo epistemológico y del saber vinculado.
La asignatura Fenómenos de Transporte constituye una parte especial de la Físico-Química que enfoca su estudio sobre las transferencias de Cantidad de Movimiento, de Energía Térmica y de Masa, que se generan en los sistemas materiales cuando éstos se encuentran en estado de no equilibrio.
Es la primera asignatura del área de la ingeniería química con la que inicia al alumno en el campo del “ser” ingeniero. Contribuye con el perfil del ingeniero químico respecto a la formación técnica, científica que induce a la interpretación y resolución de problemas básicos de los sistemas de cañerías en la industria así como el empleo de técnicas y métodos de análisis de aplicación en la ingeniería de detalle, relativo a las ecuaciones de transporte bajo el enfoque del volumen de control.
Fenómenos de Transporte se nutre de los conocimientos impartidos en las asignaturas del Área Básica de la Especialidad, en particular de la Termodinámica y de la Físico Química.
En su desarrollo se introduce una metodología de análisis y se emplean herramientas matemáticas, que hacen que ésta asignatura posea una identidad particular.
En esencia esta materia está dedicada a brindar un fundamento termodinámico a las ecuaciones de balance de propiedades extensivas para sistemas homogéneos, heterogéneos y continuos.
Este estudio permite establecer las ecuaciones generales de transporte que luego son simplificadas y adaptadas para su aplicación a cada sistema particular.
Las competencias adquiridas en esta asignatura conjuntamente con otras, constituyen las bases conceptuales y metodológicas de las Operaciones Unitarias I y II y Tecnología de la Energía Térmica, así como de Ingeniería de las Reacciones en todo lo relativo a los transportes que acompañan a las transformaciones químicas.
En síntesis, Fenómenos de Transporte tiene sus raíces en los conceptos básicos de la Física y proyecta los conocimientos que desarrolla hacia aplicaciones que son específicas del Ingeniero Químico.
- Resultados de Aprendizajes previos requeridos para iniciar/ continuar el desarrollo de los Resultados de Aprendizaje de la asignatura en relación al nivel de aporte a las sub-competencias y Competencias[1].
Asignaturas Aprobadas y/o Regularizadas | Resultados de Aprendizaje Alcanzados /(sacados de la planificación 2019) |
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Distingue las diferentes situaciones pasibles de ser modelizadas por medio de ecuaciones diferenciales. Conocer los diferentes modelos de ecuaciones diferenciales. Elegir el modelo adecuado para cada situación. 3) Formula matemáticamente la ecuación de ondas, comprender la naturaleza de la luz, las ondas electromagnéticas, la energía asociada, determinar la velocidad de propagación Aprende la relación entre calor, trabajo y energía interna de un sistema, formular matemáticamente el primer principio de la termodinámica, establece aplicaciones a sistemas abiertos y cerrados. Comprende el postulado del Segundo principio de la Termodinámica, formula y aplica una relación tendiente a determinar la eficiencia ideal de una máquina térmica, definir y aprehender el concepto de rendimiento. |
- Competencias y Capacidades vinculadas con la Asignatura[2]
COMPETENCIAS | SUB – COMPETENCIAS(capacidades) | |
TECNOLOGICAS | T1 Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería. | T1.1 Identificar, delimitar, organizar, formular y resolver una situación problemática básica relativo a las propiedades de transporte de un fluido para propender a la formación elemental de los futuros diseños de equipos/sistemas de ingeniería empleados en la industria a nuestro futuro profesional de manera de brindarle adecuadas herramientas para un buen desempeño en la industria. |
T2 Utilizar de manera efectiva las técnicas y herramientas de aplicación en la ingeniería. | T2.1 Acceder a las fuentes de información relativas a las técnicas y herramientas e interpreta las especificaciones de las mismas. Identifica los alcances y limitaciones de las técnicas y herramientas a usar y reconoce los campos de aplicación de cada una de ellas. | |
ESPECIFICAS | E1. Identificar, formular y resolver problemas relacionados a productos, procesos, sistemas, instalaciones y elementos complementarios correspondientes a la modificación física, energética, fisicoquímica, química o biotecnológica de la materia y al control y transformación de emisiones energéticas, de efluentes líquidos, de residuos sólidos y de emisiones gaseosas incorporando estrategias de abordaje, utilizando diseños experimentales cuando sean pertinentes, interpretando físicamente los mismos, definiendo el modelo más adecuado y empleando métodos apropiados para establecer relaciones y síntesis. | E1.1 Identificar los Fenómenos de Transferencia de Cantidad de Movimiento, de Energía Térmica y de Masa, estudiados a nivel microscópico y macroscópico.
E1.3 Aplicar las herramientas apropiadas para establecer las predicciones o estimaciones de las propiedades de transporte de masa cantidad de movimiento y energía. |
SOCIALES, POLITICAS Y ACTITUDINALES | SPA1 Desempeñarse de manera efectiva en equipos de trabajo. | SPA1.1 Asumir como propios los objetivos del grupo y actúa para alcanzarlos. Respetar los compromisos (tareas y plazos) contraídos con el grupo. Escuchar y aceptar la existencia y validez de distintos puntos de vista. |
SPA2 Comunicarse con efectividad. | SPA2.1 Adaptar las estrategias de comunicación a los objetivos comunicacionales, a las características de los destinatarios y a cada situación. Comunicar eficazmente la problemática planteada. Interpretar otros puntos de vista, teniendo en cuenta las situaciones personales y sociales de los otros planteos. Expresar de forma concisa, clara y precisa, tanto en forma oral como escrita. Identificar el tema central y los puntos claves del informe o presentación a realizar. Producir textos técnicos rigurosos y convincentes. | |
[3] Para la descripción de este punto considerar las competencias enunciadas en el Libro Rojo de CONFEDI y el trabajo realizado enel Módulo 1. Las Competencias específicas se encuentran enunciadas por carrera en el Anexo 1:
- Punto 22: Ingeniero Químico.
- Propuesta para el desarrollo de los procesos de enseñanza y Aprendizaje:
Sub-competencias (Capacidades) Asociadas | Resultados de Aprendizaje[4] | Unidades Temáticas Res. 444/16 CD | [5]Actividades Formativas[6] | Tiempo Aproximado. Horas Reloj | Estrategias de Enseñanza[7] | Modo de Agrupamiento | Materiales y/o equipamiento | |||
Dentro del Aula | Fuera del Aula | Dentro del Aula | Fuera del Aula | Bibliografía Propuesta por eje o unidad temática | ||||||
T2.1 E1.3 SPA1.1 SPA2.1 | RA1: Utiliza las herramientas de predicción de propiedades de transporte para poder dar solución a los problemas planteados en mecánica de los fluidos en un proceso industrial o en un desarrollo de producto, trabajando en equipo. | U1: FT – Pcio de transferencia | Resolución de problemas: Viscosidad | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos. Ejercitación | AULA: T 2 h P 4 h | 4 h | Bird. cap 1 Welty Cap 7 Bennet Cap 2 Geankoplis Cap 2 | Lección magistral participativa Resolución de problemas (Taller) |
30 por clase | Bibliografías guiada Presentación PowerPoint Guía de problemas Guía de estudio Plataforma zoom |
Formación experimental: Viscosidad | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos | P.PILOTO: TP Nro 1: 3 h | 3 | Bird. cap 1 Welty Cap 7 Bennet Cap 2 Geankoplis Cap 2 | TP: Aprendizaje Cooperativo (implementación 2020) | 12 por Comisión: grupo de 3 | Guía de práctico de laboratorio guiado | |||
U7: Conducción en Estado Estacioanrio | Resolución de problemas: Conductividad térmica | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos. Ejercitación | AULA: T 2 h P 3 h | 4 h | Bird. cap 18 Welty Cap 15 Bennet Cap18 Geankoplis Cap 4 | Lección magistral participativa Resolución de problemas (Taller) |
30 por clase | Bibliografías guiada Presentación PowerPoint Guía de problemas Guía de estudio Plataforma zoom | ||
U10: Transferencia convectiva | Resolución de problemas: Coeficiente convectivo | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos. Ejercitación | AULA: T 4 h P 4 h | 4 h | Bird. cap 13 Welty Cap 19 Bennet Cap21-23 Geankoplis Cap 4 | Lección magistral participativa Resolución de problemas (Taller) |
30 por clase | Bibliografías guiada Presentación PowerPoint Guía de problemas Guía de estudio Plataforma zoom | ||
U12: Transferencia de masa | Resolución de problemas: Difusividad binaria | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos. Ejercitación | AULA: T 4 h P 4 h | 4 h | Bird. cap 1 6 Welty Cap 19 Bennet Cap25 Geankoplis Cap 4 | Lección magistral participativa Resolución de problemas (Taller) |
30 por clase | Bibliografías guiada Presentación PowerPoint Guía de problemas Guía de estudio Plataforma zoom | ||
T2.1 E1.1 E1.2 E1.3 SPA1.1 | RA2: Resuelve balances macroscópicos de materia, cantidad de movimiento y energía aplicados a sistemas simples de cañería de un proceso industrial básico, con equipamientos que involucra movimientos de flujos de masa y calor, constatando la funcionalidad del sistema bajo las condiciones de trabajo planteado | U2: Balances Globales U3: ecuaciones de diseño U5: Flujo Externo. Capa límite | Resolución de problemas: a)Balance de masa b) Balance de energía c)Balance cantidad de movimiento d)Flujo externo. Capa límite. | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos. Ejercitación. | AULA: P 7 h/ T 11 h | 16h por contenidos resolución de problemas | Bird4/7/15/22 Welty cap 4,5,6 Bennet 3-5 Geankoplis Cap 2 McCabe 4-8 | Lección magistral participativa Resolución de problemas (Taller) | 30 por clase | Bibliografías guiada Presentación PowerPoint Guía de problemas Guía de estudio Plataforma zoom |
AULA VIRTUAL (ABP) | 4 h | Aprendizaje Basado en Problema (BGE), Campus Virtual | individual | Bibliografías guiadas Plataforma zoom | ||||||
Formación experimental: TP2: Pérdida de carga (BE). | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos | P.PILOTO TP Nro 1: 3 h | 3 horas | Bird 6-2 Geankoplis Cap 2 McCabe 5 | Coloquios | 12 por comisión: grupo de 3 | Guía de práctico de laboratorio conducido | |||
T1.1 E1.1 E1.2 E1.3 SPA1.1 SPA2.1 | RA3: Interpreta balances diferenciales de masa cantidad de movimiento y energía, en casos simples y representativos de los fenómenos de transporte para tener en detalle microscópico el comportamiento del fluido en el sistema planteado. | U 4 Balance diferenciales de masa y cant de mov. U 8 Balance diferencia de energía U9: Flujo turbulento | Aplicaciones Resolución de Problemas: a)Balance de masa, Balance de energía(T/P). c)Balance cantidad de movimiento (T/P) | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos. Presentación de casos. | AULA: T 11 h P 4 h | B.D.Masa y cant. Mov.: 4 h B.D.Masa y cant. Mov.: 3 h Flujo turbulento: 4 h | Bird10-2/18-6/18-9 Bennet 7-10 Welty Cap 9 | Lección magistral participativa Resolución de problemas (Taller) | 30 por clase | Bibliografías guiada Presentación PowerPoint Guía de casos a analizar Plataforma zoom |
Contrato de Aprendizaje | Individual | Bibliografías guiada | ||||||||
T1.1 T2.1 E1.1 E1.2 E1.3 SPA1.1 | RA4 Aplica los distintos mecanismos de transferencia conductiva, convectiva de calor y por radiación en casos simples aplicables en distintos sistemas de ingeniería característicos y más empleados para contar con las herramientas básicas para dar solución a situaciones de mayor complejidad | U7 conducción en estado estacionario U9 conducción en estado no estacionario U10 convección U11 radiación | Resolución de problemas: Conducción EE conducción Estado NoEstacionario Intercambiadores de calor Convección radiación | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos. Ejercitación. | AULA: T10 h P 12 h | 12h por contenidosresolución de problemas | Bird 8-14 Bennet18-24 Welty 15-23 Geankoplis 4-5 | Lección magistral participativa Resolución de problemas (Taller) | 30 por clase | Bibliografías conducida Presentación PowerPoint Guía de problemas Guía de estudio Plataforma zoom |
AULA VIRTUAL (ABP) | 4 h | Aprendizaje Basado en Problema (BGE), Campus Virtual | individual | Bibliografías guiadas Plataforma zoom | ||||||
Formación experimental: TP3: bomba calorimétrica. | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos | P.PILOTO: TP Nro 1: 3 h | 3 horas | coloquio | 12 por comisión: de 3 | Guía de práctico de laboratorio conducido | ||||
T1.1 T2.1 E1.1 E1.2 E1.3 | RA5 Resuelve fenómenos de transferencia de masa en sistemas binarios en fluidos en distintos casos típicos de transferencia de importancia ingenieril para dar aplicación en las operaciones unitarias que son parte constitutiva en todo proceso industrial | U12 transferencia de masa U13 Ec diferenciales. Coeficientes y equipos | Resolución de problemas: a)transferencia de masa | Búsqueda de contenidos. Internalización de conceptos. Ejercitación. | AULA: T/P12 h P 14 h/ | 12h por contenidos resolución de problemas | Bird 16-19 Bennet Cap 25- Welty 24-27- y 29-31 Treybal Cap 2y 3 Geankoplis 6-7 | Lección magistral participativa Resolución de problemas (Taller) Coloquios | 30 por clase | Bibliografías conducida Presentación PowerPoint Guía de problemas Guía de estudio Plataforma zoom Guía de práctico de laboratorio conducido |
- Sistema de Evaluación[8].
7.1
Tipo | Actividades | Unidad Temática. Momento | Lugar | Indicadores de Logro[9] | Relacionado con RA | Técnicas de Evaluación[10] |
Evaluación Diagnóstica/seguimiento | Autoevaluación: sistema de unidades/conceptos/A. matemáticos. Balances | Cada unidad temática | Aula Virtual | Conceptos, clasificaciones, sistema de unidades.Limite, derivadas e integrales. Ec. Diferenciales. Fuerza. Momento torsor. Presión. Tipos . Fundamentos de transferencia. Balances macro y micro.Adimensionalizacion | RA1, RA2, RA3, RA4 RA5. | Coloquios o cuestionarios Auto- administrado |
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Evaluación Formativa | Autoevaluación | TP1: medición de viscosidad | Aula virtual | realice la medición de la viscosidad. Proyecte gráficamente su comportamiento en función de la concentración y la temperatura. Fundamente los datos obtenidos | RA1 | rúbrica |
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TP2: pérdida de carga/Longitud equivalente | Aula virtual | determine la caída de presión. | RA2 | rubrica | ||
TP3 Bomba calorimétrica | Aula virtual | determine el calor de combustión de una sustancia | RA4 | rubrica | ||
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Evaluación Sumativa | Heteroevaluación | Pcios de transferencia. Viscosidad. Balance Global de masa y Energía. Flujo en tuberías. Adimensionalización. | Aula | resuelve los problemas planteados. Que conteste al menos 50% de las preguntas conceptuales /contenido | RA1 RA2 | 1er escrito |
Heteroevaluación | Balance global de cantidad de movimiento. Balance diferenciales. Conducción en Estado estacionario | Aula | Resuelve los problemas planteados. Conteste al menos 50% de las preguntas conceptuales /contenido | RA1 RA3 RA4 | 2do escrito | |
Heteroevaluación | Conducción en estado no estacionario. Convección Radiación Transferencia de masa en sistemas binarios | Aula | Resuelve los problemas planteados. Conteste al menos 50% de las preguntas conceptuales /contenido | RA1 RA4 RA5 | 3er escrito | |
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Valoración Sumativa Final [11] | Autoevaluación | Contrato de aprendizaje | Aula | Analize, plantee claramente balances diferenciales, demostrando el aprendizaje autónomo y comunicándolo con efectividad. | RA1y/o RA2y/o RA3y/o RA4y/o RA5. | Rúbrica |
- Condiciones para la Aprobación Directa -MODALIDAD PRESENCIAL
Criterios de Aprobación (s/Ord. 1549/16 y Res.CD 74/16):
Asistencia del 75 % de las clases, tanto teóricas como prácticas.
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