Datos generales

• Plan de estudios: 0507 - INGENIERÍA QUÍMICA
• Créditos: 4.0

Grupos

Tabla información sobre los grupos de la asignatura

Actividad	Grupo	Periodos	Horarios	Aula	Profesor/Tutor
CLASE MAGISTRAL	(1) - CLASE MAGISTRAL - GRUPO 1 - BOGOTÁ	30/07/2019 - 21/11/2019	MARTES 07:00 - 09:00	AULA MAGISTRAL 702 - M7A	LAURA ROSA CONDE RIVERA
			JUEVES 07:00 - 09:00	AULA MAGISTRAL 702 - M7A	LAURA ROSA CONDE RIVERA
	(2) - CLASE MAGISTRAL - GRUPO 2 - BOGOTÁ	30/07/2019 - 21/11/2019	MARTES 15:00 - 17:00	AULA MAGISTRAL 702 - M7A	LAURA ROSA CONDE RIVERA
			JUEVES 15:00 - 17:00	AULA MAGISTRAL 702 - M7A	LAURA ROSA CONDE RIVERA

Contenidos

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

Presentación

El Ingeniero químico juega un papel fundamental en los procesos productivos de la industria, es por esto que debe poseer las bases y conocimientos necesarios para establecer y tomar decisiones relacionadas con la composición esperada en etapas de separación y
reacción de acuerdo con las condiciones empleadas en ellas. En este sentido, la termoquímica brinda los conocimientos y herramientas para predecir el comportamiento de sistemas de uno o más componentes al alcanzar el equilibrio termodinámico bajo determinadas condiciones.
El estudiante abordará en primera instancia la termodinámica de sustancias puras para poder estimar sus propiedades en equilibrio, a continuación la de mezclas, tanto de carácter ideal como real; estudiará los cálculos del equilibrio de fases para mezclas multicomponentes, lo que constituirá el punto de partida para realizar el diseño de sistemas
de separación que involucran etapas de equilibrio, de vital importancia para el curso de operaciones de transferencia de masa; por último, estudiará el equilibrio en sistemas que implican reacción química, lo que le permitirá establecer la factibilidad de este tipo de procesos, o sugerir las condiciones a las cuales pueden desarrollarse, desde el punto de
vista termodinámico, fundamental para evaluar, diseñar y operar sistemas de reacción a escala industrial.

Objetivo de Aprendizaje

Mediante el compromiso con su formación, participación activa, actitud reflexiva y retroalimentación del docente, del monitor y de sus compañeros, al finalizar el curso usted estará en capacidad de:
• Proponer condiciones de operación en sistemas de uno o múltiples componentes, reactivos o no reactivos, a partir de cálculos de equilibrio termodinámico.

Contenidos Temáticos

Módulo 1: Equilibrio de fases de sustancias puras (4 semanas) – Fugacidad de mezclas
1.1. Propiedades residuales de los compuestos puros
1.2. Criterios de estabilidad y equilibrio
1.2.1 Fugacidad y coeficiente de fugacidad de compuestos puros Coeficientes de fugacidad en fase de vapor Coeficientes de fugacidad en fase de líquida
1.2.2 Regla de las fases de Gibbs
1.2.3 Predicción de equilibrios líquido - vapor para compuestos puros.
1.3. Potencial químico y fugacidad
1.4. Cálculo de coeficientes de fugacidad
1.4.1. Uso de correlaciones generalizadas
1.4.2. Uso de ecuaciones de estado cúbicas

Módulo 2: Cálculo de coeficientes de actividad - Cálculos de equilibrio LV (5 semanas)
2.1. Propiedades en exceso y actividad
2.2. Cálculo de coeficiente de actividad
2.2.1. Uso de modelos basados en propiedades en exceso
2.3 Equilibrio líquido – vapor para mezclas ideales
2.4 Equilibrio líquido – vapor para mezclas reales
2.4.1. Métodos φ − γ
2.4.2. Métodos φ − φ
2.5. Evaporación instantánea

Módulo 3: Cálculos de equilibrio de fases para sistemas multicomponente – Equilibrio con reacción química (7 semanas)
3.1. Equilibrio vapor – líquido - líquido
3.2. Equilibrio líquido - líquido
3.3. Equilibrio sólido - vapor y sólido – líquido
3.4. Avance de la reacción
3.5. Efectos térmicos
3.6. Constantes de equilibrio
3.7. Equilibrio químico en sistemas homogéneos
3.5. Equilibrio químico en sistemas heterogéneos
3.6. Equilibrio químico con múltiples reacciones

Evaluación Formativa

Para el desarrollo del curso se realizarán en cada corte varias actividades que contribuiránal logro de los objetivos, y permitirán hacer un seguimiento del avance individual a lo largo del semestre:

El objetivo y la metodología de las diferentes actividades se aclara a continuación:
* Actividades en clase: a través de actividades que implicarán trabajo colaborativo entre los estudiantes, se aplicarán los conceptos vistos a la solución de problemas concretos. En la mayoría de las sesiones de clase se realizarán estos talleres, cuya entrega es obligatoria, y sólo algunos de éstos serán elegidos en cada corte para realizar su evaluación.
* Trabajo extraclase: serán la principal actividad del trabajo autónomo, en la cual los estudiantes, trabajando en equipos de cuatro integrantes, desarrollarán algunos ejercicios retadores que les implicará buscar e interpretar información en fuentes idóneas para el ámbito de conocimiento, desarrollar y/o utilizar herramientas computacionales para realizar cálculos de equilibrio. Los lineamientos se entregarán de manera oportuna. Entre otros aspectos, se evaluará la calidad del documento
entregado, así como aspectos de forma en su desarrollo; además se programarán sesiones de sustentación de los trabajos.
* Prueba de conceptos: esta actividad se desarrollará de manera individual, busca establecer el nivel de comprensión de los conceptos abordados en clase, y podrá constar de preguntas argumentativas, desarrollos matemáticos, ejercicios numéricos, interpretación y elaboración de diagramas de equilibrio entre otros.
* Parcial: esta actividad podrá ser desarrollada de manera individual o por parejas,dependiendo de su complejidad; se espera evidenciar a través de ella la comprensión de conceptos abordados en clase, así como la capacidad de interpretación de los resultados de los cálculos de equilibrio y de sus implicaciones para las operaciones a escala industrial.

Bibliografía Básica Obligatoria

* Elliott y Lira. Introductory Chemical Engineering Thermodynamics. 2a Edición. Prentice Hall International Series in the Physical and Chemical Engineering Sciences. 2012.
* Smith, Joe Mauk, Introduction to chemical engineering thermodynamics, 7a ed. McGraw-Hill, 2005.
* Poling, B. E., Prausnitz, J. M. y O’Connell, J. P. Properties of Gases and Liquids, 5a Edición. McGraw-Hill Education: New York. 2001.
* Sandler, Stanley I., Chemical, biochemical, and engineering thermodynamics, 4th ed. 2006.
* Prausnitz, John M., Molecular thermodynamics of fluid-phase equilibria, 3a ed, 1999.
* Moran, H. N. Shapiro, Fundamental of Engineering Thermodynamics, John Willey & Sons, Quinta E,. 2006.