BALANCE DE MATERIA Plan 2014

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DIVISIÓN DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS 2014 
 
PROGRAMA DE ESTUDIO 
 
 
UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO 
 
 
NOMBRE DE LA ENTIDAD 
CAMPUS GUANAJUATO 
DIVISIÓN DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS 
 
NOMBRE DEL PROGRAMA EDUCATIVO Licenciatura en Ingeniería Química 
 
NOMBRE DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Balance de Materia CLAVE NELI04074 
 
 
 
 
 
 
FECHA DE APROBACIÓN 
FECHA DE 
ACTUALIZACIÓN 
 
ELABORÓ 
 
 Ricardo Morales Rodríguez 
 
 
 
 
 
 
 
HORAS TRABAJO DEL 
ESTUDIANTE 
 CLASE 72 
TRABAJO 
INDEPENDIENTE 
 28 CRÉDITOS 4 
 
 
 
PRERREQUISITOS 
CURSADO 
CURSADO Y APROBADO 
 
CARACTERIZACIÓN DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE 
POR EL TIPO DE 
CONOCIMIENTO 
DISCIPLINAR X FORMATIVA METODOLÓGICA 
POR LA DIMENSIÓN DEL 
CONOCIMIENTO 
ÁREA BÁSICA 
COMÚN 
 
ÁREA BÁSICA 
DISCIPLINAR 
 ÁREA GENERAL x 
ÁREA DE 
PROFUNDIZACIÓN 
 
ÁREA 
COMPLEMENTARIA 
 
POR LA MODALIDAD DE 
ABORDAR EL 
CONOCIMIENTO 
CURSO x TALLER X LABORATORIO SEMINARIO 
POR EL CARÁCTER DE LA 
UNIDAD DE APRENDIZAJE 
OBLIGATORIA X RE-CURSABLE OPTATIVA SELECTIVA ACREDITABLE 
ES PARTE DEL ÁREA BÁSICA 
COMÚN 
SÍ NO X 
PERFIL DEL DOCENTE (Formación académica, experiencia profesional y docente, etc.) 
Para la impartición de este curso se sugiere la participación de un Ingeniero Químico, Químico, Posgrado en química,Ingeniería 
química, de materiales o con estudios en el manejo y determinación de propiedades de los materiales y con experiencia docente 
en el área de la Química, y de las propiedades de la materia. 
 
DIVISIÓN DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS 2014 
 
CONTRIBUCIÓN DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE AL PERFIL PROFESIONAL 
En este curso el estudiante adquiere las herramientas necesarias para comprender y manejar los conceptos concernientes a los 
balances de materia. Primordialmente aprenderá a realizar balances de materia en diagramas de bloques. Se dará énfasis a la 
importancia de los balances de materia en el quehacer diario del ingeniero químico. El estudiante comenzará a interpretar 
problemas en prosa los cuales tendrá que convertir a esquemas de bloques que simplifiquen la visualización del problema y las 
operaciones de cálculo. Aprenderá parte de la terminología empleada en procesos, podrá realizar cálculos que determinarán la 
producción de una planta, la composición de las corrientes internas y finales, así como otras cantidades que son importantes 
durante la operación de plantas químicas. Todo el contenido de este curso es de importancia capital para cursos posteriores de 
Ingeniería Química tanto del área básica como del área profesional. 
CONTEXTUALIZACIÓN DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE 
ESTA UNIDAD DE APRENDIAJE forma parte del Área Básica y se ubica en 2do semestre de la Licenciatura y se relaciona con las UDAs 
de álgebra lineal, cálculo de una variable, ecuaciones diferenciales ordinarias, física y fisicoquímica. 
La importancia de la materia reside en que para cumplir los requisitos en los cálculos de cantidades de materia a la entrada y salida 
de los proceso. Esta UDA está directamente relacionada con las UDA de procesos de separación y diseño y simulación de productos y 
procesos. Esta UDA proveerá los conocimientos y habilidades en el área de las ciencias naturales y exactas para poder resolver 
problemas del ámbito de la Ingeniería Química a escala industrial. 
COMPETENCIAS DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE 
Habilidades: Capacidad de abstracción matemática de los problemas físicos, Trabajo en Equipo, Comunicación oral y Escrita, Manejo 
del Idioma Inglés, Interés por la búsqueda de información y autoaprendizaje, Pensamiento crítico y reflexivo, Gusto por las 
matemáticas y la física como ciencias básicas. 
Actitudes: Responsabilidad, Honestidad, Puntualidad, Disciplina, Pulcritud, Empatía y solidaridad, Buena disposición al estudio y al 
trabajo en equipo, Disposición a hacer las cosas bien, en orden y completas. 
CONTENIDOS DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE 
1. CONCEPTOS BASICOS 
1.1. Sistemas de unidades 
1.2. Conversión de unidades y principio de homogeneidad dimensional 
1.3. Diagramas de flujo 
1.4. Clasificación de procesos 
 
2. BALANCE DE MATERIA SIN REACCION QUIMICA 
2.1. Ley de conservación de masa 
2.2. Ecuación general de balance de materia 
2.3. Entorno para el balance 
2.4. Tipos de balance. 
2.5. Balances en unidades simples y en multiunidades 
2.6. Recirculación 
 
3. BALANCE DE MATERIA CON REACCION QUIMICA 
3.1. Repaso de estequiométrica 
3.2. Ecuación de balance de materia con reacción química 
3.3. Conversión y rendimiento. 
3.4. Sistemas con una sola reacción, con reacciones múltiples y reacciones de combustión 
 
4. BALANCE DE MATERIA EN ESTADO TRANSITORIO 
4.1. Ecuación de balance de materia en estado transitorio. 
4.2. Ejemplos especiales de balance en estado transitorio 
4.3. Balance de materia sin reacción química. 
4.4. Balance de materia con reacción química 
PROCESOS Y MODALIDADES DE TRABAJO 
 
Esta materia se desarrollará como curso. se propone abordarlo como un curso que sin ser propiamente un taller, considera de alta 
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importancia la interacción entre la teoría y el laboratorio, En la sección de teoría las actividades de aprendizaje propuestas 
incluyen: Lecturas específicas, Exposición oral, Resolución de problemas, Trabajo en equipo, y los productos del aprendizaje serán: 
Tareas, Resolución de problemas del tema en clase, Examen parcial, exposición y discusión de temas asignados por el maestro en 
conjunto con los estudiantes. 
La evaluación será permanente para llevar un seguimiento de las actividades, se considera la evaluación en sus 3 momentos: 
diagnóstica, formativa y sumaria. en la evaluación diagnóstica, se realiza una actividad diagnóstica al inicio del curso para valorar 
los conocimientos previos de los estudiantes, la evaluación formativa, se realiza de forma permanente llevando un registro del 
proceso de aprendizaje de los alumnos, a partir de valorar trabajos, tareas, participación, etc. la evaluación sumaria, en el cuál se 
establecen los exámenes parciales y trabajos finales del curso, y tiene como finalidad valorar el proceso de aprendizaje y asignar la 
calificación final de la materia. 
Este curso se complementará con ejercicios que deberán realizarse utilizando paquetes computacionales, que apoyen en la 
resolución de ecuaciones diferenciales ordinarias y sistemas de ecuaciones lineales. El objetivo de los ejercicios será el reforzar los 
conceptos impartidos en clase e iniciar al estudiante en el uso de la computadora para agilizar las determinaciones. Asimismo, se 
realizarán proyectos de aplicación de los conceptos por equipos de estudiantes, para que realicen actividades relacionadas a la 
aplicación de balances de materia y energía en casos cotidianos y aprecien la utilidad de los conceptos aprendidos. 
 
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 
 CON EL PROFESOR FUERA DEL AULA 
RECURSOS MATERIALES Y DIDÁCTICOS 
Clases 72 h 
Investigación y lecturas h 
Discusión grupal h 
Elaboración de tareas h 
 TOTAL 72 h 28 h 
Pintarrón y marcadores 
Videos 
Materiales electrónicos. 
Otros sugeridos por el profesor 
PRODUCTOS EVALUACIÓN 
Evaluación por equipo 
 
Exámenes 70% 
Tareas 5% 
Programas computacionales 15 % 
Evaluación en Equipo (proyecto final) 10% 
Total100 
FUENTES DE INFORMACIÓN 
BIBLIOGRÁFICAS BÁSICAS SUPLEMENTARIAS 
1. Felder, R.M. y Rousseau, R.W. (2006); Principios Elementales de los 
procesos Químicos; 3ª Ed., Limusa-Wiley. ISBN: 968-18-6169-8 
 
2. Himmelblau D.M. (2002); Principios Básicos y Cálculos en Ingeniería 
Química; 6ª Ed., Pearson Educación de México. ISBN: 968-880-802-4 
Otras sugeridas por el profesor. 
1. Murphy, R.M. (2007); Introduction to chemical 
processes: principles, analysis, synthesis; McGraw-
Hill, USA. ISBN: 0071254293 En español ISBN: 
9701061993. 
2. Felder, R.M. y Rousseau, R.W. (2005); Student 
Workbook to accompany Elementary Principles of 
Chemical Processes; John Wiley and sons, USA. 
ISBN: 0-471-69759-1 
3. Reklaitis, G.H. (1983); Introduction to material 
and energy balances; Wiley. ISBN: 0471041319