PRACTICA N04 - C. BIOPROCESOS

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“DIAGRAMACIÓN Y MODELIZACIÓN DE
PROCESOS A NIVEL DE LABORATORIO”
RESUMEN
Gran parte de la ingeniería se ha basado en el manejo de la física para resolver problemas. El
teorema de Bernoulli y el teorema de Torricelli forma parte del grupo de teorías. Utilizando
los principios de la mecánica de fluidos, es que este postulado puede demostrar el
comportamiento de un fluido que se encuentra en movimiento dentro de un sistema cerrado.
En esta práctica realizamos un de los procedimientos propuesto por Daniel Bernoulli, con el
cual también se obtiene el teorema de Torricelli, el cual reemplazamos los valores reales para
la obtención del Tiempo Teórico de Descarga del Tanque, error absoluto y relativo.
FUNDAMENTO TEÓRICO
La diagramación y modelización de procesos a nivel de laboratorio son técnicas importantes
en la investigación científica que permiten representar de maner1a gráfica los diferentes
pasos que se llevan a cabo en la ejecución de un experimento o proceso en un laboratorio.
Estas técnicas permiten visualizar de manera clara y ordenada los componentes, etapas y
posibles riesgos del proceso, lo que facilita la identificación de errores y la mejora de la
eficiencia y seguridad en el laboratorio.
La diagramación de procesos consiste en la representación gráfica de los diferentes pasos que
se llevan a cabo en un proceso o experimento, utilizando símbolos y formas que representan
las diferentes etapas y componentes del proceso. Esta técnica permite identificar de manera
clara y ordenada los diferentes pasos que se llevan a cabo en el proceso, lo que facilita la
identificación de posibles errores y la optimización del proceso.(1)
Por otro lado, la modelización de procesos a nivel de laboratorio consiste en la representación
matemática de los diferentes pasos que se llevan a cabo en un proceso o experimento en un
laboratorio. Esta técnica permite simular el comportamiento del proceso y predecir los
resultados que se obtendrán en el experimento real, lo que facilita la identificación de
posibles problemas y la optimización del proceso.
La diagramación y modelización de procesos a nivel de laboratorio son técnicas importantes
en la investigación científica, ya que permiten mejorar la eficiencia y seguridad en el
laboratorio, así como la calidad de los resultados obtenidos en los experimentos. Estas
técnicas también son útiles en la industria química y farmacéutica para el diseño y
optimización de procesos productivos.(2)
En resumen, la diagramación y modelización de procesos a nivel de laboratorio son
herramientas importantes en la investigación científica que permiten mejorar la eficiencia,
https://www.teorema.top/teorema-de-bernoulli/
“Diagramación y Modelización de Procesos a Nivel
de Laboratorio”
Apaza Aquino, Anna Lucía; Chiqui Condori, Katherine Milagros ; Gonzales Loaiza, Grecia Shirley; Gonzales;
Vergara, José Enrique; Mendoza Gonzales, Izzabo Monserrath; Salas Chavez, Joaquin Aleph
Escuela profesional de Ingeniería Biotecnológica, Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Bioquímicas y
Biotecnológicas, Control de Bioprocesos, Universidad Católica de Santa María, Arequipa – Perú, 2023.
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OBJETIVOS
seguridad y calidad de los resultados en el laboratorio, y que también tienen aplicaciones en
la industria química y farmacéutica.
El principio de Torricelli establece que la velocidad de salida de un fluido a través de un
orificio en un recipiente es igual a la velocidad que adquiere un objeto en caída libre desde la
misma altura que el nivel del fluido en el recipiente. Esto se deriva de la ley de conservación
de la energía y tiene importantes aplicaciones en la física y la ingeniería, como en el diseño
de sistemas de fluidos y la medición de caudales. La fórmula para calcular la velocidad de
salida del fluido es V = √(2gh), donde V es la velocidad de salida, g es la aceleración debido
a la gravedad, y h es la altura del nivel del fluido por encima del orificio.
MATERIALES Y MÉTODOS
A. Materiales
➢ Tanque Abierto de Almacenamiento con Indicador de Nivel y Descarga
➢ Flexómetro (cinta métrica)
➢ Cronómetro
➢ Regla
➢ Regla vernier
➢ Probetas de Alto Volumen
➢ Beaker
➢ Plumón
➢ Borrador
➢ Cinta masking
B. Metodología
1) Para la Consolidación de las Características de Proceso.
▪ En el Tanque de Almacenamiento, definir los términos citados en el objetivo
1.1 con ayuda de los apuntes trabajados en la clase de teoría respectiva.
2) Para la determinación de los Estados Estacionarios en la Transferencia de
Masa:
▪ Establecer un Flujo de Régimen Permanente en la carga y descarga del
tanque de almacenamiento determinando los flujos de entrada y salida del
tanque.
“Diagramación y Modelización de Procesos a Nivel
de Laboratorio”
Apaza Aquino, Anna Lucía; Chiqui Condori, Katherine Milagros ; Gonzales Loaiza, Grecia Shirley; Gonzales;
Vergara, José Enrique; Mendoza Gonzales, Izzabo Monserrath; Salas Chavez, Joaquin Aleph
Escuela profesional de Ingeniería Biotecnológica, Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Bioquímicas y
Biotecnológicas, Control de Bioprocesos, Universidad Católica de Santa María, Arequipa – Perú, 2023.
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OBJETIVOS
3) Para la determinación de los Estados Estacionarios en la Transferencia de
Calor:
▪ Diagramar la curva de evolución de alcance de la lectura de régimen
permanente de un termómetro dentro de un beacker con agua caliente.
ANÁLISIS EXPERIMENTAL
● MODELO EXPERIMENTAL:
Imagen 1.- proceso de la modelación experimental
TIEMPO
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de Laboratorio”
Apaza Aquino, Anna Lucía; Chiqui Condori, Katherine Milagros ; Gonzales Loaiza, Grecia Shirley; Gonzales;
Vergara, José Enrique; Mendoza Gonzales, Izzabo Monserrath; Salas Chavez, Joaquin Aleph
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Biotecnológicas, Control de Bioprocesos, Universidad Católica de Santa María, Arequipa – Perú, 2023.
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OBJETIVOS
● MODELOMATEMÁTICO:
En el proceso desarrollado, y nuestro desarrollo experimental hemos comprobado que existe un margen de error del 4%, el
cual tuvo diversos factores en cuanto a inclinación, velocidad, diámetro interno, entre otros.
DISCUSIÓN
La diagramación de procesos implica el uso de símbolos y diagramas para representar los
pasos y las decisiones necesarias para llevar a cabo una tarea o proceso. Por otro lado, la
modelización de procesos utiliza software de simulación para crear modelos virtuales que
imitan el comportamiento de un sistema en el mundo real. Ambas técnicas son
complementarias y pueden utilizarse juntas para mejorar la comprensión y la optimización de
los procesos de laboratorio.
“Diagramación y Modelización de Procesos a Nivel
de Laboratorio”
Apaza Aquino, Anna Lucía; Chiqui Condori, Katherine Milagros ; Gonzales Loaiza, Grecia Shirley; Gonzales;
Vergara, José Enrique; Mendoza Gonzales, Izzabo Monserrath; Salas Chavez, Joaquin Aleph
Escuela profesional de Ingeniería Biotecnológica, Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Bioquímicas y
Biotecnológicas, Control de Bioprocesos, Universidad Católica de Santa María, Arequipa – Perú, 2023.
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OBJETIVOS
CONCLUSIONES
En conclusión, la diagramación y modelización de procesos a nivel de laboratorio son
herramientas esenciales en la investigación y el desarrollo de nuevos productos y procesos.
Estas técnicas permiten visualizar y comprender de manera clara y detallada los pasos y
procedimientos necesarios para llevar a cabo una determinada tarea o experimento, además
que la diagramación y modelización de procesos a nivel de laboratorio son útiles para
identificar posibles problemas o áreas de mejora en los procesos existentes, lo que puede
conducir a mejoras en la eficiencia, la calidad y laseguridad de los experimentos.
RECOMENDACIONES
Según los resultados y conclusiones se recomienda lo siguiente:
● Elegir un teorema que se ajuste a la experimentación que se va a realizar.
● Realizar una correcta medición del recipiente , sus orificios y el diámetro de estos, ya
que este intervendrá en los resultados.
● Evitar errores en la toma de tiempo, esta será una variable importante.
BIBLIOGRAFÍA
1. Rodríguez Zoya LG, Roggero P. La modelización y simulación computacional como
metodología de investigación social. Polis [Internet]. 2014 [citado el 15 de abril de
2023];13(39):417–40. Disponible en: https://journals.openedition.org/polis/10568
2. Guest. Diagramacion y modelamiento DE procesos a nivel DE laboratorio [Internet].
Pdfcoffee.com. 2021 [citado el 15 de abril de 2023]. Disponible en:
https://pdfcoffee.com/-diagramacion-y-modelamiento-de-procesos-a-nivel-de-laborat
orio-5-pdf-free.html
https://journals.openedition.org/polis/10568
https://pdfcoffee.com/-diagramacion-y-modelamiento-de-procesos-a-nivel-de-laboratorio-5-pdf-free.html
https://pdfcoffee.com/-diagramacion-y-modelamiento-de-procesos-a-nivel-de-laboratorio-5-pdf-free.html