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Guía Docente 2010/11 - IqTMA-UVa - Universidad de Valladolid

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GUÍA DOCENTE2º INGENIERO QUÍMICOCurso <strong>2010</strong>-<strong>11</strong>INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 1


I. INTRODUCCIÓNEn esta guía docente se presenta información relativa al 2º curso <strong>de</strong>Ingeniero Químico para el curso <strong>2010</strong>-<strong>11</strong>, en el que se coordinada por terceraño consecutivo un acercamiento al Espacio Europeo <strong>de</strong> EducaciónSuperior.En esta guía se presentan <strong>de</strong> forma <strong>de</strong>talladas las pautas por las que se<strong>de</strong>sarrollan cada una <strong>de</strong> las asignaturas <strong>de</strong>l curso, y en el presente apartado<strong>de</strong> introducción se han recogido aquellos aspectos que afectan <strong>de</strong> formaglobal a la coordinación <strong>de</strong> todas las asignaturas, como son lascompetencias genéricas y el calendario <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s docentes.II. COMPETENCIAS GENÉRICASSe refieren a aquellas habilida<strong>de</strong>s necesarias para el empleo y la vidacomo ciudadano y que son comunes a todas o a la mayoría <strong>de</strong> lastitulaciones. Dentro <strong>de</strong> las mismas se consi<strong>de</strong>ran las habilida<strong>de</strong>s orientadasal manejo <strong>de</strong> herramientas para el aprendizaje y la formación, lascapacida<strong>de</strong>s que permiten mantener una buena relación social ycooperación, y aquellas relacionadas con la visión <strong>de</strong> conjunto y lacapacidad <strong>de</strong> gestionar a<strong>de</strong>cuadamente la totalidad <strong>de</strong> la actuación.Comunes para todo el curso, y compartidas con el resto <strong>de</strong> los cursos <strong>de</strong>la titulación, se <strong>de</strong>finen como objetivos concretos las siguientes: Capacidad para construir textos o informes comprensibles yorganizados. Habilidad para argumentar <strong>de</strong>s<strong>de</strong> criterios racionales. Capacidad para analizar problemas y tomar <strong>de</strong>cisiones basadas encriterios científicos. Capacidad crítica. Capacidad para trabajar en grupo a la hora <strong>de</strong> enfrentarse asituaciones problemáticas <strong>de</strong> forma colectiva.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 2


III. ACTIVIDADES DOCENTES PROGRAMADASDescripción <strong>de</strong> Activida<strong>de</strong>s <strong>Docente</strong>sQuímicaAnalíticaIntroducciónTermodinámicaEstadísticaMatemáticaAplicadaFlujo FluidosCONTROL: Prueba escrita evaluable <strong>de</strong> 1 ó 2 horas <strong>de</strong> duración. Las <strong>de</strong>l 18/12 y 15/1pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong> mayor duración y si son superadas, se consi<strong>de</strong>rarán alcanzados los objetivos<strong>de</strong> la primera parte <strong>de</strong>l programa.TAREA: Resolución escrita <strong>de</strong> cuestiones y ejercicios.CONTROL: Prueba escrita <strong>de</strong>, aproximadamente, 15 minutos <strong>de</strong> duración para <strong>de</strong>finirconceptos propios <strong>de</strong> la Termodinámica cuyo conocimiento es necesario para compren<strong>de</strong>rsu léxico, seguir el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las clases y seminarios, y compren<strong>de</strong>r los enunciados <strong>de</strong>los problemas y cuestiones.TAREA: Consiste en la resolución <strong>de</strong> cuestiones y ejercicios inducidos por el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>las clases, representaciones gráficas, esquema y <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong>l funcionamiento <strong>de</strong>instrumentos, síntesis <strong>de</strong> la biografía <strong>de</strong> científicos, resolución <strong>de</strong> ejercicios por parejas,presentación <strong>de</strong> modo individual o por parejas <strong>de</strong> trabajos sobre temas <strong>de</strong> interés científico ysocial, etc. Tiene por finalidad, por una parte, estimular el seguimiento, facilitar lacomprensión <strong>de</strong> la asignatura y colaborar <strong>de</strong> modo personal a su <strong>de</strong>sarrollo; y, por otra, a<strong>de</strong>sarrollar la capacidad <strong>de</strong> pensar, <strong>de</strong> razonar, <strong>de</strong> análisis, <strong>de</strong> utilización <strong>de</strong> losconocimientos adquiridos para explicar e interpretar situaciones frecuentes observadas en lanaturaleza y <strong>de</strong> la vida cotidiana, etc., para progresar en el manejo <strong>de</strong> ecuacionesalgebraicas y <strong>de</strong> herramientas matemáticas y ganar seguridad en los cálculos numéricos.SEMINARIO: Se habla <strong>de</strong> temas relacionados con la marcha <strong>de</strong> la asignatura. Si no haytemas que tratar se resuelven dudas y problemas.PRUEBA: Prueba escrita <strong>de</strong> menos <strong>de</strong> 50 minutos <strong>de</strong> duración para comprobar el nivel <strong>de</strong>aprendizajeTAREA: Consiste en la resolución <strong>de</strong> cuestiones y ejercicios que facilitan la comprensión <strong>de</strong>los conceptos introducidos en las clases teóricas.TAREA CURSO: Consiste en un estudio <strong>de</strong>scriptivo <strong>de</strong> una variable categórica y otravariable numérica. Tiene por finalidad afianzar el manejo <strong>de</strong> software estadísticoPRACTICAS: Se trata <strong>de</strong> que aprendan a sacar la información contenida en los datos,mediante el uso <strong>de</strong> software. En las clases <strong>de</strong> prácticas se trabaja con los conceptos teóricosexplicados en clase.TUTORIA: Revisión <strong>de</strong>l trabajo realizado por los grupos <strong>de</strong> estudiantes sobre ejerciciospropuestos. Se valora tanto la asistencia a las mismas como la discusión con los grupossobre el trabajo realizado.CONTROL: Prueba escrita evaluable, <strong>de</strong> una hora <strong>de</strong> duración, con un formato análogo al<strong>de</strong>l examen final. Cada uno <strong>de</strong> los dos controles correspon<strong>de</strong> a un cuatrimestre.PRUEBAS: Prueba escrita individual <strong>de</strong> 50 minutos <strong>de</strong> duración, consistente en la resolución<strong>de</strong> algún problema <strong>de</strong> la colección <strong>de</strong> problemas <strong>de</strong> la asignatura seleccionado entre ungrupo <strong>de</strong> problemas fijado previamente.FenómenosTransporteFundamentosFísicos IICONTROL: Prueba escrita evaluable, <strong>de</strong> una hora <strong>de</strong> duración, análoga al examen final.CONTROL: Prueba escrita evaluable, <strong>de</strong> una hora <strong>de</strong> duración, con un formato análogo al<strong>de</strong>l examen final. Cada uno <strong>de</strong> los tres controles correspon<strong>de</strong> a un bloque temático <strong>de</strong>lprograma (2 temas).CONTROL INICIAL: Examen tipo test sin calificación sobre conocimientos básicosnecesarios para cursar la asignatura. Es meramente informativo (Duración: 50 min.).PRUEBA: Examen tipo test calificado sobre conocimientos cursados en cada una <strong>de</strong> las trespartes en que se divi<strong>de</strong> la asignatura (Duración: 50 min.).ACTIVIDAD: Estudio <strong>de</strong> algunos fenómenos <strong>de</strong> carácter electromagnético medianteactivida<strong>de</strong>s alternativas a la clase magistral, fundamentalmente experiencias <strong>de</strong> cátedra.PRESENTACIÓN: Exposición oral por parte <strong>de</strong> los estudiantes <strong>de</strong> ejercicios propuestos.TUTORÍA: Revisión <strong>de</strong>l trabajo realizado por los grupos <strong>de</strong> estudiantes sobre ejerciciospropuestos. Se valora tanto la asistencia a las mismas como la discusión con los grupossobre el trabajo realizado.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 3


PRIMER CUATRIMESTREFestivoDíaQuímicaAnalíticaIntroducciónTermodinámicaEstadísticaMatemáticaAplicadaFlujo FluidosExperimentaciónQuímica7-sep M 18-sep X 29-sep J 310-sep V 4<strong>11</strong>-sep S12-sep D13-sep L 514-sep M 615-sep X 7 Seminario <strong>11</strong>6-sep J 817-sep V Apertura curso18-sep S19-sep D20-sep L 9 Tarea21-sep M 1022-sep X <strong>11</strong> tutoria 123-sep J 1224-sep V 1325-sep S26-sep D27-sep L 14 tarea + control practicas1 grupo I3-528-sep M 1529-sep X 16 control 130-sep J 17 practicas 1grupos II y III 12-2 y 3-51-oct V 182-oct S3-oct D4-oct L 19 CONTROL tarea Grupos ABCD5-oct M 20 Grupos ABCD6-oct X 21 tutoria 2 Grupos ABCDINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 4


7-oct J 22 Grupos ABCD8-oct V 23 Grupos ABCD9-oct S10-oct D<strong>11</strong>-oct L No Lectivo12-oct M Fta. Nacional13-oct X 24 control 2 Grupos ABCD14-oct J 25 Grupos ABCD15-oct V 26 Grupos ABCD16-oct S17-oct D18-oct L 27 Tarea practicas2 grupo IPRUEBA 1 Grupos ABCDtar<strong>de</strong>19-oct M 28 Grupos ABCD20-oct X 29 tutoria 3 Grupos CD21-oct J 30 TAREA practicas 2Grupos CDgrupos II y III22-oct V 31 Grupos CD23-oct S24-oct D25-oct L 32 Tarea + control practica 3 grupo I Grupos CD26-oct M 33 Grupos CD27-oct X 34 control 3 Grupos AB28-oct J 35 practica 3 gruposGrupos ABII y III29-oct V 36 Grupos AB30-oct S31-oct D1-nov L Fta. Todos Santos2-nov M 37 tarea Grupos AB3-nov X 38 tutoria 4 Grupos AB4-nov J 395-nov V 406-nov S7-nov D8-nov L 41 tarea+control practica 4 grupoI(seminario 2)9-nov M 4210-nov X 43 control 4INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 5


<strong>11</strong>-nov J 44 practica 4 gruposII yIII(seminario2)12-nov V 4513-nov S14-nov D15-nov L 46 tarea practicas 5 grupoI16-nov M 47 CONTROL17-nov X 48 seminario 318-nov J 49 CONTROL practicas 5grupos II y III19-nov V 5020-nov S21-nov D22-nov L 51 entrega prob.Gruppracticas 6 grupoI23-nov M 52 CONTROL24-nov X 53 tarea curso25-nov J 54 practicas 6grupos II y III26-nov V 5527-nov S28-nov D29-nov L 56 tarea+control practicas 7 grupoI30-nov M 57 PRUEBA 21-dic X 58 seminario 42-dic J 59 CONTROL3-dic V 604-dic S5-dic D6-dic L La Constitución7-dic M San Nicolás8-dic X La Inmaculada9-dic J 61 practicas 7grupos II y III10-dic V 62<strong>11</strong>-dic S12-dic DINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 6


Cuat.14-ene V Exámenes 1ºCuat.15-ene S Exámenes 1ºCuat.16-ene D17-ene L Exámenes 1ºCuat.18-ene M Exámenes 1ºCuat.19-ene X Exámenes 1ºCuat.20-ene J Exámenes 1ºCuat.21-ene V Exámenes 1ºCuat.22-ene S Exámenes 1ºCuat.23-ene D24-ene L Exámenes 1ºCuat.25-ene M Exámenes 1ºCuat.26-ene X Exámenes 1ºCuat.27-ene J Exámenes 1ºCuat.28-ene V Santo Tomás29-ene S Exámenes 1ºCuat.30-ene DINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 8


SEGUNDO CUATRIMESTREFestivoDíaFenómenosTransporteMatemáticaAplicadaFlujo FluidosFundamentosFísicos IIExperimentaciónQuímica31-ene L <strong>11</strong>-feb M 2 CONTROLINICIAL2-feb X 33-feb J 44-feb V5-feb S6-feb D7-feb L 58-feb M 69-feb X 710-feb J 8 TUTORÍA<strong>11</strong>-feb V12-feb S13-feb D14-feb L 915-feb M 1016-feb X <strong>11</strong> ACTIVIDAD17-feb J 12 TUTORÍA18-feb V19-feb S20-feb D21-feb L 1322-feb M 1423-feb X 1524-feb J 16 TUTORÍA25-feb V26-feb S27-feb D28-feb L 17 TUTORÍA1-mar M 18 TUTORÍA2-mar X 19 ACTIVIDAD3-mar J 20 CONTROL 1 PRESENTACIONINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 9


4-mar V5-mar S6-mar D7-mar L 21 PRUEBA 18-mar M 229-mar X 2310-mar J 24 TUTORÍA<strong>11</strong>-mar V12-mar S13-mar D14-mar L 2515-mar M 2616-mar X 2717-mar J 28 CONTROL 2 TUTORÍA18-mar V San José19-mar S20-mar D21-mar L 2922-mar M 30 PRUEBA 3 Grupo 123-mar X 31 Grupo 124-mar J 32 TUTORÍA Grupo 125-mar V26-mar S27-mar D28-mar L 33 Grupo 129-mar M 34 Grupo 130-mar X 35 ACTIVIDAD Grupo 230min31-mar J 36 TUTORÍA Grupo 21-abr V2-abr S3-abr D4-abr L 37 TUTORÍA Grupo 25-abr M 38 Grupo 26-abr X 39 Grupo 27-abr J 40 PRESENTACION8-abr V9-abr S10-abr D<strong>11</strong>-abr L 41 PRUEBA 2INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 10


12-abr M 42 CONTROL13-abr X 4314-abr J 44 TUTORÍA15-abr V Vac. Sem.Santa16-abr S Vac. Sem.Santa17-abr D Vac. Sem.Santa18-abr L Vac. Sem.Santa19-abr M Vac. Sem.Santa20-abr X Vac. Sem.Santa21-abr J Vac. Sem.Santa22-abr V Vac. Sem.Santa23-abr S Día Castilla yLeón24-abr D Vac. Sem.Santa25-abr L 4526-abr M 4627-abr X 47 TUTORÍA28-abr J 48 CONTROL 3 TUTORÍA29-abr V30-abr S1-may D Fta. Trabajo2-may L 493-may M 504-may X 51 PRUEBA 45-may J 52 TUTORÍA6-may V7-may S8-may D9-may L 5310-may M 54<strong>11</strong>-may X 55 TUTORÍA12-may J 56 TUTORÍA13-may V S. PedroRegalado14-may S15-may D16-may L 57 TUTORÍA17-may M 58 PRESENTACION18-may X 59 ACTIVIDAD30minINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO <strong>11</strong>


19-may J 60 PRUEBA 320-may V21-may S22-may D Fta. PAS23-may L Exámenes 2ºCuat24-may M Exámenes 2ºCuat25-may X Exámenes 2ºCuat26-may J Exámenes 2ºCuat27-may V Exámenes 2ºCuat28-may S Exámenes 2ºCuat29-may D30-may L Exámenes 2ºCuat31-may M Exámenes 2ºCuat1-jun X Exámenes 2ºCuat2-jun J Exámenes 2ºCuat3-jun V Exámenes 2ºCuat4-jun S Exámenes 2ºCuat5-jun D6-jun L Estudio7-jun M Estudio8-jun X Estudio9-jun J Estudio10-jun V Estudio<strong>11</strong>-jun S12-jun D13-jun L Extraord. 1º Cuat14-jun M Extraord. 1º Cuat15-jun X Extraord. 1º Cuat16-jun J Extraord. 1º Cuat17-jun V Extraord. 1º CuatINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 12


18-jun S Extraord. 1º Cuat19-jun D20-jun L Extraord. 1º Cuat21-jun M Extraord. 1º Cuat22-jun X Extraord. 1º Cuat23-jun J Extraord. 1º Cuat24-jun V Extraord. 1º Cuat25-jun S Extraord. 1º Cuat26-jun D27-jun L Estudio28-jun M Estudio29-jun X Estudio30-jun J Estudio1-jul V Estudio2-jul S3-jul D4-jul L Extraord. 2º Cuat5-jul M Extraord. 2º Cuat6-jul X Extraord. 2º Cuat7-jul J Extraord. 2º Cuat8-jul V Extraord. 2º Cuat9-jul S Extraord. 2º Cuat10-jul D<strong>11</strong>-jul L Extraord. 2º Cuat12-jul M Extraord. 2º Cuat13-jul X Extraord. 2º Cuat14-jul J Extraord. 2º Cuat15-jul V Extraord. 2º Cuat16-jul S Extraord. 2º Cuat17-jul DINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 13


IV. CALENDARIOSEPTIEMBREOCTUBRENOVIEMBREL M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 3 4 5 6 76 7 8 9 10 <strong>11</strong> 12 4 5 6 7 8 9 10 8 9 10 <strong>11</strong> 12 13 14TodosSantos13 14 15 16 17 18 19 <strong>11</strong> 12 13 14 15 16 17 15 16 17 18 19 20 21AperturaNoLectivoFta.Nacion.20 21 22 23 24 25 26 18 19 20 21 22 23 24 22 23 24 25 26 27 2827 28 29 30 25 26 27 28 29 30 31 29 30DICIEMBRE ENERO FEBREROL M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D1 2 3 4 5 1 2 1 2 3 4 5 6Constitucion6 7 8 9 10 <strong>11</strong> 12 3 4 5 6 7 8 9 7 8 9 10 <strong>11</strong> 12 13La San LaConstit. Nicolás Inmacul Navid. Navid. Navid. Navid. Navid. Navid.13 14 15 16 17 18 19 10 <strong>11</strong> 12 13 14 15 16 14 15 16 17 18 19 20Exam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºC20 21 22 23 24 25 26 17 18 19 20 21 22 23 21 22 23 24 25 26 27Exam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCNavid. Navid. Navid.Exam.1ºC27 28 29 30 31 24 25 26 27 28 29 30 28Navid. Navid. Navid. Navid. Navid.Exam.1ºC31Exam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCSto.TomásNavid.Exam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCMARZOABRILMAYOL M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D1 2 3 4 5 6 1 2 3 17 8 9 10 <strong>11</strong> 12 13 4 5 6 7 8 9 10 2 3 4 5 6 7 814 15 16 17 18 19 20 <strong>11</strong> 12 13 14 15 16 17 9 10 <strong>11</strong> 12 13 14 15SanJosé21 22 23 24 25 26 27 18 19 20 21 22 23 24 16 17 18 19 20 21 22Sem.SantaSem.SantaSem.SantaSem.Santa28 29 30 31 25 26 27 28 29 30 23 24 25 26 27 28 29Sem.SantaSem.SantaSem.SantaDíaCyLExám.2ºCExám.2ºC30 31Exám.2ºCExám.2ºCExám.2ºCExám.2ºCSanPedroExám.2ºCExám.2ºCJUNIOJULIOL M X J V S D L M X J V S D1 2 3 4 5 1 2 3Exám.2ºCExám.2ºCExám.2ºCExám.2ºC6 7 8 9 10 <strong>11</strong> 12 4 5 6 7 8 9 10Exám.2ºCExám.2ºCExám.2ºC13 14 15 16 17 18 19 <strong>11</strong> 12 13 14 15 16 17Exam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExám.2ºCExám.2ºCExám.2ºC20 21 22 23 24 25 26 18 19 20 21 22 23 24Exam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºCExam.1ºC27 28 29 30 25 26 27 28 29 30 31Exám.2ºCExám.2ºCExám.2ºCExám.2ºCExám.2ºCExám.2ºCDÍA NO LECTIVOPERIODO DE EXÁMENESDOMINGOINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 14


V. HORARIOSExperimentación en QuímicaHorario: 16:00 a 20:30INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 15


VI. EXÁMENESConsultar aula y hora en la página Web <strong>de</strong>l centro:http://www.eii.uva.es/titulaciones/ingenierias.php?id=298ExámenesordinariosExámenesextraordinariosIntroducción a la Termodinámica X-22 Diciembre (M) V-24 Junio (T)1er CuatrimestreQuímica Analítica M-<strong>11</strong> Enero (T) M-28 Junio (T)Matemática Aplicada a la IngenieríaQuímicaL-17 Enero (M) -----Estadística J-20 Enero (M) M-21 Junio (T)Operaciones Básicas <strong>de</strong> Flujo <strong>de</strong>FluidosM-25 Enero (M) -----Matemática Aplicada a la IngenieríaQuímicaL-30 Mayo (M) J-7 Julio (M)2º CuatrimestreOperaciones Básicas <strong>de</strong> Flujo <strong>de</strong>FluidosX-25 Mayo (M) L-4 Julio (M)Fenómenos <strong>de</strong> Transporte V-3 Junio (M) V-15 Julio (T)Fundamentos Físicos <strong>de</strong> laIngeniería IIJ-9 Junio (M) M-12 Julio (M)Experimentación en Química ----- X-6 Julio (T)(M): Mañana, (T):Tar<strong>de</strong>INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 16


VII.ASIGNATURASEstadística ...................................................................................... 18Fenómenos <strong>de</strong> Transporte ............................................................. 23Fundamentos Físicos <strong>de</strong> la Ingeniería II ......................................... 28Introducción a la Termodinámica .................................................... 33Matemática Aplicada a la Ingeniería Química ................................. 40Operaciones Básicas <strong>de</strong> Flujo <strong>de</strong> Fluidos ....................................... 45Química Analítica ............................................................................ 51INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 17


I.- DATOS INICIALES DE IDENTIFICACIÓNEstadísticaNombre <strong>de</strong> la asignatura: EstadísticaCarácter:TroncalCréditos:6 (3T+3P)Titulación:Ingeniería QuímicaCiclo: curso 2ºDepartamento: Estadística e InvestigaciónOperativaProfesor/es responsable/es: María Cruz Valsero BlancoII.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURALa estadística es una Ciencia que se utiliza en numerosos campos comoherramienta para analizar, sintetizar y sacar conclusiones a un conjunto <strong>de</strong>datos.Con esta asignatura preten<strong>de</strong>mos que el estudiante conozca las técnicasbásicas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> datos, es <strong>de</strong>cir, que aprenda a organizar,representar y sintetizar un conjunto <strong>de</strong> datos utilizando para ello métodosgráficos y numéricos sencillos propios que le permita tanto elaborar suspropias estadísticas así como interpretar correctamente las que le seanpresentadas.III.- VOLUMEN DE TRABAJOHoras/cursoASISTENCIA A CLASES TEORICAS 24ASISTENCIA A CLASES PRÁCTICAS 24PREPARACIÓN TRABAJOS CLASE TEORIA 0PREPARACIÓN DE TRABAJOS CLASE PRÁCTICAS 10ESTUDIO PREPARACIÓN CLASES 30PREPARACIÓN PROBLEMAS Y PRÁCTICAS 30ESTUDIO PREPARACIÓN DE EXÁMENES 22REALIZACIÓN DE EXÁMENES 5ASISTENCIA A TUTORÍAS 7ASISTENCIA A SEMINARIOS Y ACTIVIDADES 5TOTAL HORAS PRESENCIALES 65TOTAL VOLUMEN DE TRABAJO 157INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 18


IV.- OBJETIVOS GENERALESEl objetivo general <strong>de</strong> la asignatura es: “Introducción <strong>de</strong> los mo<strong>de</strong>losestadísticos básicos que permiten el tratamiento <strong>de</strong> datos.”.Se plantean por tanto como objetivos específicos:- Utilizar herramientas para realizar representaciones gráficas <strong>de</strong> datos(diagrama <strong>de</strong> barras, diagrama <strong>de</strong> cajas, gráfico <strong>de</strong> dispersión)- Calcular las medidas que sirven para resumir el comportamiento <strong>de</strong> lasvariables estadísticas (media, mediana, percentiles, varianza,coeficiente <strong>de</strong> asimetría,)- Estimación <strong>de</strong> parámetros estadísticos y contrastes <strong>de</strong> hipótesis sobrelos mismos.- I<strong>de</strong>ntificar relaciones o asociaciones entre dos variables estadísticas(recta <strong>de</strong> regresión)- Interpretar los resultados obtenidos en función <strong>de</strong> los objetivosplanteados. Extracción <strong>de</strong> conclusiones.- Manejar el paquete estadístico STATGRAPHICS para realizar análisisestadísticos.V.- CONTENIDOSPARTE I: MODELOS TEORICOS- El método estadístico- Mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> probabilidadPARTE II :ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA- Población y muestra.- Medidas poblacionales y medidas muestralesPARTE III: ESTIMACIÓN Y CONTRASTE DE HIPÓTESIS- Intervalos <strong>de</strong> confianza- Contraste <strong>de</strong> hipótesis- Recta <strong>de</strong> regresiónVI.- DESTREZAS A ADQUIRIR.Las activida<strong>de</strong>s previstas en esta asignatura permitirán el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> ciertascompetencias genéricas <strong>de</strong> tipo transversal, muy importantes <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong>vista <strong>de</strong> la formación personal y social, pero imprescindibles para llevar a cabouna buena práctica profesional. Entre ellas se pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>stacar las siguientes:- Desarrollo <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> trabajo en equipo- Redacción <strong>de</strong> informes- Comunicación oral- Capacidad <strong>de</strong> análisis y síntesis- Razonamiento crítico- Motivación por el trabajo bien hecho- Capacidad <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la información- Capacidad <strong>de</strong> iniciativa- Aprendizaje autónomo- Desarrollo <strong>de</strong>l pensamiento y <strong>de</strong>l razonamiento cuantitativo- Capacidad <strong>de</strong> abstracciónINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 19


VIII.- TEMARIO Y PLANIFICACIÓN TEMPORALTemasPARTE I: MODELOS TEÒRICOS1 Introducción a la ProbabilidadHoras4Determinismo y azar. Experimento aleatorio. Espacio muestral. Sucesos.Probabilidad. Probabilidad condicionada. In<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia. Regla <strong>de</strong> lasProbabilida<strong>de</strong>s Totales y Regla <strong>de</strong> Bayes. Experimentos discretos. Experimentoscon resultados en R y R n . Función <strong>de</strong> distribución. Función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad.2 Mo<strong>de</strong>los Univariantes <strong>de</strong> Distribución <strong>de</strong> ProbabilidadDistribuciones <strong>de</strong> Bernoulli, Binomial, Geométrica y <strong>de</strong> Pascal. DistribucionesBinomial e Hipergeométrica. Distribuciones <strong>de</strong> Poisson, exponencial y gamma.Aproximación Binomial-Poisson. La ley Normal. Aproximación binomial-normal.La ley uniforme. Simulación <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los univariantes. Ley <strong>de</strong> los gran<strong>de</strong>snúmeros y Teorema Central <strong>de</strong>l Límite.PARTE II: ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA3 Estudio Poblacional y Muestral UnivariantePoblación y Muestra. Variables. Distribuciones <strong>de</strong> frecuencias y <strong>de</strong>probabilida<strong>de</strong>s. Representaciones gráficas. Medidas <strong>de</strong> localización, dispersión yforma. Transformación <strong>de</strong> variables.PARTE III: ESTIMACIÓN Y CONTRASTE DE HIPÓTESIS4 Estimación por Intervalos <strong>de</strong> ConfianzaCotas e intervalos <strong>de</strong> confianza. Definición e interpretación. Intervalos <strong>de</strong>confianza para parámetros en poblaciones normales. Comparaciones <strong>de</strong> mediasy <strong>de</strong> varianzas. Intervalos basados en muestras gran<strong>de</strong>s. Intervalos paraproporciones. Error máximo y tamaño muestral.5 Contrastes <strong>de</strong> HipótesisIntroducción a los contrastes <strong>de</strong> hipótesis. Terminología. Contrastes sobre losparámetros <strong>de</strong> una población normal. Contrastes sobre proporciones. Contrastesbasados en muestras gran<strong>de</strong>s. Plots probabilísticos. Intervalos <strong>de</strong> confianza ycontrastes <strong>de</strong> hipótesis. Contrastes χ2 para tablas <strong>de</strong> contingencia.6 Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Regresión Lineal SimpleEstablecimiento <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo. A<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo. Estimación <strong>de</strong> losparámetros. Tabla ANOVA. Coeficiente <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación y coeficiente <strong>de</strong>correlación <strong>de</strong> Pearson. Predicción. Test <strong>de</strong> falta <strong>de</strong> ajuste. Introducción alanálisis <strong>de</strong> residuales.44444IX.- BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIA- MONTGOMERY-RUNGER. Probabilidad y estadística aplicadas a la ingeniería.McGraw Hill- SHELDON M.ROSS. Introducción a la Estadística. Reverté- HINES-MONTGOMERY. Probabilidad y Estadística para Ingeniería yAdministración. CECSA.- PEÑA SÁNCHEZ DE RIVERA. Estadística. Mo<strong>de</strong>los y Métodos. Vols. I y II.Alianza <strong>Universidad</strong>- CUADRAS. Problemas <strong>de</strong> Probabilida<strong>de</strong>s y Estadística. Vols. I y II. PPU.- SARABIA y MATÉ. Problemas <strong>de</strong> Probabilidad y Estadística. CLAGSAINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 20


X.- METODOLOGÍAEl <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la asignatura se estructura, en una hora teóricas semanales,una hora <strong>de</strong> problemas, una hora que pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong> seminario o tutoríaprogramada y 15 horas <strong>de</strong> prácticas, <strong>de</strong> carácter obligatorio, repartidas a lolargo <strong>de</strong>l cuatrimestre. Los alumnos dispondrán en la web personal toda lainformación básica requerida: objetivos, programa, apuntes, colección <strong>de</strong>problemas propuestos, colección <strong>de</strong> exámenes <strong>de</strong> años anteriores, ejerciciosa <strong>de</strong>sarrollar por grupos o individualmente y evaluación <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> losapartados.Las prácticas <strong>de</strong> laboratorio se <strong>de</strong>sarrollarán en tres grupos en horario <strong>de</strong> 3 a5, con el siguiente calendario:o grupo I: Aula <strong>de</strong> informática <strong>de</strong> AlfonsoVIII <strong>de</strong> 3 a 5 <strong>de</strong> la tar<strong>de</strong>: 4,18 y25 <strong>de</strong> octubre; 8 , 22 y 29 <strong>de</strong> noviembre; 13 y 20 <strong>de</strong> diciembre.o grupo II: Aula <strong>de</strong> informática <strong>de</strong> AlfonsoVIII <strong>de</strong> 12 a 2: 7, 21 y 28 <strong>de</strong>octubre; <strong>11</strong>,18 y 25 <strong>de</strong> noviembre; 9 y 16 <strong>de</strong> diciembre.o grupo III: laboratorio <strong>de</strong> Estadística <strong>de</strong> Ciencias <strong>de</strong> 3 a 5 <strong>de</strong> la tar<strong>de</strong>:7,21 y 28 <strong>de</strong> octubre; <strong>11</strong>,18 y 25 <strong>de</strong> noviembre; 9 y 16 <strong>de</strong> diciembre.Un día <strong>de</strong> prácticas <strong>de</strong> cada grupo se <strong>de</strong>dicará a seminario, el más próximoa la entrega <strong>de</strong> la tarea <strong>de</strong> cursoXI.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE- Evaluación <strong>de</strong>l trabajo personal.o Se realizarán 5 controles en horario <strong>de</strong> clase consistentes en laresolución <strong>de</strong> un problema escogido entre varios propuestosrelacionados con los temas explicados. 25% (+1)*o Una tarea práctica individual que requerirá el uso <strong>de</strong> softwareestadístico (+1)**- Examen final. El alumnado tendrá que dar respuesta a variosejercicios, así como realizar una pequeña práctica en el laboratorio.Este examen consta <strong>de</strong> dos parteso Un examen <strong>de</strong> prácticas en el laboratorio <strong>de</strong> estadística 25% <strong>de</strong>la notao Un examen <strong>de</strong> problemas y cuestiones en el aula. 50%.Nota mínima en cada examen 4 sobre 10*Los controles no necesitan nota mínima. Se sumará la calificacióncorrespondiente.Si la nota media <strong>de</strong> los controles realizados es 5 ó 6, se sumará0,3 puntos a la nota final; si la nota media es <strong>de</strong> 7 u 8, se sumará0,7 puntos y si la nota media es <strong>de</strong> 9 ó 10 se sumará 1 punto.Para po<strong>de</strong>r sumar esas décimas, es necesaria la asistencia aclases, tutorías y seminarios.**Tarea. Si la nota <strong>de</strong> la tarea realizada es 5 ó 6, se sumará 0,3puntos a la nota final; si la nota es <strong>de</strong> 7 u 8, se sumará 0,7 puntos y sila nota es <strong>de</strong> 9 ó 10 se sumará 1 punto. Para po<strong>de</strong>r sumar esasINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 21


décimas, es necesaria la asistencia a clases <strong>de</strong> prácticas. Estatarea es obligatoria.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 22


I.- DATOS INICIALES DE IDENTIFICACIÓNFenómenos <strong>de</strong> TransporteNombre <strong>de</strong> la asignatura: Fenómenos <strong>de</strong> TransporteCarácter:TroncalCréditos:6 (4.5T+1.5P)Titulación:Ingeniería QuímicaCiclo: 1º, curso 2ºDepartamento:Ingeniería Química y Tecnología <strong>de</strong>l MedioAmbienteProfesor/es responsable/es: Francisco Sobrón GrañónRafael Mato ChaínII.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURALos fenómenos que tienen lugar en las industrias <strong>de</strong> procesos químicos, asícomo en otros muchos tipos <strong>de</strong> procesos, están <strong>de</strong>scritos por tres ramasbásicas <strong>de</strong>l conocimiento con las que el alumno <strong>de</strong> ingeniería química <strong>de</strong>befamiliarizarse para po<strong>de</strong>r acce<strong>de</strong>r al estudio <strong>de</strong>l diseño y operación <strong>de</strong> lasdiferentes operaciones: 1) la termodinámica, 2) los fenómenos <strong>de</strong> transporte,y 3) la cinética <strong>de</strong> las reacciones químicas.En esta asignatura se realiza una introducción a los fenómenos físicos que<strong>de</strong>scriben los procesos <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> cantidad <strong>de</strong> movimiento, calor ymateria que tienen lugar en los procesos reales en situaciones <strong>de</strong> noequilibrio,con especial inci<strong>de</strong>ncia en los sistemas utilizados en ingenieríaquímica.III.- VOLUMEN DE TRABAJOHoras/cursoASISTENCIA A CLASES TEORICAS 20ASISTENCIA A CLASES PRÁCTICAS 15PREPARACIÓN TRABAJOS CLASE TEORIA 10PREPARACIÓN DE TRABAJOS CLASE PRÁCTICAS 8ESTUDIO PREPARACIÓN CLASESPREPARACIÓN PROBLEMAS Y PRÁCTICAS 50ESTUDIO PREPARACIÓN DE EXÁMENES 30REALIZACIÓN DE EXÁMENES 5ASISTENCIA A TUTORÍASASISTENCIA A SEMINARIOS Y ACTIVIDADES 20TOTAL HORAS PRESENCIALES 60TOTAL VOLUMEN DE TRABAJO 158INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 23


IV.- OBJETIVOS GENERALESEl objetivo general <strong>de</strong> la asignatura es la adquisición <strong>de</strong> una visiónfenomenológica <strong>de</strong> los procesos reales, interpretados a la luz <strong>de</strong> los procesos<strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> cantidad <strong>de</strong> movimiento, calor y materia. Estos conocimientos<strong>de</strong>berán conjugarse con los <strong>de</strong> termodinámica y cinética química paramo<strong>de</strong>lizar el comportamiento <strong>de</strong> los sistemas.Al final <strong>de</strong>l curso los estudiantes <strong>de</strong>berán: i<strong>de</strong>ntificar y valorar la importancia <strong>de</strong> los diferentes procesos <strong>de</strong>transporte que intervienen en un proceso, <strong>de</strong>scribirlos en términos matemáticos, y calcular y evaluar magnitu<strong>de</strong>s relevantes para el diseño yoperación <strong>de</strong> los citados sistemas.V.- CONTENIDOSBLOQUE I. LEYES FUNDAMENTALES Y ECUACIONES DE VARIACIÓN. Viscosidad y transporte <strong>de</strong> cantidad <strong>de</strong> movimiento Conductividad calorífica y transporte <strong>de</strong> energía. Difusividad y mecanismos <strong>de</strong>l transporte <strong>de</strong> materia. Transporte en flujo turbulento.BLOQUE II. EVALUACIÓN DE LOS PROCESOS DE TRANSPORTE ENSISTEMAS MACROSCÓPICOS. Transporte <strong>de</strong> interfase. Balances macroscópicos.VI.- COMPETENCIAS ESPECÍFICAS.Para conseguir los objetivos propuestos, el alumno <strong>de</strong>bería: Compren<strong>de</strong>r los fundamentos físicos <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> transporte(cantidad <strong>de</strong> movimiento calor y materia). Familiarizarse con sus propieda<strong>de</strong>s físicas asociadas (viscosidad,conductividad, difusividad). Construir mo<strong>de</strong>los ingenieriles <strong>de</strong> procesos reales e i<strong>de</strong>ntificar lastécnicas <strong>de</strong> diseño a<strong>de</strong>cuadas.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 24


Obtener resultados prácticos para el diseño <strong>de</strong> los procesos a partir <strong>de</strong>los mo<strong>de</strong>los elaborados a fin <strong>de</strong> diseñar los equipos u operacionesnecesarias para alcanzar las especificaciones requeridas, a partir <strong>de</strong>la información disponible. Aplicar principios científicos e ingenieriles para realizar el análisis <strong>de</strong>lsistema. Examinar la operación <strong>de</strong> equipos y enten<strong>de</strong>r sus principios <strong>de</strong>operación <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> transporte. Integrar los fenómenos <strong>de</strong> transporte con los conocimientosadquiridos en otras asignaturas para enten<strong>de</strong>r y mo<strong>de</strong>lizar problemascomplejos en términos <strong>de</strong> principios científicos.VII.- TEMARIO Y PLANIFICACIÓN TEMPORALTEMA 1. Viscosidad y mecanismo <strong>de</strong>l transporte <strong>de</strong> cantidad <strong>de</strong>movimientoLey <strong>de</strong> Newton <strong>de</strong> la viscosidad. Fluidos no-newtonianos.Viscosidad: Determinación experimental. Viscosidad <strong>de</strong> gases.Influencia <strong>de</strong> la presión y la temperatura. Mezclas <strong>de</strong> gases.Viscosidad <strong>de</strong> líquidos.TEMA 2. Ecuaciones <strong>de</strong> variación para sistemas isotérmicosBalances envolventes <strong>de</strong> cantidad <strong>de</strong> movimiento: Película<strong>de</strong>scen<strong>de</strong>nte. Flujo por el interior <strong>de</strong> un tubo circular. Flujo reptantealre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> una esfera sólida. Nomenclatura. Ecuación <strong>de</strong>continuidad: La ecuación <strong>de</strong> continuidad en los distintos sistemascoor<strong>de</strong>nados..Ecuación <strong>de</strong> movimiento. La ecuación <strong>de</strong> movimientoen los distintos sistemas coor<strong>de</strong>nados. Software <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lado <strong>de</strong>procesos. Condiciones límite. Ecuación <strong>de</strong> energía mecánica. Formaadimensional <strong>de</strong> las ecuaciones <strong>de</strong> variación. Capa límite y flujopotencial. Capa límite . Flujo potencial.TEMA 3. Conductividad calorífica y mecanismo <strong>de</strong>l transporte <strong>de</strong> energíaLey <strong>de</strong> Fourier. Determinación experimental. Conductividad <strong>de</strong>gases. Conductividad <strong>de</strong> líquidos. Conductividad <strong>de</strong> sólidos.TEMA 4. Ecuaciones <strong>de</strong> variación para sistemas no isotérmicosDistribución <strong>de</strong> temperatura en sólidos y en flujo laminar.Conducción <strong>de</strong> calor con un manantial calorífico <strong>de</strong> origen eléctrico.Convección Libre y Forzada. Convección forzada: flujo en un tuborefrigerado por la pared. Convección natural: pare<strong>de</strong>s planasverticales. Ecuación <strong>de</strong> energía. La ecuación <strong>de</strong> energía en función<strong>de</strong> la temperatura. Casos particulares. La ecuación <strong>de</strong> energía en losdistintos sistemas coor<strong>de</strong>nados. Ecuaciones adaptadas paraprocesos <strong>de</strong> convección natural. Resumen <strong>de</strong> ecuaciones. Flujotangencial con generación <strong>de</strong> calor <strong>de</strong> origen viscoso. Enfriamientopor transpiración. Análisis dimensional. Transmisión <strong>de</strong> calor porconvección forzada en un tanque agitado. Ecuacionesadimensionales: Convección libre o natural. Temperatura <strong>de</strong> lasuperficie <strong>de</strong> una espiral <strong>de</strong> calentamiento eléctrico. Interpretación<strong>de</strong> los números adimensionales.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 25


TEMA 5. Difusividad y mecanismos <strong>de</strong>l transporte <strong>de</strong> materiaDefiniciones <strong>de</strong> concentraciones, velocida<strong>de</strong>s y <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> flujo<strong>de</strong> materia. Ley <strong>de</strong> Fick <strong>de</strong> la difusión. Determinación experimental<strong>de</strong> la difusividad. Ecuaciones <strong>de</strong> predicción y correlación para losestados líquido y gaseoso. Analogía entre los distintos transportes.TEMA 6. Ecuaciones <strong>de</strong> variación para sistemas <strong>de</strong> varios componentesBalances <strong>de</strong> materia aplicados a una envoltura: condiciones límite:Difusión a través <strong>de</strong> una película gaseosa estancada. Difusión conreacción química heterogénea. Difusión con reacción químicahomogénea. Transferencia <strong>de</strong> materia por convección forzada.Ecuación <strong>de</strong> continuidad para una mezcla binaria: La ecuación <strong>de</strong>continuidad en diversos sistemas coor<strong>de</strong>nados. Ecuación <strong>de</strong>continuidad para sistemas <strong>de</strong> varios componentes en función <strong>de</strong> las<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> flujo. Ecuación <strong>de</strong> continuidad para sistemas <strong>de</strong>varios componentes en función <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> transporte.Ejemplo: Transferencia simultánea <strong>de</strong> calor y materia.TEMA 7. Transporte en flujo turbulentoFlujo turbulento. . Transporte turbulento <strong>de</strong> c.d.m. Ecuaciones <strong>de</strong>variación <strong>de</strong> tiempo ajustado. Distribución <strong>de</strong> velocidad en flujoturbulento. Transporte turbulento <strong>de</strong> energía. Transporte turbulento<strong>de</strong> materia.TEMA 8. Factor <strong>de</strong> fricción y balance macroscópico <strong>de</strong> cantidad <strong>de</strong>movimiento.Balance macroscópico <strong>de</strong> materia. Balance macroscópico <strong>de</strong>cantidad <strong>de</strong> movimiento. Transporte <strong>de</strong> c.d.m.: Factor <strong>de</strong> fricción.Flujo en conducciones. Flujo alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> cuerpos sumergidos.Balance macroscópico <strong>de</strong> energía mecánica: Ecuación <strong>de</strong> Bernouilli.Balances macroscópicos en sistemas multicomponentes.TEMA 9. Coeficiente <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong> calor y balance macroscópico <strong>de</strong>energía.Balance macroscópico <strong>de</strong> energía. Transporte <strong>de</strong> energía:Coeficiente <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong> calor, Correlación <strong>de</strong> valoresexperimentales, Or<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> magnitud, Ecuaciones <strong>de</strong> correlación,Coeficiente global <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong> calor. Balances macroscópicosen sistemas multicomponentes.TEMA 10. Coeficiente <strong>de</strong> transferencia y balance macroscópico <strong>de</strong>materia.Balance macroscópico <strong>de</strong> materia en sistemas multicomponentes.Transporte <strong>de</strong> materia: Coeficiente <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> materia,Correlación <strong>de</strong> valores experimentales, Analogía calor-materia,Coeficientes globales.VIII.- BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIAR.B. Bird, W.E. Stewart y E.N. Lightfoot. "Fenómenos <strong>de</strong> Transporte", EditorialReverté (1980).B.E.Poling, J.M.Prausnitz and J.P. O’Connell, The Properties of Gases andLiquids, 5ª Ed., McGraw-Hill (2001).INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 26


E. Costa Novella et al., "INGENIERIA QUIMICA. 2. Fenómenos <strong>de</strong> Transporte",Alhambra <strong>Universidad</strong>, (1984).Perry´s Chemical Engineers’ Handbook, 7ª Ed., McGraw-Hill (1999).IX.- METODOLOGÍALa asignatura se <strong>de</strong>sarrolla entorno a las clases presenciales, en las quese marca la pauta que <strong>de</strong>be seguirse a lo largo <strong>de</strong>l curso. Durante las mismasse alternarán clases <strong>de</strong> teoría con seminarios prácticos. El tiempo <strong>de</strong> trabajopersonal requerido para preparar a<strong>de</strong>cuadamente la asignatura se <strong>de</strong>talla enel apartado 'III.- VOLUMEN DE TRABAJO'.Todo el material necesario para seguir el curso (Notas <strong>de</strong> clase,Problemas y Exámenes <strong>de</strong> cursos anteriores) se encuentra disponible en lapágina Web <strong>de</strong> la asignatura (http://www.iq.uva.es/fentrans/) .Aunque la asignatura se imparte en dos grupos por diferentesprofesores, el temario, los criterios <strong>de</strong> evaluación y los exámenes seestablecen <strong>de</strong> forma conjunta.X.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJEDurante el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l curso se realizarán en horario <strong>de</strong> clase trescontroles, que supondrán 2 puntos adicionales en la nota final. El examen <strong>de</strong>junio se calificará sobre 10 puntos, a los que se sumarán los obtenidos en loscontroles. Para aprobar la asignatura <strong>de</strong>berá obtenerse una nota mínima <strong>de</strong>5.0, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> haber sumado los controles a la nota <strong>de</strong>l examen.En la convocatoria extraordinaria se mantienen los mismos criterios que enla <strong>de</strong> junio, conservándose la nota <strong>de</strong> los controles realizados durante elcurso.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 27


I.- DATOS INICIALES DE IDENTIFICACIÓNFundamentos Físicos <strong>de</strong> la Ingeniería IINombre <strong>de</strong> la asignatura: Fundamentos Físicos <strong>de</strong> la Ingeniería IICarácter:TroncalCréditos:6 (4.5T+1.5P)Titulación:Ingeniería QuímicaCiclo: 1º, curso 2ºNº Créditos 6Departamento:Electricidad y ElectrónicaProfesor/es responsable/es: Óscar AlejosII.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURALa asignatura es fundamentalmente teórica y en ella se presentan lasmagnitu<strong>de</strong>s básicas que <strong>de</strong>finen los fenómenos <strong>de</strong> carácter electromagnético,tanto en el vacío como en los medios materiales. Se hace un estudioparticular <strong>de</strong> circuitos eléctricos, tanto su respuesta ante un impulso como elcálculo <strong>de</strong>l régimen permanente para corrientes lentamente variables(corriente alterna). Se completan los contenidos con una introducción a laelectrónica analógica.Es muy conveniente que los alumnos que cursen esta asignatura posean unasólida base <strong>de</strong> conocimientos <strong>de</strong> mecánica y análisis matemático, enparticular, análisis vectorial, geometría y variable compleja, por lo que seaconseja haber cursado previamente y <strong>de</strong> manera satisfactoria lasasignaturas <strong>de</strong> Fundamentos Físicos <strong>de</strong> la Ingeniería I y FundamentosMatemáticos <strong>de</strong> la Ingeniería.III.- VOLUMEN DE TRABAJOHoras/cursoASISTENCIA A CLASES TEÓRICAS 32TUTORÍAS EN AULA 16PREPARACIÓN DE TUTORÍAS 48EXPOSICIÓN DE TRABAJOS 4PREPARACIÓN DE TRABAJOS 18PRUEBAS OBJETIVAS 4PREPARACIÓN DE PRUEBAS OBJETIVAS 36ACTIVIDADES EN AULA 4TOTAL HORAS PRESENCIALES 60TOTAL VOLUMEN DE TRABAJO 162IV.- OBJETIVOS GENERALESINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 28


El objetivo general <strong>de</strong> la asignatura es: “Comprensión <strong>de</strong> los fenómenos <strong>de</strong>carácter electromagnético y sus implicaciones en el entorno”.Se plantean por tanto como objetivos específicos: Conocimiento <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> carácter electromagnético. Uso a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong> dichas magnitu<strong>de</strong>s. Previsión <strong>de</strong>l comportamiento <strong>de</strong>l entorno ante fenómenos <strong>de</strong> carácterelectromagnético. Aplicación particular <strong>de</strong> estas magnitu<strong>de</strong>s sobre circuitos eléctricos:o Capacidad <strong>de</strong> análisis y previsión <strong>de</strong>l comportamiento <strong>de</strong>circuitos eléctricos.o Capacidad <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> fuentes <strong>de</strong> ruidoelectromagnético y sus efectos sobre sistemas y aparatos <strong>de</strong>medida.V.- CONTENIDOSLa asignatura está estructurada en cuatro partes: La primera <strong>de</strong> ellas, que forma el núcleo principal <strong>de</strong> la asignatura, exponeel conjunto <strong>de</strong> magnitu<strong>de</strong>s esenciales para abordar los problemas <strong>de</strong>carácter electromagnético y, en particular, el estudio <strong>de</strong> los diversoselementos que forman un circuito eléctrico. La segunda está <strong>de</strong>dicada a la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> dispositivos electrónicossencillos (diodos y transistores bipolares) e introduce algunos conceptospropios <strong>de</strong> los sistemas analógicos. En la tercera parte se utilizan las i<strong>de</strong>as <strong>de</strong>sarrolladas en las partes previaspara analizar y compren<strong>de</strong>r el comportamiento <strong>de</strong> los circuitos eléctricos,tanto <strong>de</strong> su comportamiento transitorio, mediante el estudio <strong>de</strong> larespuesta ante un impulso, como <strong>de</strong> su estado estacionario, bien en elcaso <strong>de</strong> valores finales constantes o bien en régimen permanente, es<strong>de</strong>cir, cuando las corrientes en el circuito son alternas. La cuarta resume la asignatura mediante la presentación <strong>de</strong> lasecuaciones <strong>de</strong> Maxwell y se da un esbozo <strong>de</strong>l espectro <strong>de</strong> ondaselectromagnético.VI.- DESTREZAS A ADQUIRIR.Para conseguir los objetivos propuestos, el alumno <strong>de</strong>bería adquirir lassiguientes <strong>de</strong>strezas: I<strong>de</strong>ntificar y controlar las variables físicas que <strong>de</strong>finen un proceso,particularmente, si tiene carácter electromagnético. Seleccionar y usar los modos apropiados <strong>de</strong> representación numérica,simbólica, gráfica y lingüística, para comunicar i<strong>de</strong>as, estrategias yresultados en este campo. Inferir y calcular relaciones entre variables que <strong>de</strong>finen estos fenómenos. Llevar a cabo procedimientos capaces <strong>de</strong> controlar estas variables,adaptando sistemas conocidos o <strong>de</strong>sarrollando nuevos procedimientos sies preciso.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 29


VII.- HABILIDADES SOCIALESComunes para todo el curso, y compartidas con el resto <strong>de</strong> los cursos <strong>de</strong> latitulación: Capacidad para construir textos o informes comprensibles y organizados Habilidad para argumentar <strong>de</strong>s<strong>de</strong> criterios racionales Capacidad para tomar <strong>de</strong>cisiones basadas en criterios científicos Capacidad crítica Capacidad para trabajar en grupo a la hora <strong>de</strong> enfrentarse a situacionesproblemáticas <strong>de</strong> forma colectivaVIII.- TEMARIO Y PLANIFICACIÓN TEMPORALTemasPARTE I: FENÓMENOS DE CARÁCTER ELECTROMAGNÉTICO1 El campo eléctrico en el vacío y en los medios materiales. Introducción.-Fuerzas entre cargas puntuales: Ley <strong>de</strong> Coulomb.- Distribuciones <strong>de</strong> carga.- Campoeléctrico.- Flujo eléctrico. Teorema <strong>de</strong> Gauss.- Potencial eléctrico. Energía potencialeléctrica.Medios conductores. Con<strong>de</strong>nsadores. Capacidad. Asociación <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsadores.Energía almacenada en un con<strong>de</strong>nsador.- Medios dieléctricos: Dipolos eléctricos.Polarizabilidad molecular. Polarización y <strong>de</strong>splazamiento eléctrico.2 Corrientes eléctricas.Intensidad y <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> corriente.- Ley <strong>de</strong> Ohm y resistencia. Asociación <strong>de</strong>resistencias.- Energía en los circuitos <strong>de</strong> corriente continua: ley <strong>de</strong> Joule.3 El campo magnético en el vacío y en los medios materiales.Introducción.Fuerza entre cargas en movimiento.- Campo magnético: Ley <strong>de</strong> Biot-Savart.-Momento magnético <strong>de</strong> una espira <strong>de</strong> corriente.- Ley <strong>de</strong> Ampère. Definición <strong>de</strong>Amperio.- Magnetismo en los medios materiales: Magnetización e intensidad <strong>de</strong>campo magnético. Momentos magnéticos atómicos. Descripción <strong>de</strong> los diferentescomportamientos magnéticos <strong>de</strong> la materia.4 Inducción magnética.Introducción: El experimento <strong>de</strong> Faraday.- Flujo magnético. Ley <strong>de</strong> Faraday-Lenz.-Autoinducción e inducción mutua.- Energía magnética.- Aplicaciones <strong>de</strong> la inducciónelectromagnética.PARTE II: DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS BÁSICOS5 Dispositivos electrónicosSemiconductores intrínsecos y extrínsecos.- El diodo <strong>de</strong> unión p-n.- El transistorbipolar.PARTE III: TEORÍA DE CIRCUITOS6 Teoría <strong>de</strong> circuitosIntroducción: elementos <strong>de</strong> un circuito.- Análisis <strong>de</strong> nodos y mallas. Principio <strong>de</strong>superposición.- Régimen transitorio y estacionario. Respuesta <strong>de</strong> primer y <strong>de</strong>segundo or<strong>de</strong>n.- Corrientes lentamente variables (corriente alterna). Notacióncompleja: impedancia y admitancia. Asociación <strong>de</strong> impedancias. Potencia encorriente alterna: Potencia activa, reactiva y aparente.- Electrónica analógica. Elamplificador operacional.PARTE IV: ECUACIONES GENERALES DEL ELECTROMAGNETISMO7 Ecuaciones generales <strong>de</strong>l ElectromagnetismoCorriente <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento. Ecuaciones <strong>de</strong> Maxwell.- Ondas electromagnéticas.Espectro electromagnético.Horas185754121INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 30


IX.- BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIAP. A. Tipler, G. Mosca, “Física”, Vol. 2, Reverté (2005)M. Alonso, E. I. Finn, “Física. Volumen II: Campos y Ondas”, Fondo EducativoInteramericano, (1985)R. J. Smith, R. C. Dorf, “Circuits, <strong>de</strong>vices and systems”, Wiley (1992)J. D. Irwin, “Análisis básico <strong>de</strong> circuitos en Ingeniería”, Limusa-Willey (2003)J. W. Nilsson y S. A. Rie<strong>de</strong>l, “Circuitos eléctricos”, Addison-WesleyIberoamericana (2001)X.- PÁGINAS WEB DE INTERÉShttp://www5.uva.es/emag/proyectoEMAG/http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/<strong>de</strong>fault.htmhttp://www.walter-fendt.<strong>de</strong>/ph14s/http://www.falstad.com/mathphysics.htmlXI.- METODOLOGÍAEl <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la asignatura se estructura en sesenta horas <strong>de</strong> clasespresenciales repartidas durante quince semanas, a razón <strong>de</strong> cuatro horas porsemana. Dichas clases presenciales engloban un 50% aproximadamente <strong>de</strong>clases teóricas, un 25% <strong>de</strong> trabajo práctico, y un 25% a repartir entreexposición pública <strong>de</strong> trabajos prácticos, activida<strong>de</strong>s en aula (experiencias <strong>de</strong>cátedra), y pruebas objetivas.Durante las clases teóricas se expondrán los contenidos <strong>de</strong> la asignatura yse resolverán ejemplos prácticos, todo ello apoyado mediante la proyección<strong>de</strong> transparencias que se distribuirán a los alumnos en formato electrónico através <strong>de</strong> la página WEB <strong>de</strong> la <strong>Universidad</strong>.Las clases <strong>de</strong> trabajo práctico se organizan en forma <strong>de</strong> tutorías en aula, <strong>de</strong>modo que los alumnos formarán grupos <strong>de</strong> trabajo. Cada grupo presentarásus dificulta<strong>de</strong>s en la resolución <strong>de</strong> los problemas propuestos en las clasesteóricas. Se valorará para cada grupo el trabajo previo <strong>de</strong> preparación <strong>de</strong>estas clases.Una vez <strong>de</strong>sarrolladas las clases teóricas y el trabajo práctico <strong>de</strong> apoyo,cada grupo <strong>de</strong>be ser capaz <strong>de</strong> resolver y explicar un conjunto <strong>de</strong> casosprácticos, lo cual se <strong>de</strong>mostrará mediante exposición pública y el <strong>de</strong>bate conel resto <strong>de</strong> la clase <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> su trabajo.XII.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE Evaluación <strong>de</strong>l trabajo personal Evaluación <strong>de</strong>l trabajo en grupo Una prueba inicial <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> los conocimientos mínimos requeridospara po<strong>de</strong>r seguir a<strong>de</strong>cuadamente la asignatura, cuyo valor esmeramente informativo. De esta manera se preten<strong>de</strong> que los alumnossean conscientes <strong>de</strong> sus posibles carencias y se les pueda aconsejarbibliografía <strong>de</strong> consulta. Existirán tres pruebas objetivas evaluables, correspondientesrespectivamente al Tema 1 <strong>de</strong> la Parte I, a los temas 2, 3 y 4 <strong>de</strong> la Parte I,y a las partes II y III <strong>de</strong>l temario propuesto.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 31


Estas pruebas consistirán en ejercicios <strong>de</strong> tipo test <strong>de</strong> 50 minutos <strong>de</strong>duración, en los que se propondrán para ser resueltas un conjunto <strong>de</strong>preguntas <strong>de</strong> aplicación inmediata <strong>de</strong> los contenidos teóricos<strong>de</strong>sarrollados parcialmente en la asignatura. Un examen final ordinario dividido en dos partes. En la primera seresolverá un cuestionario <strong>de</strong> tipo test, y en la segunda se propondrá laresolución <strong>de</strong> problemas y cuestiones similares a los que se han trabajadoen las clases prácticas. La calificación <strong>de</strong> la asignatura en la convocatoria <strong>de</strong> junio se estimarácomo la suma las calificaciones <strong>de</strong> las pruebas objetivas (10% cada una,30% en total) y la calificación <strong>de</strong>l examen final ordinario (70%), fijándoseuna nota mínima <strong>de</strong> 4 puntos sobre 10 en este examen final para po<strong>de</strong>ralcanzar el aprobado. En la convocatoria <strong>de</strong> junio, la calificación podrámejorarse con la valoración <strong>de</strong>l trabajo realizado para las clases prácticasy la exposición <strong>de</strong> la resolución <strong>de</strong> casos con un máximo <strong>de</strong> 2 puntos. Lacalificación en las convocatorias extraordinarias resultará directamente <strong>de</strong>la calificación <strong>de</strong>l examen correspondiente a dicha convocatoria (100%).Tal examen consistirá en un cuestionario <strong>de</strong> preguntas <strong>de</strong> tipo test.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 32


I.- DATOS INICIALES DE IDENTIFICACIÓNIntroducción a la TermodinámicaNombre <strong>de</strong> la asignatura: Introducción a la TermodinámicaCarácter:TroncalCréditos:4.5 (3T+1.5P)Titulación:Ingeniería QuímicaCiclo: 1º, curso 2ºDepartamento:Física AplicadaProfesor/es responsable/es: Fernando TejerinaII.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURALa sociedad <strong>de</strong>l conocimiento <strong>de</strong>manda una formación que tiene comoreferencias los cuatro polos siguientes: i) adquirir conocimientos, consolidarvalores y apren<strong>de</strong>r a apren<strong>de</strong>r; ii) apren<strong>de</strong>r a ser; iii) apren<strong>de</strong>r a hacer; y iv)apren<strong>de</strong>r a empren<strong>de</strong>r.El <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la asignatura <strong>de</strong> Termodinámica posee como referencias laspautas anteriores para colaborar en la adquisición <strong>de</strong> ciertas habilida<strong>de</strong>s y<strong>de</strong>strezas, generar actitu<strong>de</strong>s en consonancia con aquéllas y propiciar el<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> reflexión, <strong>de</strong> pensar, <strong>de</strong> razonar, <strong>de</strong> análisis, <strong>de</strong>comunicación, <strong>de</strong> trabajo en equipo, <strong>de</strong> observación e interpretación <strong>de</strong>lentorno, etc.Por ello, el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l curso preten<strong>de</strong> estar impregnado por una dinámicamás activa y participativa, y menos magistral. Se trata <strong>de</strong> aten<strong>de</strong>r alaprendizaje consi<strong>de</strong>rándole como una dimensión muy importante en laenseñanza universitaria, tradicionalmente más preocupada por transmitirconocimientos que por forjar actitu<strong>de</strong>s y <strong>de</strong>sarrollar capacida<strong>de</strong>sLa Termodinámica es una ciencia fenomenológica que estudia los procesos ysistemas físico-químicos apoyándose en postulados y leyes macroscópicas,establecidas por generalización <strong>de</strong> los hechos experimentales y sin utilizarninguna hipótesis sobre la estructura <strong>de</strong> la materia.Su <strong>de</strong>sarrollo en este curso, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> colaborar en la formación en el sentidoindicado por las referencias señaladas, persigue como objetivo específicoadquirir el bagaje conceptual, formal e instrumental necesario para <strong>de</strong>scribir yanalizar los procesos físico – químicos mediante:1º) lacontestación a los tres interrogantes siguientes: i) ¿en qué sentido evolucionaun sistema que es asiento <strong>de</strong> un proceso y qué magnitu<strong>de</strong>s indican estesentido? O su equivalente, ¿en qué sentido tiene lugar la transferencia <strong>de</strong>materia y/o energía? ii) ¿cuándo finaliza la evolución? o su equivalente,¿cuándo finaliza la transferencia <strong>de</strong> materia y/o energía?; iii) ¿cómo secaracteriza el estado <strong>de</strong> equilibrio?; 2º) la realización <strong>de</strong> los balances <strong>de</strong>energía, entropía y exergía.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 33


El formalismo termodinámico que sea elaborado al <strong>de</strong>sarrollar el programa<strong>de</strong>be proporcionar contestación a los interrogantes anteriores y permitir larealización los balances indicados.III.- HORAS DE TRABAJO GLOBALHoras/cursoASISTENCIA A CLASES TEORICAS 30ASISTENCIA A CLASES DE SEMINARIO DE9PROBLEMASCONTESTACIÓN CUESTIONES PLANTEADAS EN 10CLASEPREPARACIÓN DE CLASES DE SEMINARIO DE13PROBLEMASESTUDIO DE LA ASIGNATURA 30PROBLEMAS Y TEMAS PARA DESARROLLAR ENEQUIPO 8ESTUDIO PREPARACIÓN DE EXÁMENES 15REALIZACIÓN DE EXÁMENES 4ASISTENCIA A TUTORÍAS 2TOTAL HORAS PRESENCIALES 45TOTAL HORAS DE TRABAJO 121IV.- OBJETIVOS GENERALESEl <strong>de</strong>sarrollo y estudio <strong>de</strong> esta asignatura preten<strong>de</strong> como objetivos específicos<strong>de</strong>l aprendizaje <strong>de</strong>l estudiante los siguientes:• Conocer el <strong>de</strong>sarrollo formal, riguroso y lógico <strong>de</strong> una ciencia.• Adquirir el bagaje conceptual y el léxico científico propio <strong>de</strong> laTermodinámica.• Adquirir un bagaje formal básico y fundamental que permitaconsolidar y <strong>de</strong>sarrollar la capacidad <strong>de</strong> estudio y análisis <strong>de</strong>cualquier proceso y sistema físico-químico <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> vistaenergético, entrópico y exergético.• Conocer y aplicar la metodología apropiada para realizar el análisis<strong>de</strong> un sistema físico-químico (obtención <strong>de</strong> las ecuaciones <strong>de</strong> estado,propieda<strong>de</strong>s térmicas, propieda<strong>de</strong>s energéticas, relaciones formalesque gobiernan el comportamiento <strong>de</strong>l sistema, sentido <strong>de</strong> evolucióncuando es asiento <strong>de</strong> un proceso <strong>de</strong>terminado y está sometido aciertas ligaduras, finalización <strong>de</strong> la evolución, caracterización <strong>de</strong>lestado final <strong>de</strong> equilibrio y energía útil que se pue<strong>de</strong> obtener).• Ser protagonista activo en el <strong>de</strong>sarrollo y en la dinámica <strong>de</strong> laasignatura y, especialmente, construir su propia asignatura a partir <strong>de</strong>INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 34


las directrices contenidas en el material didáctico que es entregado elprimer día <strong>de</strong>l curso, y <strong>de</strong> las emanadas <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las clases ytutorías.• Captar la relación metodológica <strong>de</strong> esta asignatura con otrasparcelas <strong>de</strong> la ciencia• Poner <strong>de</strong> manifiesto la relación y utilidad <strong>de</strong> esta asignatura con el<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> otras asignaturas <strong>de</strong>l plan <strong>de</strong> estudiosLa consecución <strong>de</strong> los objetivos anteriores requiere, por una parte, un<strong>de</strong>sarrollo muy cooperativo y participativo <strong>de</strong> todos los aspectos <strong>de</strong> lasignatura y, por otra, y fundamental, la <strong>de</strong>dicación necesaria <strong>de</strong>l estudiantepara que diariamente pueda participar en el itinerario que indica la guía yfacilitar así la consecución <strong>de</strong> los objetivos anteriores.V.- CONTENIDOSI.- Objetivos y conceptos iniciales¿Qué estudia la Termodinámica?¿Cómo lo estudia?¿Para qué lo estudia?Conceptos <strong>de</strong> sistema, pared, ligadura.Descripciones <strong>de</strong> un sistemaII.- Estructura formalPrimer postuladoSegundo postuladoPrimer principio. Balance <strong>de</strong> energíaSegundo principio. Balances <strong>de</strong> entropía y <strong>de</strong> exergíaTercer principio. Cálculo <strong>de</strong> afinida<strong>de</strong>s químicas.iii. MetodologiaAnálisis termodinâmico <strong>de</strong> um sistemaRepresentaciones termodinámicas (energética, entrópica, entálpica,<strong>de</strong>l potencial <strong>de</strong> Helmholtz y <strong>de</strong>l potencial <strong>de</strong> Gibbs).VI.- DESTREZAS, CAPACIDADES Y HABILIDADES A ADQUIRIR.El <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> esta asignatura preten<strong>de</strong> que el estudiante adquiera, oprogrese en, ciertas capacida<strong>de</strong>s y <strong>de</strong>strezas, unas relativas a la propiaasigantura y otras generales, entre otras:- La capacidad necesaria para realizar, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vistatermodinámico, el análisis <strong>de</strong> cuestiones, <strong>de</strong> textos, <strong>de</strong> enunciados<strong>de</strong> problemas, etc.- Caracterizar el procesotermodinámico que experimenta el sistema osistemas fisico-químicos consi<strong>de</strong>rados en un problema <strong>de</strong>terminado- La capacidad necesaria para realizar, ante un problema o situación<strong>de</strong>terminada, la elección más a<strong>de</strong>cuada <strong>de</strong> variables in<strong>de</strong>pendientes,conocer cuántas variables in<strong>de</strong>pendientes son necesarias para laresolución <strong>de</strong> un problema <strong>de</strong>trminado o la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong>l estado <strong>de</strong>INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 35


un sistema, interpretar los resultados obtenidos en relación con losprincipios establecidos en el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la asignatura, etc- Capacidad para realizar el análisis energético <strong>de</strong> cualquier procesocíclico así como su representación gráfica en diferentes espaciostermodinámicos- Dominio <strong>de</strong> la resolución <strong>de</strong> ejercicios algebraicos sencillos talescomo generar una ecuación a partir <strong>de</strong> otra, expresar una ecuaciónen función <strong>de</strong> variable in<strong>de</strong>pendientes nuevas, etc.- Apren<strong>de</strong>r a “leer” la ecuación que expresa la diferencial <strong>de</strong> unamagnitud termodinámica que es función <strong>de</strong> estado para así po<strong>de</strong>rextraer la información que contiene (variables in<strong>de</strong>pendientes,i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> las primeras <strong>de</strong>rivadas parciales con magnitu<strong>de</strong>stermodinámicas, <strong>de</strong>rivadas segundas cruzadas, etc.)- Consolidar la experiencia <strong>de</strong> cálculo numérico mediante laconsi<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> eejercicios que conducen a una ecuacióntrascen<strong>de</strong>nte, a una integración numérica, etc.- Manejo <strong>de</strong> fuentes bibliográficas tanto en soporte papel comoelectrónico para adquirir información acerca <strong>de</strong> temas concretos.- Contribuir a la mejora <strong>de</strong> su capacidad <strong>de</strong> comunicación oralmediante la exposición pública <strong>de</strong> una cuestión o la resolución <strong>de</strong> unproblema, razonando su exposición y contestando a las dudas opreguntas que se le puedan formular.- Mejorar en el proceso <strong>de</strong> aprendizaje a pensar, a razonar, areflexionar, a sintetizar, etc- Adquirir o, en su caso, mejorar el hábito <strong>de</strong>l trabajo en equipo- Contribuir a <strong>de</strong>sarrollar su capacidad <strong>de</strong> creación, <strong>de</strong> iniciativa, etc.- Consolidar el hábito <strong>de</strong> trabajo, reforzar la filosofía <strong>de</strong>l esfuerzo, elejercicio <strong>de</strong> la responsabilidad, la capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión, etc.VIII.- TEMARIO Y PLANIFICACIÓN TEMPORALTemasHorasAPARTADO I : OBJETIVOS Y CONCEPTOS INICIALES1Etapas para <strong>de</strong>sarrollar una ciencia.- Objeto <strong>de</strong> la Termodinámica.- Sistema termodinámico.Volumen <strong>de</strong> control.- Pare<strong>de</strong>s y ligaduras termodinámicas.- Descripciones microscópica ymacroscópicaAPARTADO II : ESTRUCTURA FORMAL1,51234Primer postulado.- Hechos experimentales. Estado <strong>de</strong> equilibrio termodinámico.—Variables termodinámicas.- Variables y funciones <strong>de</strong> estado:- Funciones 2homogéneas:Teorema <strong>de</strong> Euler.- Espacio termodinámico.- Procesos termodinámicosSegundo postulado. Hechos experimentales. Parametrización <strong>de</strong>l estado <strong>de</strong> equilibrio.Temepratura.- Termómetro patrón.- Escalas termométricas.- Escala Internacional <strong>de</strong> 2TemperaturaFormulación matemática <strong>de</strong>l segundo postulado: ecuaciones <strong>de</strong> estado energética ytérmica.- Información dispensada por la ecuación térmica: coeficientes térmicos 1,5Primer principio (ley <strong>de</strong> conservación <strong>de</strong> la energía).- Energía interna, calor y trabajo.Trabajo <strong>de</strong> configuración y trabajo disipativo.- Hechos experimentales. Formulación 2matemática <strong>de</strong>l primer principio.- Aplicación a sistemas que experimentan los procesosINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 36


5678910siguientes: adiabáticos, cíclicos y <strong>de</strong> trabajo total nulo.- Análisis energético <strong>de</strong> motorestérmicos, refrigeradores y termobombas.Evaluación <strong>de</strong> la energía puesta en juego en forma <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> configuración paradiferentes sistemas termodinámicos.- Expresión generalizada para el trabajo <strong>de</strong> 1configuraciónInformación dispensada por la ecuación energética <strong>de</strong> estado: propieda<strong>de</strong>s energéticas.-Ecuación energética <strong>de</strong>l gas i<strong>de</strong>al. Proceso <strong>de</strong> expansión libre y adiabática.Ley <strong>de</strong> Joule.- 2Evaluación <strong>de</strong> la energía puesta en juego en forma <strong>de</strong> calorProcesos termodinámicos fundamentales.- ecuación funcional <strong>de</strong> un proceso.- Procesospolitrópicos. Índice <strong>de</strong> politropía.- Procesos isotermos, isóbaros, isócoros y adiabáticos 1Segundo principio (ley <strong>de</strong> transformación <strong>de</strong> la energía).- Hechos experimentales.-Necesidad <strong>de</strong>l segundo principio.- Formulaciones tradicionales.- Procesos reversibles eirreversibles. Teorema <strong>de</strong> Carnot.- Limitaciones <strong>de</strong>l segundo principio sobre los ciclos <strong>de</strong> 3potencia. Corolario <strong>de</strong> Carnot.- escala absoluta <strong>de</strong> temperatura.- Rendimiento <strong>de</strong> lasmáquinas térmicas (motores, frigoríficos y termobombas) en función <strong>de</strong> la temperaturaabsolutaNuevo corolario <strong>de</strong>l segundo principio: <strong>de</strong>sigualdad <strong>de</strong> Clausius.- Carácter holonómico <strong>de</strong> ladiferencial <strong>de</strong>l calor. Función entropía. Formulación <strong>de</strong>l segundo principio para procesos 3reversibles.- Relación entre las ecuaciones energética y térmica <strong>de</strong> estado.Consecuencias.Ecuaciones TdS. -Evaluación <strong>de</strong> variaciones <strong>de</strong> entropíaFormulación <strong>de</strong>l segundo principio para procesos irreversibles.- Aplicación <strong>de</strong>l segundoprincipio al conjunto sistema más entorno.- Principio <strong>de</strong> incremento <strong>de</strong> entropía <strong>11</strong><strong>11</strong>2Otras facetas <strong>de</strong> la entropía: entropía y energía; entropía y <strong>de</strong>sor<strong>de</strong>n:- Balance <strong>de</strong> entropíaen sistemas cerrados.- Balance <strong>de</strong> entropía en volúmenenes <strong>de</strong> control.- Energía utilizable:conceptos <strong>de</strong> estado muerto y <strong>de</strong> exergía.- Balance <strong>de</strong> exergía en un sistema cerradoTercer principio.- Limitaciones <strong>de</strong>l formalismo elaborado hasta ahora.- Necesidad <strong>de</strong> unnuevo principio.- Hechos experimentales. Teorema <strong>de</strong> Nernst.- Diversos enunciados <strong>de</strong>ltercer principio—Consecuencias.- Evaluación <strong>de</strong> afinida<strong>de</strong>s químicas.- Cálculo <strong>de</strong> entropíasabsolutas. Cosntante química (*)(*) Con el fin <strong>de</strong> ofrecer la perspectiva más amplia posible y el <strong>de</strong>sarrollo completo <strong>de</strong> este principio y teniendo encuenta, a<strong>de</strong>más, la cronología <strong>de</strong> la aparición <strong>de</strong> las cuestiones que <strong>de</strong>be resolver, este tema será <strong>de</strong>sarrollado alfinal <strong>de</strong>l apartado III.APARTADO III: METODOLOGÍA2,51Análisis termodinámico <strong>de</strong> un sistema.- Representaciones energética y entrópica.- Ecuaciónfundamental <strong>de</strong> una representación termodinámica.- Ecuaciones <strong>de</strong> Gibbs, <strong>de</strong> Euler y <strong>de</strong>Gibbs-Duhem1,523Condiciones <strong>de</strong> equilibrio <strong>de</strong> un sistema termodinámico.- Estudio particular <strong>de</strong> un sistemaaislado y <strong>de</strong> un sistema que evoluciona a entropía y volumen constantes. Condiciones <strong>de</strong> 1equilibrio térmico y mecánicoSistemas termodinámicos con número variable <strong>de</strong> partículas.- Potencial químico.- Condición<strong>de</strong> equilibrio material 145Representaciones termodinámicas (o potenciales termodinámicos) <strong>de</strong> Helmholtz y <strong>de</strong>Gibbs.- Información que pue<strong>de</strong>n dispensar y significado físico.- representación entálpica(potencial entalpía).- Procesos <strong>de</strong> estrangulación. Rerlaciones entre potencialestermodinámicos. Ecuaciones <strong>de</strong> Gibbs-HelmholtzTercer principio.- Limitaciones <strong>de</strong>l formalismo elaborado hasta ahora.- Necesidad <strong>de</strong> unnuevo principio.- Hechos experimentales. Teorema <strong>de</strong> Nernst.- Diversos enunciados <strong>de</strong>ltercer principio—Consecuencias.- Evaluación <strong>de</strong> afinida<strong>de</strong>s químicas.- Cálculo <strong>de</strong> entropíasabsolutas. Cosntante química32INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 37


IX.- BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIATeoríaAbbott. M y Vanness, H. “Termodinámica.” Edit. McGraw Hill, 1998Aguilar, J. “Curso <strong>de</strong> Termodinámica”. Edit. Alhambra Universitaria, 1991Biel, J. “Termodinámica”, vol I. Editorial Reverté, 2002Feidt, M. “Thermodynamique et Optimization Energetique”. Edit. Tec-Doc. 1987Kon<strong>de</strong>pudi,D. y Prigogine, I. “Mo<strong>de</strong>rn Thermodynamics”. John Wiley, 1998Morán, M.J. “Fundamentos <strong>de</strong> Termodinámica Técnica”. Edit. Reverté 1994Tejerina, F. “Termodinamica” tomo I. Edit. Paraninfo, 1984ProblemasBarrio Casado, Mª <strong>de</strong>l y varios autores. “Problemas resueltos <strong>de</strong> Termodinámica”Edit. Thomson, 2005Gandía, V. “Problemas <strong>de</strong> Termodinámica”. 1977. Dist. Librería Her<strong>de</strong>r.BarcelonaPellicer, J. y varios autores. “100 problemas <strong>de</strong> Termodinámica”. Alianza Editorial,1995Pellicer, J. y Tejerina, F. “Problemas resueltos <strong>de</strong> Termodinámica” Sec. Publ.UVA, 1997Sala Lizarraga, J. Mª y otros autores. “Problemas <strong>de</strong> Termodinámicafundamental” 2000Edita, <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> la RiojaX.- METODOLOGÍAPara el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la asignatura se dispone <strong>de</strong> tres horas semanales quecorrespon<strong>de</strong>n a clases <strong>de</strong> teoría, seminarios <strong>de</strong> problemas, análisis <strong>de</strong> lascuestiones propuestas en clase para entregar individualmente y consi<strong>de</strong>ración<strong>de</strong> los temas y problemas propuestos para ser resueltos o <strong>de</strong>sarrollados enequipoPara facilitar el trabajo <strong>de</strong>l estudiante, el primer día <strong>de</strong> clase es entregadomaterial didáctico a cada uno. Cada capítulo contiene los elementos formales yconceptuales más importantes, y va precedido <strong>de</strong> la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> supanorámica, objetivos que se persiguen en su estudio, su relación con lo yaestudiado e importancia para el <strong>de</strong>sarrollo posterior <strong>de</strong> la asignatura. Cadacapítulo finaliza con una relación <strong>de</strong> tareas, cuestiones o ejercicios que tienenpor objeto facilitar la comprensión y la asimilación <strong>de</strong>l contenido <strong>de</strong>l capítulo.Asimismo, en el material entregado está incluido el examen <strong>de</strong> unaconvocatoria anterior con especificación <strong>de</strong> la puntuación <strong>de</strong> cada parte, unahistoria breve <strong>de</strong> la Ingeniería Química y unos comentarios acerca <strong>de</strong> lasociedad en la que <strong>de</strong>sarrollará su actividad el estudiante universitario actual, elespacio europeo universitario común, la formación universitaria <strong>de</strong>mandada porla sociedad <strong>de</strong>l conocimiento, los criterios <strong>de</strong> evaluación y la dinámica <strong>de</strong> lasconsultas y tutorías individuales o en grupo, así como la dirección electrónicaINGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 38


XI.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJEEl sistema <strong>de</strong> evaluación es mixto: evaluación continua y una prueba objetiva oexamen. Un mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> examen, que incluye la puntuación <strong>de</strong> cada problema ocuestión, es entregado junto con el material didáctico.La primera se basa en la información obtenida en el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l curso ycorrespon<strong>de</strong> a los cinco criterios siguientes:• Participación en el diálogo que se induce en el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> lasclases• Contestación a las cuestiones, o ejercicios, propuestos en clase,surgidos en el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las clases, o bien propuestos “ad hoc”.Se <strong>de</strong>ben resolver individualmente o en grupo, son recogidos enfechas convenidas y, una vez corregidos, son <strong>de</strong>vueltos ycomentados en clase.• Resolución <strong>de</strong> los problemas planteados en los boletines <strong>de</strong>problemas y la consiguiente exposición, por parte <strong>de</strong> un estudiante yante el resto <strong>de</strong> compañeros, en los seminarios <strong>de</strong> problemas.• Temas y problemas propuestos para <strong>de</strong>sarrollar, o resolver, yentregar en equipo.• Resolución <strong>de</strong> problemas específicos y muy representativospropuestos para ser entregados <strong>de</strong> modo individual: Una vezcorregidos son <strong>de</strong>vueltos y comentadosLa evaluación continua representa el 40 % <strong>de</strong> la calificación.El segundo referente, el examen, consiste en la resolución <strong>de</strong> problemas ycuestiones, dificultad y naturaleza análoga al <strong>de</strong> los problemas y cuestionesconsi<strong>de</strong>rados durante el curso, y en valorar el conocimiento adquirido <strong>de</strong> losaspectos conceptuales, formales y metodológicos <strong>de</strong> la materia <strong>de</strong>sarrollada.Como ya ha sido indicado, el material didáctico entregado el primer día <strong>de</strong>clase incluye el examen correspondiente a una convocatoria anterior.Asimismo, problemas <strong>de</strong> los exámenes <strong>de</strong> cursos anteriores son incluidos enel boletín <strong>de</strong> problemas; análogamente, cuestiones <strong>de</strong> exámenes <strong>de</strong> añosanteriores son propuestas como tales a lo largo <strong>de</strong>l curso. En uno y otro casose indica que se trata <strong>de</strong> un problema o una cuestión propuestos en examen.Para la resolución <strong>de</strong> los problemas se pue<strong>de</strong>n utilizar libros, apuntes o notasrelativos a teoría. Asimismo, para la resolución <strong>de</strong> las cuestiones sonproporcionadas las expresiones matemáticas que no sean elementales.* * *INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 39


I.- DATOS INICIALES DE IDENTIFICACIÓNMatemática Aplicada a la Ingeniería QuímicaNombre <strong>de</strong> la asignatura:Matemática Aplicada a la IngenieríaQuímicaCarácter:ObligatoriaCréditos:9 (6T+3P)Titulación:Ingeniería QuímicaCiclo: 1º, curso 2ºDepartamento:Matemática AplicadaProfesor/es responsable/es:Mariano Esteban PiñeiroJosé Fernando Pascual-SánchezII.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURALas Matemáticas son para la Ingeniería Química un instrumentoindispensable, tanto para la comprensión <strong>de</strong> los procesos químicos, comopara una formulación ágil y potente que permite obtener una visión exacta yrigurosa <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> esos procesos.Un Ingeniero Químico <strong>de</strong>be conocer la forma o expresión matemática en quese formulan los problemas <strong>de</strong> procesos químicos y cómo la manipulaciónmatemática <strong>de</strong> esa expresión y su resolución le permite enten<strong>de</strong>r mejor losresultados <strong>de</strong> los procesos químicos, cuando se cambian las condicionesiniciales o <strong>de</strong> frontera.III.- VOLUMEN DE TRABAJOHoras/cursoASISTENCIA A CLASES TEORICAS 25ASISTENCIA A CLASES PRÁCTICAS 50PREPARACIÓN TRABAJOS CLASE TEORIA 20PREPARACIÓN DE TRABAJOS CLASE PRÁCTICAS 45ESTUDIO PREPARACIÓN CLASES 25PREPARACIÓN PROBLEMAS Y PRÁCTICAS 45ESTUDIO PREPARACIÓN DE EXÁMENES 15REALIZACIÓN DE EXÁMENES 5ASISTENCIA A TUTORÍAS 10TOTAL HORAS PRESENCIALES 90TOTAL VOLUMEN DE TRABAJO 240INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 40


IV.- OBJETIVOS GENERALESEl objetivo general <strong>de</strong> la asignatura es: “Adquisición por parte <strong>de</strong>l estudiante<strong>de</strong> una visión clara y equilibrada <strong>de</strong> la Matemática como instrumentoeficaz en la formulación <strong>de</strong> los procesos químicos.Se plantean por tanto como objetivos específicos:1) Que el alumno se familiarice, mediante las motivaciones e ilustracionesa<strong>de</strong>cuadas, con la mo<strong>de</strong>lización matemática <strong>de</strong> procesos dinámicos <strong>de</strong> laNaturaleza 1) Alcanzar los conocimientos básicos sobre ecuacionesdiferenciales ordinarias y en <strong>de</strong>rivadas parciales, especialmente las quesurgen en relación con los procesos químicos y, en general, en los procesosdinámicos <strong>de</strong> evolución temporal.3) El conocimiento <strong>de</strong> los principales métodos analíticos <strong>de</strong> resolución <strong>de</strong>ecuaciones diferenciales lineales, las i<strong>de</strong>as básicas para el empleo <strong>de</strong>métodos numéricos <strong>de</strong> resolución para ecuaciones diferenciales ordinarias y<strong>de</strong> las i<strong>de</strong>as básicas <strong>de</strong> los métodos cualitativos <strong>de</strong> resolución.V.- CONTENIDOSPARTE I: Los procesos dinámicos y las Ecuaciones Diferenciales Ordinarias Resolución <strong>de</strong> las Ecuaciones Diferenciales Ordinarias mediante métodosanalíticos y numéricos. Ecuaciones diferenciales Lineales y No Lineales. Linealización y estabilidad.PARTE II: Las Ecuaciones diferenciales en Derivadas parciales y los procesosque <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> varias variables. Método <strong>de</strong> separación <strong>de</strong> variables para la resolución <strong>de</strong> Ecuaciones enDerivadas Parciales <strong>de</strong> segundo or<strong>de</strong>n,VI.- DESTREZAS A ADQUIRIR.Para conseguir los objetivos propuestos, el alumno <strong>de</strong>bería: Enten<strong>de</strong>r correctamente la relación entre variación relativa <strong>de</strong> magnitu<strong>de</strong>sy su expresión mediante el empleo <strong>de</strong> las <strong>de</strong>rivadas, para po<strong>de</strong>r obtenerlas ecuaciones diferenciales <strong>de</strong> los procesos en estudio. Po<strong>de</strong>r clasificar los distintos tipos <strong>de</strong> ecuaciones diferenciales y distinguirlos métodos a<strong>de</strong>cuados <strong>de</strong> resolución en cada caso. Ser capaz <strong>de</strong> valorar cuándo es preciso obtener la solución exacta ycuando es suficiente con obtener una aproximada. Ser capaz <strong>de</strong> relacionar el grado <strong>de</strong> aproximación con que <strong>de</strong>be expresarla solución con el <strong>de</strong> la precisión <strong>de</strong> los datos experimentales tomados. Desarrollar la capacidad razonadora, espíritu experimental y evaluacióncrítica <strong>de</strong> resultados.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 41


VIII.- TEMARIO Y PLANIFICACIÓN TEMPORALTemasHorasPARTE I: ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS, E.D.O.1 Integración elemental <strong>de</strong> E.D.O´s <strong>de</strong> primer or<strong>de</strong>n.Origen <strong>de</strong> las ecuaciones diferenciales. Interpretación geométrica. Poligonal <strong>de</strong>Euler. Ecuaciones integrables elementalmente: <strong>de</strong> variables separadas,homogéneas, exactas, lineales y <strong>de</strong> Bernouilli. Ecuaciones no integrableselementalmente. Aplicaciones.2 Ecuaciones lineales <strong>de</strong> or<strong>de</strong>n superior.Ecuaciones homogéneas <strong>de</strong> coeficientes constantes. Ecuaciones completas.Principio <strong>de</strong> superposición y <strong>de</strong>terminismo. Método <strong>de</strong> los coeficientesin<strong>de</strong>terminados. Método <strong>de</strong> Lagrange o <strong>de</strong> variación <strong>de</strong> constantes. Aplicaciones.3 Solución aproximada <strong>de</strong> EDO´s.Método <strong>de</strong> los iterantes <strong>de</strong> Picard. Soluciones en series <strong>de</strong> potencias: Métodos<strong>de</strong> la serie <strong>de</strong> Taylor y <strong>de</strong> coeficientes in<strong>de</strong>terminados. Métodos numéricos paraEDO´s: Método <strong>de</strong> Euler. Método <strong>de</strong> Heun o Euler mejorado. Fórmula <strong>de</strong> Runge-Kutta <strong>de</strong> or<strong>de</strong>n cuatro.4 Sistemas lineales <strong>de</strong> EDO´s con coeficientes constantes. Espacio <strong>de</strong> soluciones.Matrices fundamentales. Solución por el método matricial. Solución sistemashomogéneos por métodos operacionales. Sistemas completos5 Transformada <strong>de</strong> Laplace.Definición. Transformadas fundamentales. Propieda<strong>de</strong>s y Reglas operacionales.Transformada inversa. Solución <strong>de</strong> problemas <strong>de</strong> valor inicial <strong>de</strong> sistemas linealesy ecuaciones <strong>de</strong> or<strong>de</strong>n superior mediante la transformada <strong>de</strong> Laplace6 Análisis Numérico. Interpolación y aproximación <strong>de</strong> funciones. Ajuste por mínimoscuadrados. Diferenciación e integración numérica. Ecuaciones no lineales.Método <strong>de</strong> Newton7 Integración elemental <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> E.D.O´s: Sistemas autónomos <strong>de</strong> dosEDOs. Órbitas. Mapas <strong>de</strong> fase. Integrales Primeras. Descripción <strong>de</strong> los mapas<strong>de</strong> fases <strong>de</strong> los sistemas conservativos. Sistemas lineales homogéneos <strong>de</strong> dosecuaciones. Aplicaciones.8 Teoría cualitativa <strong>de</strong> sistemas dinámicos. Linealizaciones.. Estabilidad <strong>de</strong>Lyapunov. Funciones <strong>de</strong> Lyapunov. Método directo. Aplicaciones.9 Cálculo Variacional. Planteamiento. Ecuación Diferencial <strong>de</strong> Euler para unextremal. Problemas Isoperimétricos: Introducción. Multiplicadores <strong>de</strong> Lagrange.Ligaduras Integrales. Ligaduras Finitas.2 T+5P2 T+5P2 T+5P2 T+4P2 T+5P2 T+4P2 T+3P2 T+3P2 T+3Pe.d.p.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 42


PARTE II: ECUACIONES DIFERENCIALES EN DERIVADAS PARCIALES, E.D.P.10 Introducción a las EDP´s.Ecuación <strong>de</strong>l potencial. Ecuación <strong>de</strong> difusión <strong>de</strong>l calor. Ecuación <strong>de</strong> ondas.<strong>11</strong> Método <strong>de</strong> separación <strong>de</strong> variables.Series <strong>de</strong> Fourier en una variable. Solución mediante separación <strong>de</strong> variables <strong>de</strong>las ecuaciones <strong>de</strong> difusión y ondas en un intervalo. Ecuación <strong>de</strong> Laplace en unrectángulo y en un disco. Ecuación <strong>de</strong> difusión y transporte en un intervalo.Extensión a varias variables. Transformada <strong>de</strong> Fourier12 Ecuación <strong>de</strong> Euler. Ecuación <strong>de</strong> Bessel. Funciones <strong>de</strong> Bessel. Problemas endiscos y cilindros. Ecuación <strong>de</strong> Legendre. Polinomio <strong>de</strong> Legendre. Problemas enesferas13 Descripción <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> diferencias finitas y elementos finitos. Cotas <strong>de</strong>lerror1 T+4P2T+5P2T+5P2T+4PIX.- BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIABibliografía básica:* M.R. SPIEGEL, "Matématicas Avanzadas para Ingeniería y Ciencias", serie Schaum(Mc Graw-Hill)* G. F. SIMMONS, "Ecuaciones Diferenciales, con aplicaciones y notas históricas", McGraw-Hill* R.F. NAGLE y E. SAFF, "Fundamentos <strong>de</strong> Ecuaciones Diferenciales Ordinarias",Addison-Wesley* P. DUCHATEAU, D.W. ZACHMANN, "Ecuaciones Diferenciales Parciales", serieSchaum (McGraw-Hill)Bibliografía complementaria:* J. MARTÍNEZ SALAS, "Métodos Matemáticos", <strong>Valladolid</strong>.* J. Mª. SANZ SERNA, "Diez lecciones <strong>de</strong> Cálculo Numérico", Servicio <strong>de</strong>Publicaciones <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> <strong>Valladolid</strong>.* F. AYRES, "Ecuaciones Diferenciales", serie Schaum (MacGraw-Hill)* E. H. EDWARDS, D.E. PENNEY, "Ecuaciones Diferenciales Elementales" PrenticeHall* A. CASTRO FIGUEROA, "Curso básico <strong>de</strong> ecuaciones en <strong>de</strong>rivadas parciales",Addison-WesleyX.- METODOLOGÍAEl <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la asignatura se estructura en tres horas semanales a lolargo <strong>de</strong>l todo el curso. De ellas, una se <strong>de</strong>dicará normalmente a laexplicación teórica y otras dos al planteamiento y resolución <strong>de</strong> problemasprácticos. Cada tres semanas, una hora se <strong>de</strong>stinará a tutoría en el aula. Losalumnos dispondrán en la web <strong>de</strong> la <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> toda la informaciónbásica requerida: objetivos, programa, colección <strong>de</strong> problemas propuestos,colección <strong>de</strong> exámenes <strong>de</strong> años anteriores, ejercicios a <strong>de</strong>sarrollar por gruposo individualmente y evaluación <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los apartados.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 43


XI.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE - Evaluación continua en clase. La asistencia activa y permanente a claseserá imprescindible para po<strong>de</strong>r realizar y puntuar esta evaluación. - Evaluación <strong>de</strong>l trabajo personal <strong>de</strong> resolución <strong>de</strong> ejercicios suministradospor el profesor a principios <strong>de</strong> los dos cuatrimestres. Estos ejerciciosresueltos por el alumno serán entregados en los exámenes. - Evaluación <strong>de</strong>l trabajo en grupo. - Las anteriores notas puntuarán un máximo <strong>de</strong>l 20% <strong>de</strong> la nota final, peropara tenerlas en cuenta es imprescindible obtener un mínimo <strong>de</strong> 4 puntossobre 10 en las pruebas objetivas (exámenes). -Dos pruebas objetivas (exámenes). Los únicos exámenes serán losoficiales cuyas fechas vienen fijadas con antelación por el Decanato. Uno,para la materia correspondiente a los seis primeros temas (1 ercuatrimestre) y el otro examen sobre el resto <strong>de</strong> la materia. Estas pruebas objetivas (exámenes) tendrán una duración aproximada <strong>de</strong>3 horas, cada una <strong>de</strong> ellas, y consistirán en tres o cuatro problemas oejercicios semejantes a los realizados en clase, con el fin <strong>de</strong> comprobar sise han conseguido por parte <strong>de</strong>l alumno las <strong>de</strong>strezas antes indicadas. La nota <strong>de</strong> las pruebas objetivas (exámenes) contabilizarán el 80% <strong>de</strong>la nota final, pero para ello <strong>de</strong>be conseguirse en cada una <strong>de</strong> ellas unmínimo estimado en 4 puntos sobre 10. Los alumnos que hayan superado el examen <strong>de</strong>l primer cuatrimestrepodrán optar por realizar sólo el examen <strong>de</strong>l segundo cuatrimestre o elexamen final. Los alumnos que no hayan superado el primer examencuatrimestral, <strong>de</strong>berán realizar necesariamente el examen final <strong>de</strong> Junio,que constará <strong>de</strong> cuatro o cinco problemas o ejercicios <strong>de</strong> toda laasignatura. En la convocatoria <strong>de</strong> Septiembre habrá un único examen <strong>de</strong> toda laasignatura.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 44


I.- DATOS INICIALES DE IDENTIFICACIÓNOperaciones Básicas <strong>de</strong> Flujo <strong>de</strong> FluidosNombre <strong>de</strong> la asignatura: Operaciones básicas <strong>de</strong> flujo <strong>de</strong> fluidosCarácter:TroncalCréditos:9 (6T+3P)Titulación:Ingeniero QuímicoCiclo: 1º, curso 2ºDepartamento:Ingeniería Química y Tecnología <strong>de</strong>l MedioAmbienteProfesor/es responsable/s: Esther Alonso SánchezMar Peña MirandaII.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURAEl flujo <strong>de</strong> fluidos es una disciplina muy utilizada en todas las ingenierías. Sinembargo el programa <strong>de</strong> esta asignatura está orientado a la formación <strong>de</strong>Ingenieros Químicos, particularizando en aquellos aspectos que son <strong>de</strong> interéspara estos profesionales. Así la primera parte <strong>de</strong> la asignatura está <strong>de</strong>dicada ala mecánica <strong>de</strong> fluidos, y la segunda parte a las operaciones <strong>de</strong> separaciónsólido – líquido en las que intervienen fluidos. En este sentido, los ejemplosutilizados en el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la asignatura son propios <strong>de</strong> la industria química,y <strong>de</strong> procesos industriales <strong>de</strong> producción.III.- VOLUMEN DE TRABAJOHoras/cursoASISTENCIA A CLASES TEORICAS 55ASISTENCIA A CLASES PRÁCTICAS 29PREPARACIÓN CLASES TEÓRICAS 40PREPARACIÓN CLASES PRÁCTICAS Y PRUEBAS 60REALIZACIÓN DE PRUEBAS 4ESTUDIO PREPARACIÓN CONTROLES 15ESTUDIO PREPARACIÓN EXÁMEN 35REALIZACIÓN CONTROLES 2TOTAL HORAS PRESENCIALES 90TOTAL VOLUMEN DE TRABAJO 238INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 45


IV.- OBJETIVOS GENERALESEl objetivo global <strong>de</strong> esta asignatura es analizar y compren<strong>de</strong>r elcomportamiento <strong>de</strong> fluidos que circulan por el interior <strong>de</strong> conducciones y por elexterior <strong>de</strong> sólidos, así como conocer las características <strong>de</strong> las operaciones <strong>de</strong>separación más importantes basadas en el flujo <strong>de</strong> fluidos y los equiposutilizados en la industria para llevarlas a cabo. Todo ello, con objeto <strong>de</strong> po<strong>de</strong>rresolver problemas reales don<strong>de</strong> intervengan fluidos en circulación, y ser capaz<strong>de</strong> seleccionar la operación <strong>de</strong> separación más a<strong>de</strong>cuada para una<strong>de</strong>terminada aplicación.Este objetivo global se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollar en los siguientes objetivosespecíficos, distinguiéndose entre objetivos para el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> habilida<strong>de</strong>s yobjetivos para el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> actitu<strong>de</strong>s:Objetivos para el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> habilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l alumno:• Resolver problemas reales en los que intervienen fluidos en circulación,tanto problemas <strong>de</strong> operación, como <strong>de</strong> dimensionado <strong>de</strong> instalaciones <strong>de</strong>flujo.• Evaluar la pérdida <strong>de</strong> energía mecánica <strong>de</strong> un fluido en circulación• Evaluar las necesida<strong>de</strong>s energéticas <strong>de</strong> bombeo y/o agitación mecánicaen una instalación.• Dimensionar y seleccionar el sistema <strong>de</strong> bombeo y la red <strong>de</strong> tuberíasutilizando catálogos comerciales• Conocer la instrumentación básica <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> las variables mássignificativas en flujo <strong>de</strong> fluidos, como pue<strong>de</strong>n ser flujo, presión y nivel.• Conocer los fundamentos <strong>de</strong> las operaciones <strong>de</strong> separación sólido - fluido• Conocer el funcionamiento <strong>de</strong> distintos equipos para la separación sólidofluido,tales como filtros, centrífugas, sedimentadores.• Seleccionar la operación unitaria más a<strong>de</strong>cuada para la separaciónsólido-fluidoObjetivos para el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> actitu<strong>de</strong>s en el alumno:• Apren<strong>de</strong>r a relacionar contenidos <strong>de</strong> diferente materias, mostrando quelas asignaturas no son compartimentos estancos, y que es necesaria unarelación entre ellas que lleven a la solución integral <strong>de</strong> los problemas.• Desarrollar su curiosidad por los procesos que le ro<strong>de</strong>an, pensando en lassoluciones que se están utilizando para resolverlos.• Desarrollar la capacidad <strong>de</strong> plantear y seleccionar entre diferentesalternativas• Desarrollar la capacidad razonadora y evaluación crítica <strong>de</strong> resultados• Habituar al alumno a la metodología <strong>de</strong>l trabajo en equipo mediante larealización <strong>de</strong> un trabajo práctico en grupo y discusiones abiertas en laresolución <strong>de</strong> problemas.• Promover en el alumno la consulta <strong>de</strong> bibliografía en inglés.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 46


V.- CONTENIDOSPARTE I: MECÁNICA DE FLUIDOS• Conceptos Básicos. Propieda<strong>de</strong>s• Bases <strong>de</strong>l Flujo en Conducciones.• Equipo <strong>de</strong> Bombeo <strong>de</strong> Fluidos.• Flujo <strong>de</strong> fluidos Compresibles.• Conducciones y Accesorios.• Agitación y Mezcla.• Instrumentación en Flujo <strong>de</strong> Fluidos.PARTE II: OPERACIONES BÁSICAS DE FLUJO DE FLUIDOS.• Caracterización <strong>de</strong> partículas sólidas.• Reducción <strong>de</strong> tamaño y separaciones mecánicas.• Almacenamiento y transporte <strong>de</strong> materiales sólidos a granel.• Movimiento <strong>de</strong> partículas en un fluido.• Sedimentación.• Flujo en Lechos Porosos.• Flujo en lechos fluidizados.• Filtración.• CentrifugaciónVI.- COMPETENCIAS ESPECÍFICASPara conseguir los objetivos propuestos, el alumno <strong>de</strong>bería: Buscar en las fuentes bibliográficas habituales las propieda<strong>de</strong>s físicas <strong>de</strong>fluidos y <strong>de</strong> los materiales utilizados Plantear y resolver balances <strong>de</strong> energía mecánica a fluidos en movimiento,tanto compresibles como incompresibles Consultar e interpretar catálogos comerciales <strong>de</strong> bombas, tuberías,válvulas e instrumentación, así como <strong>de</strong> los equipos utilizados en laseparación sóldio – fluido. Aplicar los fundamentos <strong>de</strong> las operaciones <strong>de</strong> separación sóldio – fluidoen la resolución <strong>de</strong> problemas tanto operacionales como <strong>de</strong> selección <strong>de</strong>alternativas.VIII.- TEMARIO Y PLANIFICACIÓN TEMPORALTemas1PARTE I: MECÁNICA DE FLUIDOSConceptos Básicos. Propieda<strong>de</strong>s físicas <strong>de</strong> los fluidos. Estática <strong>de</strong>fluidos.2 Bases <strong>de</strong>l Flujo en Conducciones. Ecuaciones básicas <strong>de</strong> flujo <strong>de</strong>fluidos: continuidad y energía. Cálculo <strong>de</strong> la pérdida <strong>de</strong> carga enHoras312INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 47


34567conducciones. Pérdida <strong>de</strong> carga con flujo gas-líquido. Flujo ensistemas complejos, tuberías en serie y en paralelo. Régimen noestacionario: golpe <strong>de</strong> ariete.Equipo <strong>de</strong> Bombeo <strong>de</strong> Fluidos. Bombas <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento positivo.Bombas centrífugas: curvas <strong>de</strong> características. Selección <strong>de</strong> bombas.Flujo <strong>de</strong> fluidos Compresibles. Flujo a través <strong>de</strong> orificios. Flujo enconducciones. Onda <strong>de</strong> choque. Soplantes y compresores. Sistemas <strong>de</strong>vacío.Conducciones y Accesorios. Características <strong>de</strong> las conducciones.Uniones. Accesorios. Válvulas: características y tipos.Agitación y Mezcla. Tipos <strong>de</strong> agitación y mezcla. Tanques agitados:potencia, velocidad y tiempo <strong>de</strong> mezcla. Equipo.Instrumentación en Flujo <strong>de</strong> Fluidos. Medidores <strong>de</strong> presión. Medidores<strong>de</strong> velocidad, caudal y flujo <strong>de</strong> masa.994538PARTE II: OPERACIONES BÁSICAS DE FLUJO DE FLUIDOSCaracterización <strong>de</strong> partículas sólidas. Medida y distribución <strong>de</strong>tamaño.9 Reducción <strong>de</strong> tamaño y separaciones mecánicas. Energía y Equipo.10<strong>11</strong>121314Almacenamiento y transporte <strong>de</strong> materiales sólidos a granel.Depósitos y tolvas. Equipo <strong>de</strong> transporte y criterios <strong>de</strong> selección.Movimiento <strong>de</strong> partículas en un fluido. Coeficiente <strong>de</strong> rozamiento.Fuerza sobre la partícula. Velocidad límite <strong>de</strong> caída.Sedimentación. Separaciones basadas en el movimiento <strong>de</strong> partículasen el seno <strong>de</strong> un fluido. Cálculo <strong>de</strong> sedimentadotes.Flujo en Lechos Porosos. Variables características. Flujo a través <strong>de</strong>lechos porosos: ecuaciones generales. Columnas <strong>de</strong> relleno: caída <strong>de</strong>presión y velocidad <strong>de</strong> inundación. Aplicaciones en I.Q.Flujo en lechos fluidizados. Variables características. Sistemas sólidolíquido.Sistemas sólido-gas. Diagrama <strong>de</strong> Geldart. Aplicaciones en I.Q.15 Filtración. Ecuaciones generales. Aspectos prácticos. Equipo.16Centrifugación. Conceptos generales. Separación <strong>de</strong> líquidos y sólidosen un campo centrífugo. Equipo221459665INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 48


IX.- BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIACOULSON & RICHARDSON. “Chemical Engineering” Vol 1 Sixth Edition (2000),Vol 2., Fifth Edition. (2002). Pergamon.PERRY & CHILTON. “Chemical Engineers´Handbook” Mc Graw-Hill.VALIENTE. A. “Problemas <strong>de</strong> flujo <strong>de</strong> fluidos” Limusa, 2ª Edición (1998).DARBY. R. “Chemical Enginering Fluid Mechanics” M. Dekker 2ª Ed. (2001)LEVENSPIEL. O. “Flujo <strong>de</strong> fluídos a Intercambiadores <strong>de</strong> Calor” Ed. Reverte(1993)Ullmann´s Encyclopedia of Industrial Chemistry 5ª ed. CD-ROMCREUS A. “instrumentación Industrial”. Editorial Marcombo, 6ª Edición (1997).SCHWEITZER P.A., “Handbook of Separation Techniques for ChemicalEngineers”, McGraw-Hill, 3ª Edition (1997)X.- METODOLOGÍAEl <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la asignatura se realiza mediante clases teóricas y clases <strong>de</strong>problemas. Para ello se dispone <strong>de</strong> tres horas semanales, <strong>de</strong> las cuales unahora se <strong>de</strong>dicará al planteamiento y resolución <strong>de</strong> problemas y dos horas <strong>de</strong>teoría. Los alumnos dispondrán en la web <strong>de</strong> la titulación <strong>de</strong> toda lainformación básica requerida: objetivos, programa, contenidos fundamentales,tablas y ábacos, colección <strong>de</strong> problemas propuestos, colección <strong>de</strong> exámenes<strong>de</strong> años anteriores, ejercicios a <strong>de</strong>sarrollar por grupos o individualmente,evaluación <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los apartados, y programación temporal <strong>de</strong> laasignatura.Clases <strong>de</strong> teoría.- Se explican los aspectos fundamentales <strong>de</strong> cada tema, y seplantea la estrategia <strong>de</strong> resolución <strong>de</strong> problemas tipo. Los alumnos tienen asu disposición los contenidos que se <strong>de</strong>sarrollan con objeto <strong>de</strong> facilitarles lacompresión <strong>de</strong> los mismos.Clases <strong>de</strong> problemas.- Se aplicarán los conceptos <strong>de</strong>sarrollados <strong>de</strong> cadatema a la resolución <strong>de</strong> problemas, aumentado el grado <strong>de</strong> complejidad <strong>de</strong> losmismos, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los fundamentales <strong>de</strong> la colección hasta los problemasplanteados en exámenes anteriores. Estas clases son presenciales, y en ellasel alumno bien solo o en grupo, plantea el problema propuesto, previo a suresolución en la pizarra. Se resolverán a<strong>de</strong>más los problemas entregadoscomo tareas a lo largo <strong>de</strong>l curso.Activida<strong>de</strong>s no presenciales. -Los alumnos <strong>de</strong>ben preparar las pruebas ycontroles programados en calendario, que consisten en problemas con ungrado <strong>de</strong> complejidad semejante a los <strong>de</strong> examen.XI.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE Cuatro pruebas escritas individuales <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> realización <strong>de</strong>problemas <strong>de</strong> la colección fijados previamente Dos controles, uno <strong>de</strong> cada parte <strong>de</strong> la asignatura, (fechas fijadas en elcalendario).INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 49


Realización <strong>de</strong> dos exámenes escritos. Uno parcial correspondiente alprimer cuatrimestre, que elimina materia, y el final <strong>de</strong> junio.Estos exámenes consistirán en la resolución <strong>de</strong> dos problemas y <strong>de</strong> variascuestiones. Es necesario una nota mínima <strong>de</strong> 4 puntos sobre 10 en cada parte(problemas / cuestiones), y <strong>de</strong> 5 puntos como nota mínima para aprobar elexamen (70% problemas + 30% cuestiones).Los controles supondrán 2 puntos adicionales a la nota final <strong>de</strong> la asignaturasiendo necesario un mínimo <strong>de</strong> 4 puntos sobre 10 para que se sumen una vezaprobado el examen.La nota final <strong>de</strong> la asignatura será la más alta <strong>de</strong> estas dos opciones:Opción A: Nota examen Aprobado (Nota > 5) + Nota <strong>de</strong> controles (> 4)Opción B: 70% Opción A + 30% Nota Pruebas (evaluadas sobre 10 puntos)INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 50


I.- DATOS INICIALES DE IDENTIFICACIÓNQuímica AnalíticaNombre <strong>de</strong> la asignatura: Química AnalíticaCarácter:TroncalCréditos:7.5 (6T+1.5P)Titulación:Ingeniería QuímicaCiclo: 1º, curso 2ºDepartamento:Química AnalíticaProfesor/es responsable/es: Enrique BarradoII.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURALa Química Analítica es una ciencia teórico–práctica que diseña, <strong>de</strong>sarrolla,optimiza y aplica herramientas que se materializan en procesos <strong>de</strong> medida,que preten<strong>de</strong>n obtener información <strong>de</strong> tipo con el fin <strong>de</strong> resolver problemas <strong>de</strong>medida planteados por problemas científico-técnicos y económico-sociales.Un Ingeniero Químico <strong>de</strong>be conocer la forma en que se plantea un problemaquímico y cómo obtener, o han sido obtenidos los datos, y cómo utilizardichos datos para tomar <strong>de</strong>cisiones con criterios científicos (procesoanalítico). El control <strong>de</strong> materias primas, control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> procesosquímicos y control <strong>de</strong> productos distribuidos al mercado, entre otros, se basanen estas premisas.III.- VOLUMEN DE TRABAJOHoras/cursoASISTENCIA A CLASES TEORICAS 36ASISTENCIA A CLASES PRÁCTICAS 15PREPARACIÓN TRABAJOS CLASE TEORIA 15PREPARACIÓN DE TRABAJOS CLASE PRÁCTICAS 25ESTUDIO PREPARACIÓN CLASES 35PREPARACIÓN PROBLEMAS Y PRÁCTICAS 35ESTUDIO PREPARACIÓN DE EXÁMENES 15REALIZACIÓN DE EXÁMENES 5ASISTENCIA A TUTORÍAS 10ASISTENCIA A SEMINARIOS Y ACTIVIDADES 9TOTAL HORAS PRESENCIALES 75TOTAL VOLUMEN DE TRABAJO 200INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 51


IV.- OBJETIVOS GENERALESEl objetivo general <strong>de</strong> la asignatura es: “Adquisición por parte <strong>de</strong>l estudiante<strong>de</strong> una visión clara y equilibrada <strong>de</strong> la Química Analítica actual, en or<strong>de</strong>na po<strong>de</strong>r aplicar los conocimientos para elaborar y <strong>de</strong>sarrollar estrategiaspara la resolución <strong>de</strong> problemas analíticos”.Se plantean por tanto como objetivos específicos: Familiarización con la bibliografía general <strong>de</strong> la Química Analítica eintroducción en la avanzada y <strong>de</strong> investigación. Conocimiento <strong>de</strong> los principios fisico-químicos <strong>de</strong> los equilibrios endisolución Adquisición <strong>de</strong> los conocimientos relativos al fundamento <strong>de</strong> lasprincipales técnicas <strong>de</strong> análisis. Consecución <strong>de</strong> una visión completa y estructurada <strong>de</strong> las diferentestécnicas <strong>de</strong> separación y análisis, que conocer sus fundamentos,características, ventajas y limitaciones. Adquisición <strong>de</strong> los conocimientos necesarios para la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones,ya que en los problemas químicos las <strong>de</strong>cisiones <strong>de</strong>ben basarse encriterios objetivos basados en datos correctos suministrados por elanálisis.V.- CONTENIDOSPARTE I: EL EQUILIBRIO QUIMICO Y LA METODOLOGIA DEL ANALISIS Química Analítica: El problema analítico. Tratamiento <strong>de</strong> datos cuantitativos. Equilibrios iónicos en disolución: ácido-base, <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> complejos, <strong>de</strong>oxidación-reducción y <strong>de</strong> solubilidad. Análisis volumétrico basado en losmismos. Análisis gravimétrico.PARTE II: TECNICAS INSTRUMENTALES DE ANALISIS. Generalida<strong>de</strong>s sobre las técnicas instrumentales. Técnicas electroanalíticasindicadoras y absolutas. Las industrias electroquímicas Técnicas instrumentales ópticas, “moleculares” y “atómicas”. Técnicas <strong>de</strong> separación. Separaciones por cromatografía.VI.- DESTREZAS A ADQUIRIR.Para conseguir los objetivos propuestos, el alumno <strong>de</strong>bería: Obtener y manejar correctamente datos cuantitativos. Caracterizar disoluciones: <strong>de</strong>terminar su composición y calcular laconcentración <strong>de</strong> las distintas especies <strong>de</strong> interés: pH, analitos diversos,interferentes, etc. así como otras magnitu<strong>de</strong>s como el potencial redox etc.y conocer cómo evolucionan magnitu<strong>de</strong>s durante los procesos <strong>de</strong>valoración. Manejar las constantes condicionales Compren<strong>de</strong>r las etapas <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> precipitados y saber aprovecharsu uso volumétrico y gravimétrico.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 52


Apren<strong>de</strong>r a utilizar los conceptos en que se basan las distintas técnicasinstrumentales y <strong>de</strong> separación, y <strong>de</strong>sarrollarlos a través <strong>de</strong> dichastécnicas. Saber escoger la técnica y el método analítico más a<strong>de</strong>cuados para cadacaso. Desarrollar la capacidad razonadora, espíritu experimental y evaluacióncrítica <strong>de</strong> resultados.VII.- HABILIDADES SOCIALESComunes para todo el curso, y compartidas con el resto <strong>de</strong> los cursos <strong>de</strong> latitulación: Capacidad para construir textos o informes comprensibles y organizados Habilidad para argumentar <strong>de</strong>s<strong>de</strong> criterios racionales Capacidad para tomar <strong>de</strong>cisiones basadas en criterios científicos Capacidad crítica Capacidad para trabajar en grupo a la hora <strong>de</strong> enfrentarse a situacionesproblemáticas <strong>de</strong> forma colectivaVIII.- TEMARIO Y PLANIFICACIÓN TEMPORALTemasPARTE I: EL EQUILIBRIO QUIMICO Y LA METODOLOGIA DEL ANALISIS1 Química Analítica: El problema analítico. Química Analítica y Análisis Químico: Elproblema analítico. Metodología general <strong>de</strong>l análisis. Análisis cualitativo.- Expresiónanalítica <strong>de</strong> las reacciones químicas.- Análisis cuantitativo: volumétrico, gravimétricoe instrumental.2 Tratamiento <strong>de</strong> datos cuantitativos.Introducción.- Teoría <strong>de</strong> errores.- Errores sistemáticos: Veracidad. Erroresaleatorios: Precisión.- Distribución <strong>de</strong> errores.- Expresión <strong>de</strong> resultados.3 Equilibrios ácido-base.Introducción.- El agua como sustancia ácido-base: Concepto <strong>de</strong> pH. Fuerza <strong>de</strong>ácidos y bases. Efecto nivelador <strong>de</strong>l disolvente. Cálculo <strong>de</strong>l pH <strong>de</strong> disolucionesacuosas. Anfolitos: dismutación ácido-base. Disoluciones reguladoras: Capacidad<strong>de</strong> tamponamiento. Efectos salino y <strong>de</strong>l ion común.4 Análisis volumétrico. Aplicaciones <strong>de</strong> las volumetrías ácido-base.Introducción. La reacción volumétrica. Clasificación <strong>de</strong> los métodos volumétricos y<strong>de</strong> las valoraciones. Disoluciones patrón y patrones primarios. Curvas <strong>de</strong> valoración.Detección <strong>de</strong>l punto final: Indicadores. Cálculos en análisis volumétrico.Aplicaciones analíticas <strong>de</strong> las volumetrías ácido-base.5 Equilibrios <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> complejos.Introducción. Constante <strong>de</strong> equilibrio: función <strong>de</strong> formación <strong>de</strong>l sistema. Diagramas<strong>de</strong> distribución. Anfolitos complejos: dismutación. Equilibrios competitivos <strong>de</strong>complejación: Constantes condicionales y coeficientes <strong>de</strong> reacciones parásitas.Enmascaramiento. Volumetrías <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> complejos: Complejimetrías ycomplexometrías.6 Equilibrios <strong>de</strong> oxidación-reducción.Introducción. Caracterización <strong>de</strong> los sistemas redox: Escala <strong>de</strong> potenciales. Constante<strong>de</strong> equilibrio <strong>de</strong> una reacción redox. Anfolitos: Dismutación redox.Amortiguadores redox. Sistemas redox <strong>de</strong>l agua. Equilibrios competitivos <strong>de</strong>oxidación-reducción. Aplicaciones analíticas <strong>de</strong> las volumetrías redox.7 Equilibrios <strong>de</strong> solubilidad.Introducción. Solubilidad y producto <strong>de</strong> solubilidad. Factores que afectan a lasolubilidad <strong>de</strong> los precipitados. Equilibrios competitivos <strong>de</strong> solubilidad: Solubilidad yHoras<strong>11</strong>34332INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 53


producto <strong>de</strong> solubilidad condicional. Mecanismos <strong>de</strong> disolución <strong>de</strong> precipitados.Aplicaciones analíticas <strong>de</strong> las volumetrías <strong>de</strong> precipitación.8 Análisis gravimétrico.Introducción. Operaciones generales <strong>de</strong>l análisis gravimétrico. Estudio generalsobre formación y contaminación <strong>de</strong> precipitados. Tratamiento térmico <strong>de</strong> losprecipitados. Cálculos en análisis gravimétrico. Reactivos inorgánicos y orgánicos.PARTE II: TECNICAS INSTRUMENTALES DE ANALISIS9 Generalida<strong>de</strong>s sobre las técnicas instrumentalesIntroducción.- Técnica, método y procedimiento.- Clasificación <strong>de</strong> las técnicasinstrumentales.- Selección <strong>de</strong> una técnica o método.- Parámetros <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong>funcionamiento <strong>de</strong> los instrumentos.-Calibrado.10 Técnicas electroanalíticas indicadoras.La Electroquímica y las reacciones electroquímicas. Células electroquímicas.-Curvas i-E. Desplazamiento mediante reacciones químicas. Clasificación <strong>de</strong> lastécnicas electroquímicas.- Potenciometrías: Electrodos redox y electrodos selectivos<strong>de</strong> iones.- Voltamperometría y Polarografía: Fundamento teórico. Aplicacionesanalíticas<strong>11</strong> Técnicas electroanalíticas absolutas. Las industrias electroquímicasIntroducción.- Culombimetría: Concepto y clasificación.- Electro<strong>de</strong>posición.Concepto y clasificación.- Electrogravimetría Concepto y aplicaciones.-Electroseparaciones. Concepto y aplicaciones analíticas.- Otras aplicaciones <strong>de</strong> laelectro<strong>de</strong>posición.12 Introducción a las técnicas instrumentales ópticas.Introducción.- Naturaleza <strong>de</strong> la radiación electromagnética.- Interacción energíaradiante-materia.- Principios teóricos <strong>de</strong> las distintas técnicas ópticas <strong>de</strong> aplicaciónanalítica. Clasificaciones <strong>de</strong> las mismas.13 Técnicas ópticas “moleculares”.Introducción.- Leyes <strong>de</strong> la absorción <strong>de</strong> la radiación. Ley <strong>de</strong> Beer para la absorciónmolecular.- Instrumentación UV-Visible, Infrarrojo.- Fluorescencia molecular.-Instrumentación.- Aplicaciones analíticas <strong>de</strong> las espectroscopías moleculares.14 Técnicas ópticas “atómicas”.Introducción.-Fundamentos <strong>de</strong> la espectroscopía atómica. Absorción atómica.-Técnicas <strong>de</strong> emisión: Fotometría <strong>de</strong> llama. Espectrografía. Plasmas.-Instrumentación.- Aplicaciones analíticas.15 Lección 15: Técnicas <strong>de</strong> separación.Introducción. Factores <strong>de</strong> separación y recuperación. Errores resultantes <strong>de</strong>lproceso <strong>de</strong> separación. Tipos <strong>de</strong> separación. Separaciones por extracción condisolventes: Extracción sólido-líquido. Extracción líquido-líquido. Separaciones porintercambio iónico. Aplicaciones analíticas.16 Separaciones por cromatografía.Introducción. Clasificación <strong>de</strong> los métodos cromatográficos. Fundamento <strong>de</strong> lacromatografía. Técnicas y aplicaciones <strong>de</strong> las separaciones en superficie y papel.Cromatografía en fase gaseosa..- Cromatografía en fase líquida. Aplicacionesanalíticas.<strong>11</strong>3123224IX.- BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIAR. Kelner, M. Valcárcel, J.M. Mermet, M. Otto and H.M. Widmer,Eds., “AnalyticalChemistry”, Willey-VCH,N.Y., 2005Harris, D.C. “Análisis Químico Cuantitativo”. Ed. Iberoamericana. Mexico , 1999Ayres, G.H., "Análisis Químico Cuantitativo". Ed. <strong>de</strong>l Castillo. Madrid. 1970.Ringbom, A., "Formación <strong>de</strong> complejos en Química Analítica". Alhambra. Madrid, 1973Skoog, D.A. Holler, F.J. Nieman, T.A: “Proincipios <strong>de</strong> Análisis instrumental”, Mc Graw-Hill,Madrid, 2001Miller, J.C. and Miller, J.N., "Statistics for Analytical Chemistry". Ellis H. Chichester. 1984.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 54


ProblemasHamilton,L.F., Simpson,S.G., y Ellis,D.V., "Cálculos en Química Analítica, McGraw, M.,1981.Gordus, A.A., "Química Analítica". McGraw Hill. Colombia. 1987.Brewer, S., "Solución <strong>de</strong> problemas <strong>de</strong> Química Analítica", Limusa. Méjico. 1987.Meloan,C.E., Kiser, R.W., Problemas y experimentos <strong>de</strong> Análisis Instrumental., Reverté,1973INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 55


X.- METODOLOGÍAEl <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la asignatura se estructura, en tres horas teóricassemanales, una hora <strong>de</strong> problemas y una hora que pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong> seminario otutoría programada. Los alumnos dispondrán en la web <strong>de</strong> la <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong>toda la información básica requerida: objetivos, programa, colección <strong>de</strong>problemas propuestos, colección <strong>de</strong> exámenes <strong>de</strong> años anteriores, ejerciciosa <strong>de</strong>sarrollar por grupos o individualmente y evaluación <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> losapartados.XI.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE -Evaluación <strong>de</strong>l trabajo personal (tareas) -Evaluación <strong>de</strong>l trabajo en grupo (si se diera el caso) -Cuatro controles (uno <strong>de</strong> ellos, a finales <strong>de</strong> diciembre o principios <strong>de</strong>enero permitirá “eliminar” la materia correspondiente a la primera parte <strong>de</strong>ltemario 8lecciones 1-8) Una prueba objetiva (examen), <strong>de</strong> la Parte I (si no ha sido superada conlos controles) y a la Parte II <strong>de</strong>l temario propuesto. Esta prueba consistiráen ejercicios <strong>de</strong> 4 horas, en la que se propondrán diversas preguntasteóricas así como dos problemas semejantes a los propuestos en cursosanteriores, con el fin <strong>de</strong> comprobar si se han conseguido por parte <strong>de</strong>lalumno las <strong>de</strong>strezas antes indicadas.En estas pruebas la nota contabilizará un mínimo <strong>de</strong>l 70% sobre el global,siempre que se alcance en ambos una nota superior a 4. Evaluación <strong>de</strong> las 2 tareas, consistentes en la entrega <strong>de</strong> uno o dosproblemas resueltos <strong>de</strong> forma individual, así como <strong>de</strong> otros trabajosrealizados durante las clases prácticas o seminarios. Estas labores, juntocon los controles antes indicados, se calificarán <strong>de</strong> forma que puedanalcanzarse hasta tres puntos <strong>de</strong> la nota final (30%), y esta calificación semantendrá en su caso en la convocatoria extraordinaria. Para superar la asignatura la suma <strong>de</strong> ambos apartados, evaluación <strong>de</strong> laspruebas objetivas más evaluación <strong>de</strong> las tareas y trabajos, <strong>de</strong>be superarel valor numérico <strong>de</strong> 5.INGENIERO QUÍMICO 2º CURSO 56


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