TERMODINAMICA DE MEZCLAS - 540332
- Descripción :Esta asignatura esta orientada a desarrollar relaciones fisico-matematicas de la termodinamica clasica que permitan estimar propiedades fisicas de sistemas multicomponente para ser aplicadas en los balances de materia, energia y entropia que describen los procesos de separacion fisica de la ingenieria quimica.
Esta asignatura contribuye a las siguientes competencias del perfil de egreso del Ingeniero Civil Quimico:
- Competencia 1: Solucionar problemas complejos de ingenieria, dentro del ambito de la ingenieria quimica, aplicando herramientas de matematica, ciencias y principios de la ingenieria.
- Competencia 2: Concebir, dise?ar, implementar y operar procesos industriales relevantes a la ingenieria quimica y afines, para la creacion de productos y soluciones, aunando ciencias, tecnologias, evaluacion economica y ambiental de los procesos de transformacion fisica, quimica y biologica de la materia y considerando criterios tecnicos, economicos, sociales, eticos y ambientales.
- Competencia 6: Desarrollar investigaciones y estudios detallados de aspectos tecnicos de su especialidad, a traves del dise?o y conduccion de experimentos y del analisis e interpretacion de sus resultados.
- Resultados aprendizaje esperados :Al completar en forma exitosa esta asignatura, los estudiantes seran capaces de:
R1. Calcular propiedades volumetricas y caloricas de mezclas fluidas, utilizando modelos de ecuacion de estado y modelos tradicionales para la fase liquida.
R2. Desarrollar balances de materia y energia en sistemas abiertos, con sistemas basados en mezclas distribuidas en varias fases.
R3. Calcular el equilibrio de fases de mezclas de diversa complejidad quimica.
R4. Resolver problemas de prediccion de estados y propiedades de corrientes de proceso utilizando un lenguaje de programacion.
- Contenidos :1. Introduccion a la termodinamica de mezclas fluidas: Introduccion; Ecuaciones fundamentales, definicion de nuevas propiedades termodinamicas y sus transformaciones en sistemas de concentracion fija y variable; Equilibrio de fases y regla de las fases; Propiedades de mezclado; Modelos ideales para propiedades de mezclado (gas ideal, soluciones ideales); Equilibrio de fases liquido ? vapor (ELV) en sistemas sencillos; Ley de Raoult; Computo generalizado del equilibrio de fases; Implementacion del calculo ELV en AspenPlus para sistemas simples. Soluciones no ideales (ecuacion de Gibbs-Duhem y uso de propiedades molares parciales); Computo de propiedades de mezclas mediante ecuaciones de estado (EoS).
2. Propiedades Residuales, Fugacidad y Coeficiente de Fugacidad: Fugacidad y coeficiente de fugacidad (?) en fluidos puros y mezclas; Estimacion de ? mediante de EoS para fluidos puros; Computo de presion de vapor de fluidos puros en el enfoque ?-?; Computo de ? para mezclas; Implementacion del calculo ELV en AspenPlus basado en el enfoque ?-?.
3. Equilibrio de Fases a Presion Moderada (P < 15 bar). Propiedades de exceso, Actividad y coeficiente de actividad (?). Enfoque ?-? al equilibrio de fases. Modelos coeficiente de actividad empiricos, teoricos, por contribucion de grupos (UNIFAC) y su seleccion. Prediccion cuantitativa del equilibrio de fases en sistemas reales a baja presion. Implementacion del calculo ELV en AspenPlus basado en el enfoque ?-?. Topicos especiales de aplicaciones del equilibrio de fases: Azeotropia, Ley de Henry, reglas de mezclado avanzadas.
4. Fundamentos de Estabilidad y Equilibrio de fases. Fundamentos de estabilidad y equilibrio de fases. El equilibrio liquido-liquido, liquido-liquido-vapor y solido-fase fluida (liquido o vapor). Efecto de la presion sobre el equilibrio de fases. Sistemas en equilibrio polifasico (azeotropos no homogeneos). Equilibrio polifasico de alta presion. Implementacion de calculos ELL, ELLV en AspenPlus Concepto de gl - Metodología :Se realizan clases presenciales, con ayudas visuales y computacionales, en las que se presenta el contenido a discutir, su desarrollo teorico y su aplicacion practica. Las clases estan dise?adas para que en cada seccion se discuta un tema particular completo (teoria y aplicacion). En algunas de las clases se realizaran practicas demostrativas o se asistira al laboratorio.
- Evaluación :En esta asignatura se obtendran al menos 3 calificaciones de acuerdo a la normativa vigente. Las ponderaciones y procedimientos se detallan en el syllabus de asignatura. Estos evaluaran los aprendizajes de la asignatura a traves de procedimientos de evaluacion que cautelen la coherencia entre los resultados de aprendizaje y la metodologia de ense?anza.
- Facultad :INGENIERIA
- Departamento :INGENIERIA QUIMICA
- Creditos :4
- Cupos :80
- Campus :CONCEPCION