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Asignatura: 3J5 PROGRAMACIÓN APLICADA A LA INGENIERÍA QUÍMICA
Curso: Tercero
Cuatrimestre: Primero
Créditos: 4.5 (2 T + 2.5 P)
Tipo: Optativa
Área de Conocimiento (Departamento): Ingeniería Química
Profesorado:
Clases Teóricas:
Dr. D. Antonio Bódalo Santoyo
Dra. Dª. Elisa Gómez Gómez
Clases Prácticas:
Dr. D. Antonio Bódalo Santoyo
Dr. D. José Luis Gómez Carrasco
Dra. Dª. Elisa Gómez Gómez
Horario de Tutorías:
Lunes, Martes y Miércoles, de 18-20 horas
Descriptores:
Descomposición de problemas complejos de cálculo aplicados a la ingeniería en subproblemas: algorítmica
y diagramas de flujo. Lenguajes de programación y su aplicación a la resolución de problemas en ingeniería.
El lenguaje QBasic: características y sintaxis. Resolución, con ordenador, de problemas de Ingeniería
Química.
Objetivos:
El objetivo global de la asignatura es dotar al alumno de herramientas, basadas en las nuevas tecnologías
de la información y computación, para poder realizar la descomposición de un problema complejo de
cálculos en Ingeniería Química en una serie de subproblemas, más sencillos de resolver, a través de la
elaboración del correspondiente Diagrama de Flujo y su Algoritmo de Cálculo asociado. A continuación,
elaborar el correspondiente programa en un lenguaje sencillo de programación, el QBasic, a fin de obtener
la adecuada solución. Finalmente, informar al alumno de la existencia de lenguajes más potentes, y
comentar las características más relevantes de algunos de ellos.
Conocimientos previos necesarios:
Para una adecuada comprensión de los aspectos enunciados en los objetivos de la asignatura, es
recomendable que el alumno posea unos conocimientos generales sobre ingeniería química y fenómenos
de transporte y que posea una adecuada formación en física y matemáticas, con nociones de cálculo
numérico, que le permitan comprender los recursos más comúnmente utilizados en la resolución, con
ordenador, de problemas de Ingeniería Química. También es conveniente que el alumno posea un
conocimiento general, a nivel de usuario, de los ordenadores personales.
Conocimientos, habilidades y destrezas que debe adquirir el alumno:
A lo largo del curso, el alumno debe ir desarrollando una adecuada capacidad para:
- Plantear los elementos básicos de un problema de cálculo en Ingeniería Química.
- Identificar, en el problema global, los subproblemas individuales y las conexiones entre ellos.
- Elaborar el correspondiente Diagrama de Flujo y el Algoritmo de Cálculo.
- Conocer y utilizar correctamente los diferentes recursos del lenguaje QBasic.
- Transformar un Algoritmo de Cálculo, de un problema de ingeniería, en el correspondiente
programa en lenguaje QBasic.
- Chequear y depurar el programa, hasta conseguir que sea capaz de alcanzar la solución
correcta del problema planteado.
Programa de Clases Teóricas:
1.- Introducción a los ordenadores y a los lenguajes de programación.
2.- Iniciación al QBasic.
3.- Variables y operadores del QBasic.
4.- Control del programa: estructuras selectivas.
5.- Estructuras repetitivas: los bucles en Qbasic.
6.- Subrutinas y funciones.
7.- Manejo de datos.
8.- Utilización de archivos.
9.- Funciones de cadena.
Programa de Clases Prácticas:
Básicamente consistirán en la elaboración de programas, en el aula de informática, sobre cálculos
relacionados con diferentes materias de la Titulación. Así, está previsto desarrollar, entre otros, los
siguientes programas:
- Programa 1: Cálculo del caudal máximo que puede circular por una conducción para un valor
fijo de la potencia de bombeo.
- Programa 2: Cálculo, con la correlación de Hazen-Williams, del caudal que circula por una
tubería.
- Programa 3: Cálculo del perfil de temperaturas en una pared plana, en estado estacionario, sin
generación, y con conductividad térmica dependiente de la temperatura.
- Programa 4: Cálculo de magnitudes termodinámicas.
- Programa 5: Resolución de la ecuación de diseño del reactor tanque continuo de mezcla
completa (CSTR). Cinética potencial de segundo orden y estado estacionario.
- Programa 6: Simulación del reactor tanque continuo de mezcla completa (CSTR) en estado
estacionario. Cinéticas de orden cero, uno y dos.
- Programa 7: Resolución de la ecuación de diseño del reactor tubular en flujo pistón,
homogéneo, isotérmico y en estado estacionario. Cinética general con términos potenciales.
- Programa 8: Cálculo del coeficiente de difusión de un gas A en otro B con la correlación de
Fuller.
Metodología didáctica:
Clases Teóricas: Se desarrollarán en el aula asignada a tal fin. El elemento central de la misma será la
lección magistral. Por las características de la asignatura se recurrirá, en el desarrollo de las clases, a la
proyección con ordenador de diapositivas, en PowerPoint, con los contenidos del lenguaje, alternando
dichas diapositivas con la presentación de la interfaz de usuario de QBasic y la explicación interactiva de los
comandos y recursos del mismo. Antes del comienzo de cada lección se entregará a los alumnos una copia
del material más relevante necesario para el desarrollo de la misma, a fin de limitar la necesidad de tomar
excesivos apuntes. En este sentido, cabe decir que los profesores de la asignatura han elaborado un texto
guía de la misma, que puede ser adquirido por el alumno si lo estima conveniente. Se procurará que los
alumnos tengan un cierto nivel de participación en la clase suscitando, cuando se crea oportuno, algún
pequeño debate sobre los contenidos desarrollados.
Clases Prácticas: Esta actividad se desarrolla en al aula de informática y presenta unas características
singulares que obligan a una metodología distinta. Así:
- La actividad no se realiza en grupo, sino que es absolutamente individual. A cada alumno se le asigna un
ordenador del Aula de Informática. Todos los ordenadores están conectados en red al Servidor del Servicio
de Informática y tienen instalados el lenguaje de programación que se va a utilizar, así como otros recursos
auxiliares.
- Para cada uno de los programas a realizar por los alumnos, se dedica un tiempo a la presentación del
problema que se quiere resolver, ecuaciones de balance y leyes aplicables a la resolución del mismo y se
dan unas indicaciones para que el alumno elabore el correspondiente diagrama de flujo a partir del cual
construirá el correspondiente programa.
- En todo momento, los profesores de la asignatura están presentes en el aula de informática, prestando
una atención personalizada a aquellos alumnos que solicitan ayuda durante la elaboración del programa.
- Cuando un alumno considera que ha finalizado con éxito el programa que estaba elaborando, uno de los
profesores chequea, con un caso práctico, el correcto funcionamiento del programa. Si este funciona
correctamente, el alumno puede pasar a elaborar el siguiente programa del ciclo de prácticas.
Sistema y criterios de evaluación:
Esta asignatura posee un marcado carácter práctico, lo que se refleja en la calificación final. Así, se ha
establecido el siguiente procedimiento de evaluación de la asignatura:
- La asistencia a las clases teóricas, con atención y aprovechamiento, se puntuará con hasta un máximo de
2 puntos.
- La asistencia a todas las sesiones de prácticas en el aula de informática (requisito imprescindible para
superar la asignatura), se valorará con un máximo de 3 puntos.
- La correcta elaboración de los programas asignados por los profesores, que serán entregados en un
disquete a la finalización de las prácticas y corregidos por los profesores, se valorará con un máximo de 2
puntos.
- Por el conjunto de conceptos anteriores, el alumno puede alcanzar hasta un máximo de 7 puntos. En la
fecha prevista en el calendario de exámenes, se celebrará un examen práctico, en el aula de informática, de
carácter voluntario para el alumno que haya alcanzado al menos 5 puntos en el conjunto de los apartados
anteriores, y obligatorio en caso contrario. El examen consistirá en la elaboración de dos o tres programas
de ordenador. La puntuación máxima de este examen es de 3 puntos, siendo 10 puntos la máxima
puntuación alcanzable en la asignatura.
Bibliografía:
1.- “Lenguajes de Diagramas de Flujo”, Forsythe A.I. y col., Editorial Limusa-Wiley S.A. (México), 1973.
2.- “Programación en QuickBasic/QBasic, 2ª Edición”, Joyanes L., McGraw-Hill (Madrid), 1995.
3.- “El libro del Q-Basic”, Halvorson M., Rygmyr D., Anaya Multimedia, S.A. (Madrid), 1992.
4.- “De QBasic a Visual Basic. Curso de programación”, Ceballos F.J., Ra-ma Editorial (Madrid), 1996.
5.- “Aprenda Visual Basic 6.0 ya”, Halvorson M., McGraw-Hill (Madrid), 1999.
6.- “Programación Aplicada a la Ingeniería Química”, Bódalo A., Gómez J.L., Gómez E., Ed. Diego Marín,
(Murcia), 2002.