Download procesos fisicoquímicos

ESCUELA DE INGENIERIA
Ingeniería De Procesos
ASIGNATURA
CODIGO
SEMESTRE
INTENSIDAD
HORARIA
CARACTERÍSTICAS
CRÉDITOS
PROCESOS FISICOQUÍMICOS
PR0045
2017-2
80 horas semestral
No suficientable
4
1. JUSTIFICACIÓN CURSO
La fisicoquímica proporciona las herramientas conceptuales y los principios
fundamentales necesarios para el entendimiento de una amplia variedad de procesos
que involucran los cambios físicos y químicos de los sistemas y que se constituyen en
objeto de gran interés para diversas áreas de las ciencias como la química, la física y
otras aplicaciones interdisciplinarias. Para ello, la fisicoquímica se fundamenta en
descripciones que abarcan desde la termodinámica clásica y el equilibrio; sin excluir los
aspectos cinético-moleculares, hasta las representaciones mecano-cuánticas de los
sistemas, cuyo tratamiento permite entender los aspectos más íntimos de la estructura
de la materia y el desarrollo de aplicaciones inmediatas como la espectroscopía.
En el plan de estudios de ingeniería física, el curso de procesos fisicoquímicos tiene
como objeto proporcionar las herramientas conceptuales necesarias que permitan
establecer una conexión entre los modelos y los fenómenos, en relación con el
comportamiento de los sistemas físico-químicos. Con esta formación, se quiere dotar al
estudiante con el conocimiento necesario para abordar el estudio de diferentes
situaciones, presentes en una gran diversidad de aplicaciones de interés tratadas en
otros cursos del programa.
Considerando que el programa de ingeniería física está concebido para brindar una
amplia fundamentación científica, el curso de procesos fisicoquímicos; a través del
estudio de los aspectos fundamentales de las leyes de la termodinámica, la descripción
termodinámica de los sistemas de composición variable, el equilibrio de fases y el
estudio de los sistemas reaccionantes en equilibrio y la cinética asociada a su condición
de cambio, constituye uno de los pilares básicos de la formación del profesional en
ingeniería física, dado que le ofrece las herramientas necesarias para abordar temáticas
de gran importancia en al ámbito de las ciencias y sus diversas aplicaciones.
2. OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO
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2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
Estudiar los gases como sistema termodinámico en términos de su descripción
cinético-molecular y de la relación entre los modelos microscópicos y los fenómenos
macroscópicos.
Entender representaciones cualitativas y cuantitativas de algunas propiedades físicas
de líquidos y sólidos.
Comprender los principios fundamentales de la termodinámica clásica y a partir de
los mismos, realizar descripciones asociadas al equilibrio de fases, el equilibrio
químico y el estudio de los sistemas de composición variable.
Entender los principios básicos que permiten la representación cinética de sistemas
reaccionantes.
3. DESCRIPCIÓN ANALÍTICA DE CONTENIDOS
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
3.10.
UNIDAD 1. GASES (10 Horas).
UNIDAD 2. ALGUNAS PROPIEDADES DE LÍQUIDOS Y SÓLIDOS (6 Horas).
UNIDAD 3. PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA (10 Horas).
UNIDAD 4. TERMOQUÍMICA (6 Horas).
UNIDAD 5. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA (10 Horas).
UNIDAD 6. ENERGÍA LIBRE, EQUILIBRIO Y ESPONTANEIDAD (6 Horas).
UNIDAD 7. MEZCLAS SIMPLES Y SOLUCIONES (10 Horas).
UNIDAD 8. EQUILIBRIO DE FASES Y LA REGLA DE LAS FASES (12 Horas).
UNIDAD 9. EQUILIBRIO QUÍMICO (10 Horas).
UNIDAD 10. CINÉTICA DE LAS REACCIONES HOMOGÉNEAS (10 Horas).
4. EVALUACIÓN
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
El curso será evaluado a través de tres exámenes parciales y el trabajo por parte del
estudiante. Con los exámenes se quiere evaluar en el estudiante la comprensión y el
dominio de los conceptos y fenómenos tratados en el curso; a través de su capacidad
para analizar, modelar y resolver distintas situaciones de estudio. Por otro lado, el
trabajo por parte del estudiante permite evaluar en éste la capacidad para integrar los
conocimientos adquiridos con la observación de los fenómenos (Habilidad para la
integración de los conceptos y la experimentación). La evaluación de seguimiento
busca que el estudiante, aplicando los conceptos tratados, aborde el estudio de otras
situaciones que involucren, en algunos casos, el desarrollo de soluciones más
elaboradas y la integración de conceptos tratados en otros cursos del plan de
estudios.
Parcial I 20%
Parcial II 20%
Parcial III 20%
Prácticas de laboratorio 20%
Seguimiento 20%
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5. BIBLIOGRAFIA GENERAL
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
5.8.
G. W. Castellan, Physical Chemistry, The Benjamin/Cummings Publishing Company,
3rd Edition, 1983.
P. W. Atkins and J. de Paula, Physical Chemistry, Oxford University Press, 8th
Edition, 2006.
D. W. Ball, Physical Chemistry, Brooks/Cole, 2003. Traducción al Español:
Fisicoquímica, Thomson, 2004.
S. H. Maron and C. F. Prutton, Principles of Physical Chemistry, The Macmillan
Company, 1958.
R. Fernández P., E. Marceca y H. Corti, Materia y Moléculas, Editorial Universitaria
de Buenos Aires, 2005.
A. K. Kikoin e I. K. Kikoin, Física Molecular, Editorial Mir, 1979.
J. M. Smith and H. C. Van Ness, Introduction to Chemical Engineering
Thermodynamics, McGraw-Hill College, 4th Edition, 1987. Traducción al Español:
Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química, McGraw-Hill, 1989.
J. Casas-Vázquez y M. Criado-Sancho, Termodinámica Química y de los Procesos
Irreversibles, Addison-Wesley Iberoamérica, 2004.
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