Guía de Aprendizaje Introduccion

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

Curso: Introducción a la Ingeniería
Docente: Luis Orlando Moncada Albitres
GUÍA DE APRENDIZAJE N° 1
Resultado de aprendizaje Contenidos Producto académico
Se investiga la historia de la La Ingeniería Química: Documento de

Ingeniería Química desde investigación sobre la
Histona de la Ingeniería Química.
sus inicios hasta el día de historia de la
hoy y se reconoce su Áreas de desarrollo del Ingeniero Ingeniería Química.
importancia en la Químico.
evolución de las Competencias de formación del
civilizaciones. Ingeniero Químico.
Descripción de la malla curricular de
ingeniería
SECUENCIA DE ACTIVIDADES
Clase virtual – encuentro sincrónico

Asistir a la reunión en Google Meet.
Se desarrolla la explicación de los problemas o temas principales
INICIO acompañándose de una presentación para orientar la clase.
• Descargar el PDF de la presentación.
• Ver: Ingeniería Química: ¿es lo que parece?
• Visitar el sitio web: http://ingenieriaquimica.tech/
Tarea N° 1
DESARROLLO Elaborar un documento de investigación sobre la historia de la
ingeniería Química.
Foro de consultas – encuentro asincrónico

CIERRE Si tienes dudas sobre el desarrollo de la tarea puedes hacer tus
consultas al foro propuesto.
Identifica las diferentes Unidades y Conversión: Práctica de conversión

unidades y sistemas de de unidades.
Química y sistema de unidades,
unidades y usa
correctamente los factores Magnitudes, dimensiones, algunas
de conversión. propiedades físicas y químicas.
Escalamiento.

INICIO Se desarrolla la explicación de los problemas o temas principales

acompañándose de una presentación para orientar la clase.
Tarea N° 2
DESARROLLO
Resolver las siguientes preguntas. (VER ANEXOS)

ANEXOS
TAREA 02
Instrucción: Resolver las siguientes preguntas.
1. Para el nitrobenceno,
a) ¿Cuál es su peso molecular?
b) ¿Cuántos moles hay en 50 gramos?
c) Si la gravedad específica de la sustancia es 1,203, cual es la densidad en g/cm 3?
d) ¿Cuál es el volumen ocupado por 50 gramos de nitrobenceno en cm3, pie3 y en
pulg3?
e) Si el nitrobenceno está en un cilindro cuya base es de 1 pulgada de diámetro, ¿cuál
es la presión en la base? ¿Cuál es su presión manométrica?
f) ¿Cuantas moléculas están contenidas en los 50 gramos de nitrobenceno?
𝐵𝑇𝑈 𝑘𝑐𝑎𝑙 𝐽
2. Convierta 𝑙𝑏°𝐹 a 𝑘𝑔°𝐾 y a 𝑔°𝐾
𝐿.𝑎𝑡𝑚
3. El valor de la constante R de los gases ideales es de 0.082𝑔𝑚𝑜𝑙 °𝐾 ¿Cuál será el valor de
𝑙𝑏
.𝑝𝑖𝑒 3
𝑝𝑢𝑙𝑔2 𝐽
la constante en? y en
𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙°𝑅 𝑘𝑔𝑚𝑜𝑙 °𝐾
4. La cantidad de calor requerida para cambiar la temperatura de un material sólido de
𝑇1 a 𝑇2 está dada por:
𝑄 = 𝑚𝐶𝑝 (𝑇2 − 𝑇1 )
𝑘𝑐𝑎𝑙
En donde 𝑄= kcal; 𝑚= masa en kg ; 𝐶𝑝 = capacidad calorífica 𝑘𝑔°𝐶 ; 𝑇1 y 𝑇2 son la
temperatura inicial y final. ¿Cuántas kilocalorías se requieren para calentar un jamón
𝑘𝑐𝑎𝑙
de 10kg desde 15°C hasta 95°C? 𝐶𝑝 = 0.8 . Si el jamón se calentara en una estufa
𝑘𝑔°𝐶
eléctrica con una potencia de 2000 vatios, ¿cuánto tardaría en calentarse?
5. Una disolución líquida contiene 1.15% en peso de una proteína 0.27% de KCl y el resto
de agua. El peso molecular promedio de la proteína es de 525000 g/mol. Calcule la
fracción mol de cada componente de la disolución.
6. El monóxido de carbono (CO) tiene un impacto en la capacidad de los pulmones para
absorber oxígeno. Se ha descubierto que la exposición a 50 ppmv de CO durante 90
minutos puede afectar la capacidad para distinguir las distancias necesarias para
detenerse a tiempo; por ello, los automovilistas de lugares sumamente contaminados
son más susceptibles a los accidentes. ¿Acaso de incrementa el riesgo de accidente
para los automovilistas si la concentración de CO es de 65 mg/m3? Suponga que la
temperatura es de 298 K.
7. A través de una tubería de 2 pulgadas de diámetro fluye agua a un gasto de 150 litros
por minuto. Determine su energía cinética.
8. ¿Qué potencia se necesita para elevar 2000 l de leche a una altura de 5 metros en el
tiempo de dos minutos? Dé el resultado en C.V. (Densidad de la leche 1.032 g/c.c.).
9. Los clorofenoles causan un sabor y olor desagradables en el agua potable, incluso a
concentraciones tan bajas como 5 mg/m3. Se forman cuando se aplican procesos de
desinfección con cloro a aguas que contienen fenol. ¿Cuál es el umbral de estos
desagradables sabor y olor en unidades de a) mg/L, b) μg/L, c) ppmm, d) ppbm.?
10. Un gas natural se quema y se produce 200 kcal/gmol. Si se queman 40 kilos de ese gas
en una hora, ¿cuántos kW se generan? El gas natural es en esencia metano.
11. La escala de temperatura Reaumur se utiliza en algunos países europeos. E ella el cero
corresponde al punto de congelación del agua y el 80 a su punto de ebullición.
• ¿Cuál es la temperatura del cero absoluto en esta escala?
• ¿A qué temperatura Celsius corresponden 120° Re?
Interpreta diagramas de Diagramas de flujo: Documento sobre

proceso y diagramas de interpretación de
La ingeniería química y la industria.
bloques. diagramas de flujo.
Principios de procesos y operaciones
industriales. Flow Sheet.


Tarea N° 3
DESARROLLO

ANEXOS
TAREA 03
Instrucción: Explique los siguientes diagramas.
1. El proceso para pasteurizar leche se representa en la figura; indique qué sucede.
2. El proceso para producir chocolate con leche se presenta por medio del diagrama de
bloques mostrado. Explíquelo
3. Indique qué sucede en el diagrama mostrado en la figura
4. En un proceso de manufactura de jugos de fruta (naranja), se necesita un evaporador,

que recibe una alimentación de 4500 kg/día de zumo con una concentración del 21%.
El zumo se concentra hasta el 60 %. L a alimentación entra a 20°C. Dibuje un diagrama
de bloque y un diagrama de equipo y coloque los datos sobre las corrientes.
GUÍA DE APRENDIZAJE N°4
Identifica la ecuación Balance de materia: Práctica de balance de

general del balance y es materia.
Ecuación general del balance de
capaz de trasladarla a
materia, corrientes especiales.
situaciones simples.


Tarea N° 4
DESARROLLO

ANEXOS
TAREA 04
1. Un tanque de volumen de 25m3 contiene 1.5x104 kg de agua. Durante un periodo de

dos días, la entrada al tanque proporciona 2.0x103 kg, 1.3x103 kg deja el tanque a
través del puerto de salida y 50 kg de agua salen del tanque por evaporación. ¿Cuánta
agua hay en el tanque al final del período de dos días?
2. Se está utilizando un tanque de almacenamiento en una planta para amortiguar las

fluctuaciones en el flujo hacia un reactor aguas abajo. El flujo de salida de este tanque
se mantendrá constante a 1,5 kg/s; si el flujo de entrada en el tanque excede esto, el
nivel en el tanque aumentará, mientras que, si el flujo de entrada es menor, el nivel en
el tanque disminuirá. Si el flujo de entrada en el tanque de almacenamiento es de 1.2
kg/s, ¿cuál es la tasa de cambio de masa en el tanque?
3. Un gas se elimina de un tanque de almacenamiento de alta presión a través de un

dispositivo que elimina el 1 por ciento del contenido actual del tanque cada minuto. Si
el tanque contiene inicialmente 1000 moles de gas, ¿cuánto permanecerá al cabo de
20 minutos?
4. Calcular la masa de concentrado que se obtendrá en un evaporador por cargas cuando

a 500 kg de diluido se le retiran 400 kg de agua.
5. Calcular el caudal másico de agua que se obtendrá de un evaporador continuo que se

alimenta con 5 kg/s de diluido y del que se obtienen 1 kg/s de concentrado.
Identifica la ecuación Balance de energía: Práctica de balance de

general del balance y es energía.
Ecuación general del balance de
capaz de trasladarla a
Energía.
situaciones simples.


Tarea N° 5
DESARROLLO

ANEXOS
TAREA 05
1. 800kg/h de leche se calientan en un intercambiador desde 20 a 65°C utilizando agua a

90°C. La capacidad calorífica promedio de la leche entre 0 y 100°C es de 0.92 Kcal/k°C.
a. ¿Cuánta masa de agua se requiere si el agua sale del intercambiador a 40°C?
b. ¿Cuál es la temperatura de salida del agua si se utilizan 2000 kg/h de agua a
90°C?
2. Una turbina a vapor de agua desarrolla 10000 kW de potencia con un flujo de 42000 kg/h.
El vapor entra a 40bar y sale a 0.04bar con calidad de 92%. Supóngase que las pérdidas de
calor y el cambio en la energía cinética son despreciables. Calcular la temperatura de
entrada en grados Celsius.
3. Se suministran 50 kg/h de vapor saturado a un compresor de vapor de agua a 0.05bar y
descarga a 1.5bar y 120°C. La potencia de demanda que se mide es de 2.5 kW. ¿Cuál es la
transferencia de calor del vapor?
4. Fluye vapor de agua a través de una turbina adiabática. Las condiciones de entrada del
vapor son 10MPa, 450°C y 80m/s, y la salida es a 10kPa, 92% de calidad y 50m/s. La tasa de
flujo másico de vapor es de 12kg/s, determinar:
a. El cambio en la energía cinética.
b. La salida de potencia
c. El área de entrada de la turbina.
5. Agua a 50°F y 50 psia es calentada en una cámara mezclándola con vapor de agua
saturado. Si ambas corrientes entran a la cámara de mezclado con la misma tasa de flujo
másico, determinar la temperatura y la calidad de la corriente de salida.
6. A una cámara de mezclado entra una corriente de aua caliente a 80°C con un flujo másico
de 0.5 kg/s, donde se mezcla con una corriente de agua fría a 20°C. Si se desea que la
mezcla salga de la cámara a 42°C, determine el flujo másico de la corriente de agua fría.
Supona que las corrientes están a una presión de 250 kPa.
7. Un intercambiador de calor calentará agua (Cp=4.18 kJ/kg.°C) de 25 a 60°C a una tasa de
0.2 kg/s. El calentamiento se llevará a cabo mediante agua geotérmica (Cp=4.31 kJ/kg.°C)
disponible a 140°C y con un flujo másico de 0.3 kg/s. Determine la tasa de transferencia
de calor en el intercambiador de calor y la temperatura de salida del agua geotérmica.
8. En un intercambiador de calor se va a enfriar etilenglicol (Cp=2.56 kJ/kg.°C) que fluye a
una tasa de 2kg/s de 80°C a 40°C, mediante agua (Cp=4.18 kJ/kg.°C) que entra a 20°C y
sale a 55°C. Determine a) la tasa de transferencia de calor y b) el flujo másico de agua.
Se reconocen los Separaciones comunes: Documento de

principales métodos de investigación sobre
Separaciones comunes para la
separación utilizados en las aplicación de
obtención de un producto.
industrias. separaciones en la
industria.


Tarea N° 6
DESARROLLO Elaborar un documento de investigación sobre aplicación de
separaciones en la industria.

Se reconocen las Ley de Fourier: Documento de

principales aplicaciones de investigación sobre la
Transporte de energía por
la ley de Fourier en las aplicación de la ley de
conducción: Ley de Fourier.
industrias. Fourier en la industria.


Tarea N° 7
DESARROLLO Elaborar un documento de investigación sobre la aplicación de la ley de
Fourier en la industria.

Se reconocen los Ecuación de continuidad: Documento de

principales aplicaciones del investigación sobre la
Transporte laminar de cantidad de
transporte de flujo en las aplicación de
movimiento: Ley de Newton.
industrias. transporte de flujo en
Flujo laminar y turbulento. la industria.
Factores de fricción.


Tarea N° 8
DESARROLLO Elaborar un documento de investigación sobre la aplicación de
transporte de flujo en la industria.

Se reconocen los Difusión: Documento de

principales aplicaciones del investigación sobre la
Transporte molecular de materia:
transporte de materia en aplicación de
Ley de Fick. Transporte de materia
las industrias. transporte de materia
por convección.
en la industria.


Tarea N° 9
DESARROLLO Elaborar un documento de investigación sobre la aplicación de
transporte de materia en la industria.

Diseña un sílabo adaptado Nuevos paradigmas: Documento de

a la educación no investigación sobre los
Paradigmas de la Ingeniería Química.
presencial, así como la guía nuevos paradigmas de
Tradicionales y nuevos de la
de aprendizaje de una la Ingeniería Química
ingeniería química, ingeniería
sesión de aprendizaje.
química sustentable.
Investigación y desarrollo. Áreas de
investigación en la Química.,
ambiental, desarrollo empresarial,
Ciencia-Tecnología y desarrollo.
Investigaciones recientes aplicadas a
la Ingeniería Química.


Tarea N° 10
DESARROLLO Elaborar un documento de investigación sobre los nuevos paradigmas
de la Ingeniería Química.

Diseña un sílabo adaptado Futuro de la Ingeniería Química: Documento de

a la educación no investigación sobre las
Tendencias de la Ingeniería Química.
presencial, así como la guía tendencias nacionales
de aprendizaje de una Nuevas tecnologías. y mundiales sobre la
sesión de aprendizaje. Biorefinerias e ingeniería de Ingeniería Química
bioprocesos.


Tarea N° 11
DESARROLLO Elaborar un documento de investigación sobre las tendencias
nacionales y mundiales sobre la Ingeniería Química

Diseña un sílabo adaptado Gestión de riesgos: Documento de

a la educación no investigación sobre los
Campo empresarial del Ingeniero
presencial, así como la guía peores accidentes en
Químico.
de aprendizaje de una la industria química.
sesión de aprendizaje. Medio Ambiente y Seguridad y Salud
Ocupacional.

Se desarrolla la explicación de los problemas o temas principales
INICIO acompañándose de una presentación para orientar la clase.
• Ver: Desastre de Bhopal
Tarea N° 12
DESARROLLO Elaborar un documento de investigación sobre los peores accidentes en
la industria química.


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3. Un gas se elimina de un tanque de almacenamiento de alta presión a través de un

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5. Calcular el caudal másico de agua que se obtendrá de un evaporador continuo que se

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