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GUÍA DE APRENDIZAJE
INFORMACIÓN AL ESTUDIANTE
CURSO 2013-2014
DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA
ASIGNATURA:
Nombre en
Inglés:
Código UPM:
MATERIA:
CRÉDITOS ECTS:
CARÁCTER:
TITULACIÓN:
TIPO:
CURSO:
SEMESTRE:
QUÍMICA-FÍSICA APLICADA A SISTEMAS MULTICOMPONENTE
CHEMISTRY-PHYSICAL APPLIED TO MULTICOMPONENT SYSTEMS
565000479
QUÍMICA FÍSICA
3
ASIGNATURA DE ITINERARIO IMPARTIDO EN LA EUITI
GRADUADO EN INGENIERÍA QUÍMICA
OPTATIVA
CUARTO
SÉPTIMO
CURSO ACADÉMICO
PERIODO IMPARTICION
IDIOMA IMPARTICIÓN
2013-2014
Septiembre- Enero
Sólo castellano
Febrero - Junio
Sólo inglés
QUÍMICA-FÍSICA APLICADA A SISTEMAS MULTICOMPONENTE
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Ambos
GUÍA DE APRENDIZAJE
INFORMACIÓN AL ESTUDIANTE
CURSO 2013-2014
DEPARTAMENTO
QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS
COORDINADOR
José Luis Montero de Juan
PROFESORADO
NOMBRE Y APELLIDO
DESPACHO
Correo electrónico
José Luis Montero de Juan
A-319
jl.montero@upm.es
CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA
ASIGNATURA
ASIGNATURAS
SUPERADAS
OTROS
RESULTADOS DE
APRENDIZAJE
NECESARIOS
No se requiere otras asignaturas superadas.
Recomendable haber cursado con anterioridad la asignatura de Química
Física.
Métodos numéricos en Ingeniería Química
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CURSO 2013-2014
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA
Código
COMPETENCIA
NIVEL
CG 1
Conocer y aplicar los conocimientos de ciencias y tecnologías
básicas a la práctica de la Ingeniería Industrial
CG 3
Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y
resolver problemas en contextos amplios, siendo capaces de
integrar los trabajando en equipos multidisciplinares
Análisis
Síntesis
CG 5
Comunicar conocimientos y conclusiones, tanto de forma oral
como escrita, a públicos especializados y no especializados de
modo claro y sin ambigüedades.
Análisis
Síntesis
CG 6
Poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar
estudiando a lo largo de toda la vida para un desarrollo
profesional adecuado
Aplicación
CG 7
Incorporar las tecnologías y herramientas de la Ingeniería
Industrial en sus actividades profesionales
Aplicación
Conocimiento
CG 10
Creatividad
CE19
Conocimientos sobre balances de materia y energía,
biotecnología, transferencia de materia, operaciones de
separación, ingeniería de la reacción química, diseño de
reactores, y valoración y transformación de materias primas y
recursos energéticos.
CE20
Capacidad para el análisis, diseño, simulación y optimización de
procesos y productos
Conocimiento
Análisis
Aplicación
CE21
Capacidad para el diseño y gestión de procedimientos de
experimentación aplicada, especialmente para la determinación
de propiedades termodinámicas y de transporte, y modelado de
fenómenos y sistemas en el ámbito de la ingeniería química,
sistemas con flujo de fluidos, transmisión de calor, operaciones
de transferencia de materia, cinética de las reacciones químicas
y reactores.
Conocimiento
Análisis
Aplicación
Código
RA-01
Síntesis
Conocimiento
Análisis
Aplicación
RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA
Capacidad para el cálculo y estimación de propiedades termodinámicas necesarias
en el estudio de Técnicas Industriales de Separación de Sistemas Multicomponente
en el ámbito de la Ingeniería Química.
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CURSO 2013-2014
CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)
TEMA /
CAPÍTULO
Tema 1:
Introducción
Tema 2:
Cálculo y
estimación de
propiedades
termodinámicas
Tema 3:
Termodinámica del
equilibrio de fases
Tema 4:
Equilibrio líquido
Vapor
Tema 5:
Constante de
vaporización
APARTADO
1.1. número de registro CAS.
Chemical Abstracts Service
1.2. Notación SMILES. Simplified Molecular
Input Line Entry Specification
1.3. Identificador InChi.
IUPAC International Chemical Identifier
1.4. Bases de datos termodinámicas
1.5. Descriptores moleculares
1.6. Introducción a los Modelos QSAR.
Quantitative Structure-Activity Relationship
2.1. Propiedades críticas
2.2. Temperatura normal de ebullición
2.3. Presión de vapor
2.4. Capacidad calorífica de líquidos
2.5. Cálculo de propiedades utilizando
ecuaciones de estado
2.6. Métodos de Contribución de grupos
para la determinación de propiedades
termodinámicas y termofísicas
2.7. Búsqueda de información en bases de
datos
3.1. Propiedades de exceso
3.2. Fugacidad en una mezcla de gases
3.3. Fugacidad de un sólido o líquido puros
3.4. Coeficiente de actividad.
Convenios simétrico y asimétrico
3.5. Factor de Corrección de Poynting
4.1. Desarrollo de Wohl para la energía
Gibbs de exceso
4.2. Ecuación de Wilson
4.3. Ecuación N.R.T.L.
4.4. Modelo UNIQUAC
4.5. Métodos de Contribución de Grupos:
UNIFAC y UNIFAC modificado
4.6. Cálculo y estimación del coeficiente de
actividad a dilución infinita
4.7. Consistencia termodinámica
5.1. Constante de vaporización
5.2. Correlación de Wilson
5.3. Gráficas de DePriester
Indicadores de logro
relacionados
5.4. Ajuste polinómico de McWilliams
5.5. Método de la Presión de Convergencia
5.6. Correlación de Whitson y Torp
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LO2
LO3
LO3
LO3
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CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)
TEMA /
CAPÍTULO
Tema 6:
Parámetros de
solubilidad
Tema 7:
Equilibrio LíquidoLíquido
Tema 8:
Solubilidad de
gases
Tema 9:
Solubilidad de
sólidos
Tema 10:
Disoluciones de
electrolitos
APARTADO
6.1. Teoría de Scatchard-Hildebrand
6.2. Parámetros de solubilidad de Hansen
6.3. Parámetros fraccionales
6.4. Métodos para la determinación del
parámetro de solubilidad
6.5. Criterios de selección de solventes
6.6. Aplicaciones y limitaciones del
triángulo de solubilidad
7.1. Solubilidad mutua
7.2.Sistemas ternarios, con miscibilidad
parcial
7.3. Recta de reparto, curva de solubilidad
7.4. Correlaciones para el cálculo del Punto
de Pliegue
7.5.Curvas de Alders
7.6. Mapas de curvas de residuo
7.7. Coeficiente de reparto octanol-agua
7.8. Búsqueda de información en bases de
datos
8.1. Ley de Henry
8.2. Cálculo de la constante de Henry por
contribución de grupos
8.3. Métodos de predicción de la constante
de Henry
8.4. Cálculos a presiones moderadas
8.5. Búsqueda de información en bases de
datos
9.1. Solubilidad ideal
9.2. Determinación de la solubilidad a partir
de la Teoría de las Soluciones Regulares
9.3. Término entrópico de Flory–Huggins
9.4. Solubilidad en mezclas de solventes
10.1. Disoluciones de electrolitos
10.2. Coeficiente osmótico
10.4. Ley límite de Debye-Hückel
10.5. Modelo de Pitzer
10.6. Modelo UNIFAC-Electrolitos
Indicadores de logro
relacionados
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LO3
LO2 y LO3
LO2 y LO3
LO3
LO3
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CURSO 2013-2014
BREVE
DESCRIPCIÓN
DE
LAS
MODALIDADES
ORGANIZATIVAS
UTILIZADAS
Y
METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS
CLASES DE TEORIA
Lección magistral participativa, con el propósito de desarrollar los
conocimientos teóricos necesarios y aportar información para realizar
los trabajos propuestos.
La información adicional estará a disposición de los alumnos en la
plataforma Moodle.
CLASES PROBLEMAS
Se desarrollará, preferentemente en Excel, los métodos numéricos
necesarios para la resolución de los problemas.
En la resolución de ciertos problemas se utilizará un software
específico, normalmente gratuito o software libre.
PRÁCTICAS
Se desarrollará una base de datos para el cálculo y la estimación de
propiedades termodinámicas (tema 2 de la asignatura).
TRABAJO
A cada alumno se le asignará un Trabajo Fin de Curso, que deberá
exponer al finalizar el curso.
INDIVIDUAL
TRABAJOS EN
GRUPO
Se programará, semanalmente, un problema de dificultad alta.
La entrega se puede realizar por correo electrónico.
TUTORÍAS
- Consulta tradicional sobre dudas de aspectos teóricos, prácticos o
experimentales de la asignatura.
- Consulta por correo electrónico (el correo será específico de la
asignatura, y se comunicará en la clase de presentación de QFASM).
- Soporte para la preparación y seguimiento del Trabajo Fin de Curso.
- Soporte para la preparación y seguimiento de los Trabajos en Grupo.
- Seguimiento de cada alumno a través de Moodle.
EXÁMEN
El examen de la asignatura será en un aula de informática.
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CURSO 2013-2014
RECURSOS DIDÁCTICOS
BIBLIOGRAFÍA
Classical Thermodynamics of Nonelectrolyte Solutions
H. C. Van Ness y M. M. Abbott, McGraw-Hill
Fundamentos de Destilación de Mezclas Multicomponentes
Charles D. Holland, Limusa
Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química
J. M. Smith y H. C. Van Ness, McGraw-Hill
Manual de Cálculos de Ingeniería Química
Nicholas P. Chopey, Tyler G. Hicks, McGraw-Hill
Termodinámica en la Ingeniería Química
Stanley I. Sandler, Interamericana
Termodinámica Molecular de los Equilibrios de Fases
John M. Prausnitz, Rüdiger N. Lichtenthaler y Edmundo Gomes de Azevedo
Prentice Hall
Termodinámica Química Molecular
L. M. Sesé Sánchez y M. Criado-Sancho
Universidad Nacional de Educación a Distancia
The Properties of Gases & Liquids
Robert C. Reid, John M. Prausnitz y Bruce E. Poling, McGraw-Hill
Azeotrope Databank
http://eweb.chemeng.ed.ac.uk/chem_eng/azeotrope_bank.html
CDK Descriptor Calculator GUI
http://rguha.net/code/java/cdkdesc.html
IUPAC-NIST Solubility Database
http://srdata.nist.gov/solubility/
RECURSOS WEB
Korea Thermophysical Properties Data bank
http://www.cheric.org/research/kdb/
Libro del Web de Química del NIST
http://webbook.nist.gov/chemistry/
Propiedades termofísicas de sistemas fluidos.
http://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/
Visor molecular Jmol
http://jmol.sourceforge.net/
XLPlot for MS-Windows.
http://www.bram.org/xlplot/xlplot.php
EQUIPAMIENTO
Local (A-406) para Seminarios, con cañón de proyección, pizarra
electrónica y ordenadores.
Software para el cálculo y estimación de propiedades termodinámicas,
cálculo de equilibrios entre fases y Bases de Datos.
Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry.
Sala de lectura con revistas científicas y de ingeniería.
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CURSO 2013-2014
CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA
MES
QUINCENA
ACTIVIDADES
AULA
PRÁCTICAS
TRABAJO
INDIVIDUAL
TRABAJO
EN GRUPO
1ª
X
X
X
2ª
X
X
X
1ª
X
X
2ª
X
X
1ª
X
X
2ª
X
X
1ª
X
X
2ª
X
X
1ª
X
EVALUACIÓN
Sep.
Oct.
Nov.
Dic.
X
X
Ene.
X
2ª
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CURSO 2013-2014
SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA
EVALUACIÓN
Ref
INDICADOR DE LOGRO
Relacionado
con RA:
LO-01
Búsqueda de propiedades termodinámicas
RA-01
LO-02
Estimación de propiedades termodinámicas de compuestos puros y
en mezclas
RA-01
LO-03
Cálculo y estimación de equilibrios entre fases
RA-01
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INFORMACIÓN AL ESTUDIANTE
CURSO 2013-2014
EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA)
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS
ACTIVIDADES EVALUABLES
MOMENTO
LUGAR
PESO EN LA
CALIFICACIÓN
Resolución y entrega de problemas
Semanal
Aula
20%
Exposición del Trabajo individual Fin de Curso
Enero
Aula
20%
Examen final
Enero
Aula de
informática
60%
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN
Los estudiantes obtendrán una calificación final entre 0 y 10 puntos.
La asignatura se considera superada con una nota igual o superior a 5 puntos.
Convocatoria Ordinaria
• Modalidad “Evaluación Continua”
Los alumnos que opten por ésta modalidad, deben realizar, como mínimo, el 75% de los
trabajos propuestos.
Se considera “trabajo realizado” si la nota es igual o superior a 5 puntos.
La nota mínima, del Examen Final, para poder superar la asignatura es 3.5 puntos.
• Modalidad “Sólo Prueba Final”
Deberán realizar un Examen, contando un 100% de la nota.
Convocatorias Extraordinarias
El alumno puede optar por:
• Examen
• Trabajo Individual, tutelado por el profesor, que el alumno deberá exponer.
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