FENÓMENOS DE TRANSPORTE II, ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
2do semestre de 2019
Profesora: Viviana Sánchez Torres
21417. FENÓMENOS DE TRANSPORTE II
REQUISITOS: 21416 Fenómenos de
Transporte I y 27537 Métodos en Ingeniería
Química II
INTENSIDAD HORARIA SEMANAL: 12
TAD: 4
TI: 8
SEMESTRE: VI
C: 4
JUSTIFICACIÓN:
En el curso "Fenómenos de transporte II" se estudian los principios físicos fundamentales y modelamiento
matemático de procesos de transferencia de calor por convección y radiación, así como la transferencia de masa
en sólidos y en sistemas líquido-gas. El conocimiento adquirido en el curso le servirá al ingeniero químico para
resolver problemas relacionados con el diseño y operación de procesos químicos y físicos. Este curso también
permitirá reforzar la capacidad de análisis y planteamiento de soluciones los cuales le servirán en su ejercicio
profesional.
PROPÓSITOS DEL CURSO:


Proporcionar las bases para el modelamiento matemático de la transferencia de masa y de energía.
Promover en el estudiante la capacidad de análisis y formulación de soluciones a problemas de transferencia
de calor y masa relacionados con la industria química.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE:



Desarrollar competencias ingenieriles para el cálculo de flujos de transferencia de energía y masa
Desarrollar competencias de análisis lógico para la resolución de problemas de ingeniería en sistemas con
transferencia de energía y masa.
Desarrollar competencias de comunicación de resultados en forma oral y escrita necesarias para el oficio
de ingeniero
ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE:
Durante el trabajo del semestre se realizarán las siguientes actividades con la finalidad de alcanzar los logros
fijados:
 Una parte del tema será cubierto por clases expositivas orientadas por el profesor, en la que se busca
explicar los fundamentos teóricos del tema.
 Luego de la explicación del profesor se realizarán ejercicios de aplicación en clase.
 Después de realizadas las diferentes estrategias de aprendizaje, se realizarán un examen (2 h) por tema
tratado para un total de 4 exámenes en el transcurso del semestre escolar.
 En paralelo, se dejarán trabajos para desarrollar fuera de la clase donde se busca inculcar la curiosidad
investigativa e ingenieril del estudiante, reforzar los temas de clase, e incentivar la comunicación oral y
escrita.
SISTEMA DE EVALUACIÓN:
Indicadores de aprendizaje.
 La identificación del sistema ingenieril a evaluar y la precisión de los cálculos de flujos de transferencia de
masa y energía en esos sistemas, teniendo presente las diferentes leyes o principios vistos en clase. Esto
se verá reflejado en los exámenes escritos.
 Desarrollo de habilidades para usar diferentes formas de presentar resultados y sustentarlos ya sea como
informe escrito u oral.
Estrategias de evaluación.
 Exámenes por escrito de cada tema
 Trabajo en clase en forma de talleres, trabajo para llevar a casa
 Análisis de problemas de aplicación
 Sesiones experimentales
Equivalencia cuantitativa.
 Cuatro evaluaciones con un valor total de 75% de la nota final.
 25% repartido entre tareas, trabajos y exposiciones.
 La participación en clase desarrollando ejercicios en el tablero se reconocerá con tres décimas extras en
el examen del tema correspondiente.
FENÓMENOS DE TRANSPORTE II, ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
Profesora: Viviana Sánchez Torres
Clases
Sep 18
Sep 20
Sep 25, 27
Lunes Sep 30,
repetición
martes Oct 1
Oct 2
Oct 4
Lunes Oct 7
Martes Oct 8
Oct 11
Martes Oct 15
Oct 16
Oct 18
Lunes Oct 21
Oct 23
Oct 25
Oct 30, Nov 1
Martes Nov 5
Nov 6
Nov 8
Martes Nov 12
Nov 13
2do semestre de 2019
TEMÁTICA
Introducción al curso
Tema 1: Transferencia de calor por radiación
Radiación térmica, cuerpos negros, cuerpos grises, cuerpos reales, cálculos de poderes
emisor (Cengel Cap 12 hasta 12.5 excepto 12.4).
U18-Fest
Factores de forma
Factores de forma y transferencia de calor entre superficies negras, grises y difusas
(Cengel Cap 13 hasta 13.3 y sección 13.4).
Transferencia de calor entre superficies negras, grises y difusas (Cengel Cap 13 hasta 13.3
y sección 13.4).
Taller de ejercicios en clase
Solución de dudas
Primer Parcial (13%): miércoles 9 de octubre. Hora de clase
Tema 2: Transferencia de calor por convección
Tipos de convección, capa límite térmica, número adimensionales, flujo laminar y turbulento,
coeficientes de transferencia de calor (Cengel Cap 6, secciones 6.1, 6.2, 6.4 y 6.5).
Convección forzada externa. Coeficiente de transferencia de calor sobre placas isotérmicas
(Cengel Cap 7 p 401) Coeficiente de transferencia de calor sobre placas con flujo de calor
uniforme (Cengel Cap 7 p 412). Coeficiente de transferencia de calor sobre cilindros y
esferas (Cengel Cap 7 p 412)
Convección forzada interna con flujo de calor constante o temperatura superficial constante.
Cengel Cap 8. Sección 8.4, p 467-482
Convección natural (Cengel Cap. 9)
Tipos de intercambiadores de calor. Coeficiente de transferencia de calor total (Cengel Cap.
11)
Método de la diferencia de temperatura media logarítmica (Cengel Cap. 11).
Método de la efectividad (Cengel Cap. 11)
Práctica de laboratorio, entrega de informe Nov 4. Taller experimental, convección forzada
vs convección natural. Entrega del informe Nov 14.
Taller de ejercicios en clase
Solución de dudas
Segundo parcial (24%): jueves 7 de noviembre. 12- 2 pm
Tema 3: Transferencia de masa
Concentraciones másicas y molares (Benitez, sección 1.1, 1.2.1), velocidades y fluxes
(Benitez, cap 1 sección 1.2.2; Bird sección 17.7, ). Ley de Fick de la difusión, difusividad
(Bird, sección 17.1). Difusión a través de una película estancada (Bird sección 18.2)
Difusión con reacción química heterogénea (Bird, sección 18.3)
Lunes Nov 18
Difusión con reacción química homogénea (Bird, sección 18.4)
Transferencia de masa en sólidos porosos en estado estable: difusividad efectiva, difusión
ordinaria (Benitez sección 1.5.1), difusión de Knudsen, difusión de líquidos (Benitez sección
1.5.2).
Taller de ejercicios en clase
Martes Nov 19
Solución de dudas
Nov 15
Tercer Parcial (24%): viernes 22 de noviembre. Hora de clase
Martes Nov 26. Taller de Matlab, 4 – 6 pm, el informe lo entregarán el 6 de diciembre
Vacaciones (diciembre 23 a enero 15)
FENÓMENOS DE TRANSPORTE II, ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
2do semestre de 2019
Profesora: Viviana Sánchez Torres
Ene 17
Ene 22
Ene 24
Ene 29
Tema 4: Transferencia de masa entre fases
Teoría de la película, de la penetración y superficie renovada. coeficientes de transferencia
de masa locales (McCabe Cap 17)
Teoría de la doble película, coeficiente global de transferencia de masa (McCabe Cap 17).
Correlaciones de transferencia de masa. Analogía transferencia de masa y calor (McCabe
Cap 17).
Taller, solución de dudas
Cuarto Parcial (14%): Miércoles 5 de febrero 10:00 am - 12:00 pm. Por escuela
Informe de laboratorio
7%
Quices, tareas
4%
Informe del taller de convección forzada
vs natural
7%
Taller con matlab
7%
Horario de consulta al profesor
IQ oficina 225, preferiblemente agendar la reunión.
Bibliografía
1.CENGEL, Yunus. Transferencia de calor y masa. Mc Graw Hill. 5. BENITEZ. Principles and modern applications of mass
3 Ed. 2007.
transfer operations. Wiley. 2 Ed. 2009.
2. HOLMAN, Jack P. Heat Transfer. Mc Graw Hill. 10 Ed. 2010. 6. Mc CABE, Warren, SMITH, Julian y HARRIOTT, Peter.
3. INCROPERA, Frank P. et al. Fundamentals of heat and mass Operaciones unitarias en ingeniería química. Mc Graw Hill.
transfer. Wiley. 7 Ed.
6 Ed. 2002.
4. BIRD, Byron, WARREN, Stewart y LIGHFOOT Edwin.
Fenómenos de transporte. Editorial Reverté, S.A. 2 Ed. 2002.