FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

“INTRODUCCION A LOS CALCULOS DE

INGENIERIA”

CATEDRA: BIOTECNOLOGIA

CATEDRATICO: ING. JOSE POMALAYA VALDEZ .

ALUMNO : CAMARENA VALENZUELA, MARCO ANTONIO.

SEMESTRE: X

HUANCAYO – PERÚ

“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ”

CAPITULO 2: INTRODUCCION

A LOS CALCULOS DE INGENIERIA

LOS CALCULOS UTILIZADOS EN INGENIERIA DE BIOPROCESOS REQUIEREN UNA APROXIMACION SISTEMATICA CON REGLAS Y METODOS BIEN DEFINIDOS…..

2.1 VARIABLES FISICAS, DIMENSIONES Y UNIDADES

Cantidad fundamental Símbolo de la dimensión Unidad en el SI Símbolo de la unidad

Longitud L metro m

Masa M kilogramo kg

Tiempo T Segundo s

Corriente eléctrica I Amperio A

Temperatura θ Kelvin k

Cantidad de sustancia N gramo-mol mol o gmol

Intensidad luminosa J Candela cd

Unidades adicionales

Angulo plano - Radian rad

Angulo solido - Esterioradián sr

2.1.1 VARIABLES SUSTANCIALES

Presentan dos partes: numero y la unidad.

La expresión de magnitud de las variables necesita un estándar físico frente al cual realizar la medida.

Ejemplo: 30 Km/h 5.0 Kg+2.2Kg=7.2 Kg 27 Kg/2 L =13.5 Kg/L

VARIABLES SUSTANCIALES

2.1.2 VARIABLES NATURALES Se denominan también variables

adimensionales, grupos adimensionales o numeros adimesionales.

Ejemplo: Fact. forma cilindro: (long./diámetro)

…Otras variables adimensionales importantes en ingeniería de bioprocesos son: numero de Schmidt, Prandtl, Sherwood, Peclet, Nusselt, Grashof.

2.1.3 CONSISTENCIA DIMENSIONAL EN LAS ECUACIONES

Las ecuaciones correctamente construidas, que presentan relaciones generales entre variables, deben ser dimensionalmente consistente.

Ejemplo:

2.1.4 ECUACIONES SIN CONSISTENCIA DIMENSIONAL

Estas ecuaciones se denominan ecuaciones numéricas.

Ejemplo: Correlación de Richard.

2.2 UNIDADES El sistema métrico de unidades fue creado por

la Asamblea Nacional de Francia en 1790 . En 1960 este sistema fue racionalizado y se adopto como estándar internacional el SI.

Debemos familiarizarnos tanto con las unidades del sistema métrico como con las del no métrico. Muchas unidades utilizadas en ingeniería, como el SLUG(1slug=14.5939 Kilogramos), el DRAM(1dram=1.77185 gramos), el STOKE(unidad de viscosidad cinemática), el POUNDAL(unida de fuerza), y el ERGIO(unidad de energía).

PREFIJOS DEL SI

2.3 FUERZA Y PESO

De acuerdo con la ley de Newton, la fuerza experimentada por un cuerpo en movimiento es proporcional a su masa multiplicada por la aceleración.

Peso es la fuerza con la que un cuerpo es atraído por la gravedad hacia el centro de la tierra.

Ejemplo: Para una masa 1 Kg, el peso es aproximadamente 9.8 N.

2.4 CONVENIOS DE MEDIDA

2.4.1. DENSIDAD: Variable Sustancial, sus dimensiones son , símbolo 𝜌. Las densidades de los sólidos y líquidos varían ligeramente con la temperatura. La densidad de las disoluciones dependen de la concentración y temperatura y de los gases depende de la temperatura y presión.

2.4.2 GRAVEDAD ESPECIFICA: Densidad relativa, es una variable adimensional, es la relación entre dos variables.

Ejemplo: Gravedad especifica del etanol es

2.4.3 VOLUMEN ESPECIFICO: Es el inverso de la densidad, sus dimensiones son .

2.4.4 MOL: En el SI, un mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 Kg de carbono-12. La masa molar es la masa de un mol de sustancia, cuya dimensión es .

2.4.5 COMPOSICION QUIMICA: Fracción molar-Porcentaje molar. Fracción másica(Fracción en peso)-Porcent. másico. Porcentaje peso por peso. Fracción en volumen-Porcentaje en volumen. Molaridad, Normalidad, Molalidad. Porcentaje peso por volumen. Partes por millon(ppm). Formalidad.

2.4.6 TEMPERATURA: Es una medida de la energía térmica que posee un cuerpo en equilibrio térmico.

Temperaturas Relativas: Celsius (°C), Fahrenheit (°F)

Temperaturas Absolutas: Kelvin(K), Rankine (°R).

2.4.7. PRERSION: Se define como fuerza por unidad de área y tiene dimensiones

Presión Relativa: Presión Manométrica. Presión Absoluta

2.5 CONDICIONES ESTANDAR Y GASES IDEALES:

Un estado estándar de temperatura y presión se considera definido cuando se especifican las propiedades de los gases. El estado estándar mas ampliamente adoptado corresponde a 0°C y 1 atm. (1mol=22.4 litros).

2.6 DATOS DE PROP. FISICAS Y QUIMICAS

2.7 ESTEQUIOMETRIA