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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

SÍLABO ASIGNATURA: FISICO-QUÍMICA

CÓDIGO: 4B0011

1. DATOS GENERALES 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9

Departamento Académico Escuela Profesional Especialidad Nombre de la Carrera Ciclo de Estudios Créditos Área de la Asignatura Condición Horas de Clase Semanal

1.10 Horas de Clase Total 1.11 Profesor Responsable 1.12 Año Lectivo Académico

: Ingeniería Agroindustrial : Ingeniería Agroindustrial : Ingeniería Agroindustrial : Ingeniería Agroindustrial : IV :3 : Profesional : Obligatorio : 4 horas Teoría (2) Práctica (2) : 68 horas : MSc. Ing. Ali Epifanio Díaz Cama : 2013 - II

2. SUMILLA El curso está orientado para lograr que los estudiantes tengan un conocimiento en el análisis de los sistemas gaseosos, de su comportamiento ideal y real, del estado líquido de la materia, de las leyes de la termodinámica, espontaneidad y equilibrio de fases y cinética química, etc. El desarrollo de estos contenidos garantizará la interpretación de los diferentes fenómenos físico – químicos, permitiendo que los estudiantes realicen los análisis y cálculos correspondientes, así como su verificación a nivel de laboratorio. 3. OBJETIVOS GENERALES Al terminar el curso el alumno debe ser capaz de:  Conocer los principios básicos de la fisicoquímica  Describir los métodos para la caracterización de los diferentes sistemas termodinámicos, con la finalidad de definir los parámetros fisicoquímicos de la materia. 4. APORTES DE LA ASIGNATURA AL PERFIL PROFESIONAL:  

Que el futuro profesional conozca los principios básicos de los sistemas termodinámicos utilizados en la Ingeniería Agroindustrial. Que el futuro profesional pueda insertarse en la industria agroindustrial e interrelacionarse con otros profesionales sin ninguna dificultad.

5. ORGANIZACIÓN DE LA ASIGNATURA UNIDAD DENOMINACION Nª 1 Introducción y estado gaseoso 2 Estado líquido 3 Elementos de la termodinámica 4 Equilibrio químico Práctica-Examen parcial 5 Sistemas sólidos y sistemas coloidales 6 Conductividad y Cinética química Práctica-Examen Final EXAMENES PARCIAL/FINAL/SUSTITUTORIO TOTAL DE HORAS

Nª DE HORAS 8 8 8 8 4 8 16 4 4 68

6. PROGRAMACIÒN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE 6.1. UNIDAD 01: INTRODUCCIÓN Y ESTADO GASEOSO PRIMERA SEMANA Primera Sesión 6.1.1. Introducción y descripción de los principios básicos de la fisicoquímica y su importancia 6.1.2. Ley de los gases ideales: ley de Boyle, ley de Gay Lussac y Charles. 6.1.3. Ecuación de estado de un gas ideal: determinación del valor de R. 6.1.4. Ley de Dalton de las presiones parciales SEGUNDA SEMANA Segunda Sesión 6.1.5. Desviación de estado para los gases ideales. Factor de compresibilidad. 6.1.6. Ecuación de estado para los gases reales: Ecuación de Van der Waals, Ecuación de Redlich-Kwong, Ecuación de Soave, Ecuación de Peng Robinson, otras ecuaciones de estado. 6.1.7. Problemas aplicativos Objetivos Específicos Al pasar esta unidad, el alumno será capaz de caracterizar el estado gaseoso, en función de sus propiedades y comportamiento. Actividades:  Práctica calificada dirigida Bibliografía Específica:  PONS MUZZO, G: Física Química, 6 edición, Lima –Perú, 1985  CASTELLAN, G: Fisicoquímica. 2da. edición. Edit. Adison-Wesley Iberoamericana. 1990.  Díaz, A: Apuntes de Fisicoquímica, UNFV, Lima-Perú, 2010 6.2. UNIDAD 02: ESTADO LÍQUIDO TERCERA SEMANA Primera Sesión 6.2.1. Características generales de los líquidos. 6.2.2. Presión de vapor de líquidos. 6.2.3. Punto de ebullición. Calor de evaporación. 6.2.4. Diagrama de fases del agua. 6.2.5. Tensión superficial de los líquidos. 6.2.6. Viscosidad de los líquidos.

CUARTA SEMANA Segunda Sesión 6.2.7. Ecuación de Clapeyron: Integración de la ecuación de Clapeyron para equilibrio líquido – vapor, equilibrio sólido líquido, equilibrio sólido – gas. 6.2.8. Problemas aplicativos Objetivos Específicos Después de esta unidad, el alumno podrá desarrollar las bases teóricas para determinar las diferentes propiedades de los líquidos. Actividades:  Práctica calificada II  Prácticas de laboratorio: Presión de vapor, tensión superficial y viscosidad. Bibliografía Específica:  PONS MUZZO, G: Física Química, 6 edición, Lima –Perú, 1985  CASTELLAN, G: Fisicoquímica. 2da. edición. Edit. Adison-Wesley Iberoamericana. 1990.  Díaz, A: Apuntes de Fisicoquímica, UNFV, Lima-Perú, 2010 6.3. UNIDAD 03: ELEMENTOS DE TERMODINÁMICA QUINTASEMANA Primera Sesión 6.3.1. Conceptos básicos, sistema termodinámico. 6.3.2. Primera ley de la termodinámica. 6.3.3. Calor, trabajo y energía interna. 6.3.4. Entalpía y capacidad calorífica SEXTA SEMANA Segunda Sesión 6.3.5. Segunda ley de la termodinámica, entropía y aplicaciones. 6.3.6. Tercera ley de la termodinámica, energía libre. Objetivos Específicos Después de esta unidad el alumno podrá caracterizar los diferentes sistemas termodinámicos, en función de las leyes de la termodinámica. Actividades:  Practica calificada III  Practica de laboratorio: Determinación de la constante adiabática. Bibliografía Específica:  Smith, Van Ness y Abbott (1996), Introducción a la termodinámica en Ingeniería Química, quinta edición, edit. McGraw Hill/Interamericana, México.  Díaz, A: Apuntes de Fisicoquímica, UNFV, Lima-Perú, 2010 6.4. UNIDAD 04: EQUILIBRIO QUÍMICO SEPTIMA SEMANA Primera Sesión 6.4.1. Equilibrio iónico. 6.4.2. Acción amortiguadora. 6.4.3. Constante del producto iónico del agua. 6.4.4. La escala de pH. OCTAVA SEMANA Segunda Sesión 6.4.5. Equilibrio en soluciones ácidos, bases y sales. 6.4.6. Hidrólisis de las sales.

Objetivos Específicos Después de esta unidad el estudiante estará capacitado en el uso de amortiguadores, y la escala de pH, viendo el equilibrio en soluciones liquidas. Actividades:  Practica calificada IV.  Prácticas de laboratorio: Preparación de soluciones reguladoras. Bibliografía Específica:  PONS MUZZO, G: Física Química, 6 edición, Lima –Perú, 1985  Díaz, A: Apuntes de Fisicoquímica, UNFV, Lima-Perú, 2010 6.5. NOVENA SEMANA Primera Sesión 6.5.1. Denominación : Primer examen. 6.5.2. Denominación : Primer examen práctico 6.6. UNIDAD 05: SISTEMAS SÓLIDOS Y SISTEMAS COLOIDALES DÉCIMA SEMANA Primera Sesión 6.6.1. Sistemas cristalinos 6.6.2. El fenómeno de la fusión. 6.6.3. El fenómeno de la sublimación DÉCIMA PRIMERA SEMANA Segunda Sesión 6.6.4. Introducción a los sistemas Coloidales. 6.6.5. Soles preparación y purificación. 6.6.6. Emulsiones y geles. Objetivos Específicos Después de esta unidad el estudiante estará capacitado para describir los sistemas cristalinos y los fenómenos de fusión y sublimación; habrá adquirido las bases teóricas de sistemas coloidales, de soles, emulsiones y geles. Actividades:  Practica calificada V.  Practicas: Resolución de problemas y ejercicios. Bibliografía Específica:  PONS MUZZO, G: Física Química, 6 edición, Lima –Perú, 1985  Díaz, A: Apuntes de Fisicoquímica, UNFV, Lima-Perú, 2010 6.7. UNIDAD 06: CONDUCTIVIDAD Y CINÉTICA QUÍMICA DÉCIMA SEGUNDA SEMANA Primera Sesión 6.7.1. Mecanismo de la conductancia. 6.7.2. Medición de la conductancia. 6.7.3. Electrólisis y conductividad eléctrica de las soluciones. DÉCIMA TERCERA SEMANA Segunda Sesión 6.7.4. Clasificación de las reacciones. 6.7.5. Variables que afectan a la velocidad de reacción. 6.7.6. Definición de la velocidad de reacción. 6.7.7. Molecularidad y orden de reacción, Coeficiente cinético k DÉCIMA CUARTA SEMANA 6.7.8. Representación de la velocidad de reacción. 6.7.9. Modelos cinéticos para reacciones no elementales.

6.7.10. Interpretación de datos obtenidos en laboratorio: método integral de análisis de datos; método diferencial de análisis de datos. DÉCIMA QUINTA SEMANA 6.7.11. Orden de reacción: Reacciones de orden cero; reacciones de primer orden: Reacciones de segundo orden; reacciones de orden n. 6.7.12. Cinética de reacciones complejas  Objetivos PONS MUZZO, G: Física Química, 6 edición, Lima –Perú, 1985  Díaz, A: Apuntes de Fisicoquímica, UNFV, Lima-Perú, 2010 Específicos Al culminar esta unidad el estudiante estará capacitado en caracterizar la conductividad de electrolitos y soluciones que presenten conductancia. También podrán caracterizar el orden de las reacciones. Actividades:  Practica calificada VI.  Prácticas de laboratorio: Determinación de la conductividad de las soluciones. Bibliografía Específica: 6.1. DÉCIMA SEXTA SEMANA Primera Sesión 6.1.1. Denominación : Examen final. 6.1.2. Denominación : Examen práctico final. 6.2. DECIMA SEPTIMA SEMANA Diecisieteava Sesión 6.2.1. Denominación : Examen Sustitutorio. 6.2.2. Denominación : Examen de aplazados. 7. ESTRATEGIAS METODOLÒGÍCAS 7.1. Métodos Clases magistrales de tipo expositivo usando la pizarra, retroproyector y proyector multimedia, dando énfasis a la conceptualización, diálogo y discusión, enseñanza en grupo. Exposiciones, clases prácticas, seminarios 7.2. Técnicas En las clases magistrales y exposiciones el profesor expondrá los fundamentos básicos de los tópicos mencionados. Se buscara la participación activa de los alumnos en tales exposiciones. En los seminarios los estudiantes expondrán los aspectos específicos propuestos por el docente, profundizándose en el análisis de dichos contenidos. Las clases prácticas estarán dirigidas al desarrollo de habilidades en el trabajo independiente de los estudiantes, para lo cual se desarrollaran problemas, ejercicios y ejemplos sobre los temas tratados. 7.3. Medios didácticos Retroproyector Pizarra acrílica Proyector multimedia 8. MEDIO DIDACTICO 8.1 TECNICAS Se utilizaran las siguientes técnicas:  Clases magistrales expositivas.

  

Exposición de temas específicos por los alumnos. Clases prácticas. Videos.

8.2 INSTRUMENTOS Los instrumentos a utilizar son:  Computadora, Bibliografía sobre los temas a tratar en la biblioteca de la facultad, Internet, Retroproyector de la facultad, Televisor y videograbador de la facultad. 8.3 ASPECTOS Para las clases magistrales expositivas se utilizaran la pizarra acrílica, el proyector multimedia, y el retroproyector. Para la exposición de los temas señalados por los alumnos se cuenta con la pizarra acrílica y el retroproyector. Para las clases prácticas se cuenta con la pizarra acrílica y el laboratorio. 9. EVALUACION La evaluación de la asignatura será permanente y consistirá en la evaluación de cada tópico durante el desarrollo de la asignatura. Las técnicas a utilizarse serán:  Evaluaciones escritas.  Exposiciones sobre un tema especifico del curso y practicas calificadas. Se tomaran dos exámenes escritos que abarcaran las siguientes unidades: Primer examen escrito: Unidades I, II, II y IV Segundo examen escrito: Unidades V y VI. En cuanto a los seminarios se evaluaran mediante un trabajo de exposición sobre un tema propuesto por el profesor. Las clases prácticas serán evaluadas por el profesor encargado de las prácticas. Para la obtención de la nota final se consideraran las siguientes evaluaciones: Promedio de los dos exámenes escritos (60%) Practicas calificadas (40%) La obtención del promedio final será

NF  0,60  ( PE )  0,4  ( PC ) La nota final aprobatoria será de Once (11). El sistema de calificación será el vigesimal, de cero (0) a veinte (20). Las fracciones de 0,5 o más se redondearan al entero inmediato superior. 10. BIBLIOGRAFÍA 

CASTELLAN, G: Fisicoquímica. 2da. edición. Edit. Adison-W esley Iberoamericana. 1990.



DIAZ, A: Apuntes de Fisicoquímica, UNFV, Lima-Perú, 2010.



PONS MUZZO, G: Física Química, 6 edición, Lima –Perú, 1985



Smith, Van Ness y Abbott (1996), Introducción a la termodinámica en Ingeniería Química, quinta edición, edit. McGraw Hill/Interamericana, México.

MSc. Ing. Ali Epifanio Díaz Cama Docente Responsable

Mag. Ing, Pedro Alvarado Ignacio Jefe de Departamento Académico Ingeniería Agroindustrial