1º-Fundamentos de Informática

CÁTEDRA:

DEPARTAMENTO: INGENIERÍA QUÍMICA

CURSO: 1ro. 12

DICTADO : 2do. Sem.

CICLO LECTIVO: 2011

CARGA HORARIA: 4 Horas Cátedra semanales

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Objetivos de la asignatura (Ordenanza N° 1028): - Dominar las técnicas de programación aplicadas a cálculos básicos de ingeniería química - Dominar las técnicas utilizadas en planillas de cálculo aplicadas a cálculos básicos de ingeniería química

UNIDAD TEMÁTICA CONTENIDOS / PROBLEMAS INGENIERILES ESTRATEGIAS SELECCIONADAS

(ACTIVIDADES)

DOCENTE A CARGO DE LA

ACTIVIDAD

FECHAS DE DESARROLLO, EVALUACIONES Y RECUPERACIONES

Unidad 1 Estructura de las computadoras. Redes e Internet Lectura material de estudio Explicación verbal

Núñez Mc Leod Siccatto semana 1

Unidad 2

Número de Reynolds y gases ideales (Programación) Dimensionamiento básico de una columna de destilación Escalas termométricas (Excel) Balances de materia (Excel)

Lectura material de estudio. Explicación verbal Diseñar algoritmos una fórmula Construir diagramas lineales y bifurcados Definir y utilizar funciones. Utilizar criterios ingenieriles para programación amigable. Codificar Explicación verbal. Resolución de práctico Diagramar y codificar. Escribir y depurar programas Explicación verbal. Manejar contornos Manejar celdas absolutas e independientes Trabajar con referencias. Insertar datos Definir y utilizar funciones Lectura material de estudio. Explicación verbal Definir dominios de modelos matemáticos Crear formas de aplicación de fórmulas y ecuaciones. Validar datos. Utilizar criterios ingenieriles

Núñez Mc Leod Núñez Mc Leod Siccatto Siccatto

semana 2

semana 3

semana 4

semana 5

1º Examen parcial de programación y Planilla de cálculo

semana 6

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(ACTIVIDADES)


ACTIVIDAD


Unidad 3

Dimensionamiento de tuberías (ec. de Hazen – Williams) (Programación) Intercambiadores de calor (Excel) Soluciones binarias (Programación)

Explicación verbal. Resolución de práctico Diagramar y codificar. Manejar archivos. Escribir y depurar programas. Programación amigable Explicación verbal. Introducir fórmulas convencionales. Utilizar referencias de variables Analizar resultados. Utilizar criterios ingenieriles Explicación verbal. Resolución de práctico. Manejar archivos. Diagramar y codificar. Escribir y depurar programas. Programación amigable

Núñez Mc Leod Siccatto Núñez Mc Leod

semana 7

semana 8

semana 9

Unidad 4

Movimiento rectilíneo con aceleración variable (Programación) Ecuación de estado (Excel) Reactores batch isotérmicos (Programación)

Lectura material de estudio. Explicación verbal Calcular integrales analíticamente. Diagramar. Codificar. Escribir y depurar programas Explicación verbal. Utilizar formularios. Referenciar variables. Analizar resultados. Explicación verbal. Calcular integrales numérica-mente. Diagramar. Codificar. Escribir y depurar programas.

Núñez Mc Leod Siccatto Núñez Mc Leod

semana 10

semana 11

semana 12

Unidad 5

Ecuación de Redlich – Kwong (Programación) Ecuación de Peng – Robinson (Programación) Tablas dinámicas y macros (Excel)

Explicación verbal. Método de bisección, secante y Newton – Raphson. Resolución de práctico Diagramar y codificar. Construir interfaces Escribir y depurar programas Explicación verbal. Utilizar tablas dinámicas. Referenciar variables. Grabar y usar macros. Analizar resultados.

Núñez Mc Leod Siccatto

semana 13

semana 14

2º Examen parcial de programación y Planilla de cálculo semana 15

Entrega de Carpeta de Trabajos Prácticos Entrega de los informes de los proyectos (Programación y Excel)


semana 16

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(ACTIVIDADES)


ACTIVIDAD


Recuperatorio Programación y Planilla de cálculo Firma BTP


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PROGRAMA ANALÍTICO

Objetivos Generales : Los alumnos deben conocer las tecnologías básicas de computadoras, redes de comunicación e internet. Dominar las técnicas de

programación y los métodos utilizados con planillas de cálculo, necesarios para resolver problemas habituales en Ingeniería Química. Elaborar, diagramar y codificar algoritmos de resolución de problemas ingenieriles.

Metodología : Los contenidos de la asignatura se explicarán sobre la base de modelos matemáticos sencillos de uso corriente en ingeniería. Dichos modelos serán

explicados previos al desarrollo de cada uno de los contenidos citados. Las clases se dictarán en el Laboratorio de Informática de Química con la modalidad de taller.

UNIDAD 1

Objetivos Aprender la estructura de una computadora personal, componentes internos y periféricos más comunes, tanto de tecnologías probadas como de las nuevas. Aprender conceptos básicos de conectividad, redes e internet.

Contenidos Arquitectura de una computadora. Unidad central de procesamiento. Memorias: RAM, ROM y Caché. Puertos de entrada / salida. Ranuras de expansión: PCI, PCI Express. Unidades periféricas: Unidades de almacenamiento masivo: Discos rígidos, discos de estado sólido, discos ópticos. Unidades estándar de entrada y salida. Teclado: distribución de teclas, manejo. Monitor: CRT y LCD. Dispositivos de impresión: impresoras de chorros de tinta y láser. Impresoras de formato ancho. Puertos de comunicaciones: USB. Redes de comunicaciones. Conceptos básicos. Hubs, switches y routers: concepto y usos. Internet. Protocolos. Redes inalámbricas. Bluetooth, Wi-Fi.

Bibliografía Apuntes desarrollados en la cátedra (soporte digital).

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UNIDAD 2

Objetivos Diseñar algoritmos de resolución de modelos matemáticos sencillos. Construir diagramas de flujos lineales y bifurcados. Definir y utilizar funciones. Codificar diagramas de flujo. Escribir y depurar programas. Utilizar criterios ingenieriles para hacer programas amigables. Manejar la forma en que trabaja una planilla de cálculo. Conocer rangos de trabajo y agregar nombres propios. Conocer e identificar las celdas. Clasificar las referencias en función a la forma de trabajar. Manejar unidades de escalas termométricas.

Contenidos de Ingeniería a- Número de Reynolds, concepto. Tipos de flujos. Densidad y viscosidad, concepto. Correlaciones. Clasificación de tipos de flujos. Cálculos de diseño y verificación. b- Ley de los gases ideales. Distintos casos de cálculo: molares, másicos y densidades. c- Dimensionamiento básico de una columna de destilación de platos. d- Escalas termométricas. Conversiones.

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Contenidos de Programación Algoritmo, concepto. Diagramas de flujo. Diagramas lineales. Funciones. Decisiones binarias. Ambiente de SciLab: modo consola y modo edición. Conceptos generales: tipos de variables, manejo de rangos, variables de entorno. Codificación del diagrama de flujo. Programación estructurada. Declaración de funciones. Análisis de resultados.

Contenidos de Planilla de Cálculo

Referencias y nombres. Referencias absolutas, relativas y mixtas. Nombres de celdas y de conjuntos de celdas. Introducción de datos.

Trabajos Prácticos

Programación TP 1: Número de Reynolds: Tipos de flujos. Gases Ideales TP 2: Torres de destilación

Planilla de cálculo TP 1: Unidades termométricas y ecuaciones de estado TP 2: Balance de materia

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Bibliografía

1- Introduction to SciLab, Consortium to Scilab, 2010 (versión digital)

2- An Introduction to SciLab from a MatLab User’s Point of View, Eike Rietsch, 2010 (versión digital)

3- SciLab Manual ver 5.3.0 beta 4, Consortium to SciLab, 2010 (versión digital)

4- Microsoft Excel. Manual del usuario. Microsoft Corporation.

5- Biblia de Excel 2007. Aulaclic (versión digital)

6- Apuntes de la cátedra, 2010 (soporte digital) UNIDAD 3

Objetivos Utilizar archivos secuenciales. Utilizar de lazos. Definir y utilizar vectores estáticos y dinámicos. Buscar información en vectores. Definir y trabajar con tolerancias. Codificar. Ordenar datos. Manejar la introducción de datos. Utilizar referencias de variables. Analizar resultados. Utilizar la barra de herramientas.

Contenidos de Ingeniería

a- Dimensionamiento de tuberías. Ecuación de Hazen – Williams. Usos y limitaciones. Selección de tuberías normalizadas. Concepto e importancia. b- Equilibrio líquido – vapor de soluciones binarias. Cálculo de composiciones para el caso ideal. c- Cálculo de intercambiadores de calor en ingeniería. Fórmulas habituales.

Contenidos de Programación Vectores y matrices. Declaración. Operaciones. Lazos. Cálculo y búsqueda de valores normalizados. Archivos de datos. Tipos de acceso. Operaciones con archivos de datos. Archivos de datos para entrada y salida de información. Asignación dinámica de memoria.

Contenidos de Planilla de Cálculo

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Programación en Excel. Análisis de resultados. Validación de los datos. Ingreso de funciones. Fórmulas y funciones. Introducción de fórmulas. Asistente de Funciones. Edición de Funciones.

Trabajos Prácticos

Programación TP 3: Dimensionamiento de tuberías TP 4: Soluciones binarias

Planilla de cálculo TP 3: Intercambiadores de calor con formulario

Bibliografía





5- Microsoft Excel. Referencia rápida. Microsoft Corporation.


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Objetivos

Diseñar algoritmos de resolución de modelos matemáticos basados en ecuaciones integrales. Resolución de integrales definidas de una dimensión. Diagramar y codificar.

Representación gráfica de datos. Trabajar con escalas.

Contenidos de Ingeniería Movimiento rectilíneo con aceleración variable. Concepto. Cálculo de la evolución de la velocidad y posición de un móvil. Métodos de integración numérica del trapecio y mediante splines.

Contenidos de Programación Matrices. Contadores, sumadores y acumuladores. Discretización de funciones. Integración numérica. Tolerancia. Estimación del error. Graficación de funciones de una variable.

Contenidos de Planilla de Cálculo Introducción de fórmulas convencionales. Utilización de referencias de variables. Análisis de resultados. Utilizar herramientas de formularios. Relación de los objetos con las celdas. Opciones de salidas.

Trabajos Prácticos

Programación TP 5: Movimiento rectilíneo con aceleración variable TP 6: Reactores batch isotérmicos

Planilla de cálculo TP 4: Ecuación de estado de gases ideales

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Bibliografía







Objetivos Cálculo de modelos matemáticos implícitos. Evaluar las raíces de modelos no lineales. Manejar el editor de funciones. Conocer y utilizar las funciones más comunes. Buscar y extraer información en bases de datos. Manejar secuencias de comandos. Asignar macros a objetos.

Contenidos de Ingeniería a- Modelo de Redlich – Kwong de gases reales. b- Modelo de Peng – Robinson de gases reales. c- Balance de materia en estado estacionario. Uso de unidades habituales en ingeniería.

Contenidos de Programación Algoritmos de cálculo de raíces de ecuaciones no lineales. Métodos numéricos: bisección, secante y Newton – Raphson. Evaluación numérica de derivadas.

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Contenidos de Planilla de Cálculo Problemas ingenieriles. Fórmulas conocidas. Comparación y análisis de resultados, Correlaciones. Creación de gráficos. Creación de diagramas y de gráficos. Asistente para gráficos. Selección de objetos gráficos. Barra de herramientas gráfica. Gráficos de barra. Gráficos de dispersión (x-y). Grabar macros. Asignar Macros a objetos. Tablas Dinámicas. Creación a través del asistente, rangos de consolidación múltiples.

Trabajos Prácticos

Programación TP 7: Ecuación de gases reales de Redlich – Kwong TP 8: Ecuación de gases reales de Peng - Robinson

Planilla de cálculo TP 5: Tablas dinámicas TP 6: Macros

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Bibliografía






6- Macros 2007 (versión digital)

6- Apuntes de la cátedra, 2010 (versión digital)

MATERIAL DE ESTUDIO

Los docentes de la cátedra están continuamente desarrollando materiales de estudio, ya sean apuntes, guías o tutoriales, en formato digital, el cual es colocado en una página web desarrollada por los docentes y a la cual los alumnos tienen acceso en forma irrestricta.

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CONDICIONES DE CURSADO El cursado se desarrollará en un esquema de trabajo teórico - práctico, con un uso intensivo de la herramienta informática. Se explicarán los distintos temas sobre la base de casos prácticos reales, y se hará entrega a los alumnos de guías de estudio, con ejercitación de complejidad progresiva, que deberá resolver. Al final de cada práctico el alumno se encontrará con un problema ingenieril, que sirve de instancia integradora de lo visto hasta el momento, ya que deberá aplicar todos los conocimientos adquiridos para resolverlo. Serán considerados como trabajos especiales que deberán ser entregados en las fechas indicadas por los docentes.

Al finalizar el cursado, al alumno deberá desarrollar dos proyectos, uno de programación y otro de planilla de cálculo, propuestos por el mismo alumno y aprobada la temática por los docentes. En dichos proyectos, el alumno deberá volcar los conocimientos adquiridos a lo largo del cursado. Los proyectos son evaluados y aprobados por los docentes.

CONDICIONES DE REGULARIDAD Y PROMOCIÓN Para regularizar la materia se exige:

a- Carpeta de trabajos prácticos completa a- El 70 % de las asistencias a las clases b- Aprobación de los exámenes parciales con el 40 puntos como mínimo c- Presentación de trabajos especiales en tiempo y forma d- Presentación y aprobación de los proyectos finales en tiempo y forma (puede ser hecha por grupos de hasta dos alumnos).

Para promocionar la materia se exige: a- Carpeta de trabajos prácticos completa b- El 70 % de las asistencias a las clases c- Aprobación de los exámenes parciales con el 70 puntos como mínimo d- Presentación de trabajos especiales en tiempo y forma

e- Presentación y aprobación de los proyectos finales en tiempo y forma (proyectos de carácter individual).

Se tomarán dos exámenes parciales divididos en dos partes, una correspondiente a programación y la otra a planilla de cálculo, cada una de las cuales estará puntuada con una escala de 0 a 100 puntos. La nota final estará ponderada considerando un 60 % la nota obtenida en programación y un 40 % la nota obtenida en planilla de cálculo.

PROGRAMA DE EXAMEN El examen final consiste en la resolución de dos problemas ingenieriles, que abarcan los conocimientos desarrollados en la asignatura, tanto en programación como en planilla de cálculo. El primer problema debe ser resuelto mediante las herramientas provistas por una planilla de cálculo, si el alumno aprueba dicho ejercicio, pasa a resolver el segundo, que consiste en un problema de programación basado en una temática de ingeniería. Aprobando los dos ejercicios el alumno aprueba el examen final.

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