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• Tomas Rodriguez

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1.1IMPORTANCIA DE LOS METODOS NUMERICOS EN LA INGENIERIA QUIMICA

Aplicacion de metodos numericos en Ingenieria quimica, Industrial y Mecatronica.? Mejor respuesta: Primero, habría que entender que todos los fenómenos físicos pueden ser descritos mediante ecuaciones; por ejemplo, las ecuaciones de calor, momentum, masa. Te recomentaría que consultes cuaquier libro de fenómenos de transporte para veas que se tratan de ecuaciones diferenciales parciales que incluyen cuando menos cuatro variables (x,y,z y tiempo). Generalmente, la solución analítica no es viable y se tienen que usar métodos numéricos para resolver estas ecuaciones. Estas ecuaciones pueden utilizarse para simular cualquier proceso u operación unitaria en ingeniería química (intercambiadores de calor, reactores, destiladores, columnas empacadas, etc). ¿Porqué nos interesa simular?, un reactor de estos cuesta un buen billete, una columna de destilación para fines "didáticos" puede costar un millón de pesos, imagina lo que puede costar una columna de destilación para producir gasolina a escala industrial. Para diseñarlas, conviene primero simularlas numéricamente, lo complicado es resolver las ecuaciones pero eso es mucho más barato que construir una a la "viva méxico" y ver si obtenemos lo que queremos. La simulación numérica, con todas sus limitaciones, nos da una primera aproximación que nos permite tomar desiciones más acertadas cuando se trata de diseñar procesos químicos, reduciendo significativamente el costo del diseño. En la computadora, puedes mover las variables (presión, temperatura, composición, flujo, etc) y las dimensiones de tu equipo a tu antojo, total si explota el reactor no hay problema, después podemos hacer un modelo físico y probarlo y ver si concuerda con nuestra predicción numérica. De los otros temas, se lo dejo a los especialistas en el área.

1.2PROBLEMAS MATEMATICOS Y SUS SOLUCIONES FORMULA

PROBLEMA IQ QUE RESUELVE Densidad de un elemento químico en relación con su masa y volumen

5°C 9°F

Conversión de °F a °C

9° F X (° C )+ 32° F 5° C

Conversión de °C a °F

? ° C=( ° F−32 ° F ) X

?° F=

? K =( °C+ 273.15 )

1K 1 °C

Número de masa

Conversión de °C a K

Calcula el número total de neutrones

= número de protones + número de neutrones = número atómico + número de neutrones

y protones presentes en el núcleo de un átomo de un elemento

Calcula el porcentaje en masa de cada elemento presente en un compuesto Determinación de la eficiencia de una reacción específica. Calcula la concentración de una disolución en concentración molar (molaridad) Dilución de disoluciones concentradas Para calcular cambios de presión o de volumen (Ley de Boyle). Ecuación del gas ideal Fracción molar de una solución Relaciona la rapidez de una onda con su frecuencia y longitud de onda Relaciona la energía de un cuanto (y fotón) con la frecuencia. Calcula la molalidad de una disolución. Expresión general de la constante de equilibrio (ley de acción e masas) Calculo del potencial de Hidrógeno de una disolución Calculo de potencial de iones Oxhidrilo de una disolución Calculo de la medida de acidez y alcalinidad