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Universidad Autónoma de Tlaxcala Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Dr. Arturo.

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Presentación del tema: "Universidad Autónoma de Tlaxcala Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Dr. Arturo."— Transcripción de la presentación:

1 Universidad Autónoma de Tlaxcala Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Dr. Arturo Elías Domínguez Ingeniería Química I Congreso Nacional de Ciencias Básicas Instituto Tecnológico de Apizaco Octubre 2006

2 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas Física Química Matemáticas Ciencia que estudia la materia y la energía, y las leyes que tienden a modificar su estado y su movimiento. Ciencia que estudia la transformación de los materiales en otros totalmente distintos. Ciencia que estudia los números y las figuras geométricas y las relaciones que existen entre ellos. razonamiento lógico deductivo

3 Física Química Matemáticas LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas Compuestos, Estructura molecular, nomenclatura, reacciones químicas, etc. Aritmética, Algebra, geometría, trigonometría, calculo diferencial e integral, ec. diferenciales, métodos numéricos, etc. Tiempo, longitud, Propiedades físicas, Vectores, velocidad, aceleración, fuerza, leyes del movimiento, etc.

4 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La vida cotidiana Física Química Matemáticas

5 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Todos Investigan: Físicos Químicos Matemático Ingenieros (Industriales, Químicos, Biotecnólogos, en computación, Electrónicos, etc.) Médicos Abogados, Contadores, etc. Ciencias Básicas

6 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Representación de una planta Química

7 Diseño y Operación óptimos de los procesos industriales. Propiedades físicas y termodinámicas Equilibrio de fases Comportamiento volumétrico Solubilidades Propiedades térmicas (Capacidades caloríficas) Propiedades de transporte Es importante conocer el comportamiento de las sustancias (mezclas) que intervienen LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación

8 Disponibilidad de la información del comportamiento de las sustancias: Experimentación Métodos de predicción Modelos matemáticos Modelos moleculares Termodinámica LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación

9 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación El equilibrio de fases Experimentación Simulación Molecular

10 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Solución numérica a los modelos moleculares. Experimentación por computadora. Exhibe la organización y el modo de movimiento de las partículas, a nivel molecular. Durante una simulación se monitorea como se manifiesta un fenómeno macroscópico. Otra herramienta de predicción. Simulación molecular

11 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Movimientos Monte Carlo en el ensamble de Gibbs (NVT). Desplazamiento de partículas Números Aleatorios Distribución de Probabilidad

12 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Modelos moleculares Esférica Rígida lineal c o l c-o C qcqc qoqo qoqo Kr

13 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Rígida no linealFlexible Modelos moleculares

14 Modelo molecular del agua

15 Modelo molecular del n-undecano

16 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Interacción molecular Para definir a una molécula, ej. Ar, en el espacio, es suficiente dar las coordenadas de un punto: Molécula 1 Molécula 2 Molécula N... Ar Sitio de interacción Centro de masa = Sitio de interacción

17 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Tipos de interacciones o fuerzas intermoleculares - Atracción - Repulsión Distancia entre dos puntos Estructura de la molécula

18 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Resultados Propuesta para el equilibrio de tres fases Esquema para el método de ensamble de Gibbs para tres fases.

19 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Cambio global (ensamble NVT) Cambio interno (ensamble NVT) Movimientos Monte Carlo en el ensamble de Gibbs para tres fases.

20 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Resultados Configuraciones moleculares de las fases en coexistencia Agua + n-Hexano

21 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Investigación Nuevos modelos moleculares Equilibrio multifásico Puntos críticos, tricríticos Propiedades Termodinámicas Reología de fluidos complejos Trabajos

22 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Las Industrias: -Químicas -Farmacéuticas -Petroquímicas -Alimenticias -Etc.Tecnología

23 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Puesta en marcha de una planta procesadora de Papa Implementación del proceso Implementación del equipo

24 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Proceso continuo del freído de Papa Pelador Lavador Dosificador RebanadorFreidor SaborizadorEmpaquetado Materia prima Producto terminado

25 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Lavador - Dosificador Especificar: *Diámetro tornillo *Diámetro flecha *Separación entre vuelta y vuelta *Cantidad de papa a contener m(Kg) h 600 Kg/hr Papa cruda

26 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Volumen Contenedor Se determina: Densidad Papa Volumen contenedor:

27 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Las Ciencias Básicas La Tecnología Carcasa Lamina de acero inoxidable rr L

28 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Carcasa Lamina de acero inoxidable contenedor

29 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Tornillo sin fin Velocidad Tornillo Círculos a la mitad Inversor de frecuencia

30 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Freidor Especificar: *Producción Kg/hr de papa cruda (P) *Ancho del freidor (H) 200 Kg/hr Papa frita

31 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Mas información: Tiempo de freído, t f Área de freído/Kg papa frita A f % humedad de la papa Longitud freidora L=6 m H=1.8 m

32 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Velocidad promedio Velocidad angular = ? Movimiento Circular

33 LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA Las Ciencias Básicas La Tecnología Velocidad angular Tiempo de freído % humedad de la papa Inversor de frecuencia

34 ¡Son básicas las Ciencias Básicas! LAS CIENCIAS BÁSICAS EN LA INVESTIGACIÓN Y LA TECNOLOGÍA


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