DADES IDENTIFICATIVES 2012_13
Assignatura (*) TERMODINÀMICA I SIMULACIÓ MOLECULAR Codi 20635266
Ensenyament
Nanociència i Nanotecnologia (2010)
Cicle 2n
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
3 Optativa Únic anual
Llengua d'impartició
Anglès
Departament Enginyeria Química
Coordinador/a
MACKIE ., ALLAN DONALD
Adreça electrònica allan.mackie@urv.cat
Professors/es
MACKIE ., ALLAN DONALD
Web
Descripció general i informació rellevant This course gives a brief introduction to Statistical Mechanics and an overview of molecular simulation techniques

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
  Recerca
  AR5 Conèixer les propietats fonamentals de les forces intermoleculars i la seva importància en química, biologia i ciència dels materials.
  AR7 Saber interpretar processos químics i biològics que funcionin en base a interaccions intermoleculars.
  AR9 Reconèixer com propietats físiques concretes poden derivar-se de l’estructura dels materials moleculars i de les interaccions intermoleculars que s’estableixen en la seva estructura.
  AR13 Conèixer les bases conceptuals de la mecànica estadística.
Tipus B Codi Competències Transversals
  Recerca
  BR1 Resoldre problemes de manera efectiva.
  BR2 Treballar de manera autònoma amb iniciativa.
Tipus C Codi Competències Nuclears
  Comú

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Know the tools for modelling the macroscopic behaviour of systems of interest in Chemical Engineering from a microscopic point of view AR5
AR7
AR9
Be familiar with the Monte Carlo technique AR5
AR7
AR9
AR13
BR1
BR2
Be familiar with molecular dynamics AR5
AR7
AR9
AR13
BR1
BR2

Continguts
Tema Subtema
1. Thermodynamic Postulates
2. Classical mechanics and quantum mechanics. Statistical Mechanics
The Monte Carlo technique. Importance of sampling
Metropolis algorithm
Basic Monte Carlo algorithm
Trial moves
Molecular dynamics Intergration of the equations of motion
Estimation of statistical information
Monte Carlo simulation in different ensembles Microcanconical
Isothermal-isobaric
Grand canonical
Molecular dynamics in different ensembles Canonical ensemble
Car-Parinello method
Free energy calculations Thermodynamic Integration
Chemical Potentials

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 1 2
 
Sessió Magistral
10 15 25
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
16 16 32
 
Atenció personalitzada
1 1 2
 
Proves orals
2 12 14
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries an overview of the course
Sessió Magistral lectures on the course material
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques molecular simulation exercises using computers
Atenció personalitzada

Atenció personalitzada
 
Atenció personalitzada
Descripció
Individual Tutorials: Tuesday and Thursday from 10:00 to 13:00

Avaluació
  Descripció Pes
Sessió Magistral Exercises to be handed based on work done outside of class 33
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques Reports based on simulation exercises carried out in the computer laboratory 33
Proves orals A selected research article where Statistical Thermodyamics is used will be presented in front of the class during a short talk 33
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulation, , Academic Press

Complementària M. P. Allen and D.J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids, , Oxford Science Publications
P. Ungerer, B.Tavitian and A. Boutin , Applications of Molecular Simulation in the Oil and Gas Industry. Monte Carlo Methods , , Editions Technip
D. Chandler, • Introduction to Modern Statistical Mechanics, , Oxford University Press
J-P. Hansen and I.R. McDonald, • Theory of Simple Liquids, , Academia Press
D. A. McQuarrie, • Statistical Thermodynamics, , University Science Books
B Widom, • Statistical Mechanics: A Concise Introduction for Chemists, , Cambridge University Press

Recomanacions


(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent