DADES IDENTIFICATIVES 2015_16
Assignatura (*) TERMODINÀMICA AVANÇADA I SIMULACIÓ MOLECULAR Codi 20705203
Ensenyament
Nanociència, Materials i Processos: Tecnologia Química de Frontera (2013)
Cicle 2n
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Optativa 1Q
Llengua d'impartició
Anglès
Departament Enginyeria Química
Coordinador/a
MACKIE ., ALLAN DONALD
Adreça electrònica allan.mackie@urv.cat
0
Professors/es
MACKIE ., ALLAN DONALD
GUO ., YACHONG
Web
Descripció general i informació rellevant This course gives a brief introduction to Statistical Mechanics and an overview of molecular simulation techniques relevant to Chemical Engineering problems.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 A1.2 Fer cerques bibliogràfiques exhaustives en temes altament especialitzats de nanociències, materials i disseny de producte i procés.
 A1.4 Concebre, dissenyar, construir, avaluar, reformular i mantenir equips, aplicacions o dissenys eficients per a estudis experimentals i de simulació numèrica en temes de tecnologia química.
 A1.5 Formular, desenvolupar i aplicar materials, productes i dispositius que incorporin nanoestructures.
 A1.6 Analitzar, identificar i valorar les dades obtingudes en els experiments i bases de dades del camp de la nanociència, els materials i la tecnologia química.
Tipus B Codi Competències Transversals
 B1.1 Comunicar i discutir propostes i conclusions en fòrums multilingües, especialitzats i no especialitzats, d'una manera clara i sense ambigüitats.
Tipus C Codi Competències Nuclears
 C1.1 Dominar en un nivell intermedi una llengua estrangera, preferentment l’anglès.

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 A1.2 Comprova a través de la simulació per ordinador els fonaments teòrics explicats a l'aula.
 A1.4 Domina la dinàmica molecular.
 A1.5 Aplica la simulació pel mètode de Monte Carlo.
 A1.6 Identifica les eines per modelar el comportament macroscòpic de sistemes d'interès en Enginyeria Química a partir d'un punt de vista microscòpic.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
 B1.1 Intervé de forma efectiva i transmet informació rellevant.
Planifica la comunicació: genera idees, busca informacions, selecciona i ordena la informació, fa esquemes, determina el tipus de públic i els objectius de la comunicació, ...
Prepara i realitza presentacions estructurades complint amb els requisits exigits.
Redacta documents amb el format, contingut, estructura, correcció lingüística, registre adequats i il•lustra conceptes utilitzant correctament les convencions: formats, títols, peus, llegendes, ...
Utilitza un llenguatge apropiat a la situació.
Utilitza estratègies per presentar i dur a terme les seves presentacions orals (ajuts audiovisuals, mirada, veu, gest, control de temps, ...).
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge
 C1.1 Expressa opinions sobre temes abstractes o culturals de forma limitada
Explica i justifica breument les seves opinions i projectes
Comprèn instruccions sobre classes o tasques assignades pels professors
Comprèn informació i articles de caràcter rutinari
Extreu el sentit general dels textos que contenen informació no rutinària dins d'un àmbit conegut
Escriu cartes o prendre notes sobre assumptes previsibles i coneguts

Continguts
Tema Subtema
1. Postulats de la termodinàmica
2. La mecànica clàssica i la mecànica quàntica. La mecànica estadística
La llei de distribució de Boltzmann
El gas ideal
El gas no ideal
L'estat líquid
3. Dinàmica molecular
integració de les equacions de moviment
Estimació de la informació estadística
4. La tècnica de Monte Carlo.
Importància de mostreig
Algorisme de Metropolis
Algorisme bàsic de Monte Carlo
Moviments de prova
5. Simulació Monte Carlo en col · lectius diferents Microcanònic
Isotèrmic-isobàric
gran canònic

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 1 2
Sessió Magistral
A1.2
A1.6
C1.1
16 32 48
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
A1.6
C1.1
10 20 30
Supòsits pràctics/ estudi de casos a l'aula ordinària
A1.4
A1.5
A1.6
C1.1
C1.2
24 24 48
Atenció personalitzada
1 1 2
 
Proves de desenvolupament
A1.4
A1.5
4 8 12
Proves orals
B1.1
C1.1
4 4 8
 
(*) 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 Una visió general del curs
Sessió Magistral Classes magistrals sobre el material del curs basat en el material dels llibres recomanats
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Resolució de problemes, exercicis de classe per tal d'obtenir una millor comprensió de la matèria donada en les classes magistrals
Supòsits pràctics/ estudi de casos a l'aula ordinària Exercicis de simulació molecular i estudis de casos que s'han de resoldre durant les sessions de laboratori
Atenció personalitzada preguntes concretes i dubtes per resoldre de manera individual

Atenció personalitzada
Descripció
Tutories individuals durant les hores d'oficina

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
A1.6
C1.1
Problemes per resoldre i lliurar dins i fora de classe. 20
Supòsits pràctics/ estudi de casos a l'aula ordinària
A1.4
A1.5
A1.6
C1.1
C1.2
Informes sobre els estudis de casos i exercicis realitzats durant el laboratori de simulació. 30
Proves orals
B1.1
C1.1

Un article d'investigació recent seleccionat on s'utilitza la simulació molecular per a un problema rellevant d'Enginyeria Química es presentarà davant de la classe durant una presentació oral curta
20
Proves de desenvolupament
A1.4
A1.5
Un examen escrit s'han de resoldre de forma individual
30
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Durant les proves avaluatives, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells alectrònics que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vista.

En el cas que l'estudiant no aprova la primera convocatòria, hi ha una segona. En la segonda convocatòria alguns o tots els

elements d'avaluació de la primera es pot utilitzar en el cas que ajudin a superar l'assignatura; es repetiran els altres elements amb els mateixos pesos com en la primera convocatòria.

Fonts d'informació

Bàsica D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulation, Academic Press,
B Widom, Statistical Mechanics: A Concise Introduction for Chemists, Cambridge University Press,

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

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