DATOS IDENTIFICATIVOS 2019_20
Asignatura (*) TERMODINÁMICA AVANZADA Y SIMULACIÓN MOLECULAR Código 20705203
Titulación
Nanociencia, Materiales y Procesos: Tecnología Química de Frontera (2013)
Ciclo
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Periodo
6 Optativa 1Q
Lengua de impartición
Anglès
Departamento Ingeniería Química
Coordinador/a
MACKIE WALKER, ALLAN DONALD
Correo-e allan.mackie@urv.cat
mohammad.amin@urv.cat
lluis.danus@urv.cat
Profesores/as
MACKIE WALKER, ALLAN DONALD
AMIN , MOHAMMAD SHAIFUL ALAM
DANÚS AMENGUAL, LLUÍS
Web
Descripción general e información relevante This course gives a brief introduction to Statistical Mechanics and an overview of molecular simulation techniques relevant to Chemical Engineering problems.

Competencias
Tipo A Código Competencias Específicas
 A1.1 Aplicar efectivamente el conocimiento de las materias básicas, científicas y tecnológicas propias de la ingeniería.
 A1.2 Diseñar, ejecutar y analizar experimentos relacionados con la ingeniería
 A1.4 Saber establecer modelos matemáticos y desarrollarlos mediante la informática apropiada, como base científica y tecnológica para el diseño de nuevos productos, procesos, sistemas y servicios, y para la optimización de otros ya desarrollados. (G5)
 A3.3 Conceptualizar modelos de ingeniería, aplicar métodos innovadores en la resolución de problemas y aplicaciones informáticas adecuadas, para el diseño, simulación, optimización y control de procesos y sistemas (I3)
Tipo B Código Competencias Transversales
 B1.1 Comunicar y discutir propuestas y conclusiones en foros multilingües, especializados y no especializados, de un modo claro y sin ambigüedades.
Tipo C Código Competencias Nucleares

Resultados de aprendizaje
Tipo A Código Resultados de aprendizaje
 A1.1 Conoce las herramientas para modelar el comportamiento macroscópico de sistemas de interés en Ingeniería Química a partir de un punto de vista microscópico
 A1.2 Comprueba a través de la simulación por ordenador los fundamentos teóricos explicados en el aula.
 A1.4 Domina la dinámica molecular.
 A3.3 Domina la simulación por el método de Monte Carlo.
Tipo B Código Resultados de aprendizaje
 B1.1 Interviene de forma efectiva y transmite información relevante.
Prepara y realiza presentaciones estructuradas cumpliendo con los requisitos exigidos.
Planifica la comunicación: genera ideas, busca informaciones, selecciona y ordena la información, hace esquemas, determina el tipo de público y los objetivos de la comunicación, ...
Redacta documentos con el formato, contenido, estructura, corrección lingüística, registro adecuados e ilustra conceptos utilizando correctamente las convenciones: formatos, títulos, pies, leyendas, ...
Utiliza estrategias para presentar y llevar a cabo sus presentaciones orales (ayudas audiovisuales, mirada, voz, gesto, control de tiempo, ...).
Usa un lenguaje apropiado a la situación.
Produce un texto oral gramaticalmente correcto.
Produce un texto oral muy estructurado, claro y eficaz.
Produce un texto oral adecuado a la situación comunicativa.
Produce un texto escrito gramaticalmente correcto.
Produce un texto escrito muy estructurado, claro y rico.
Produce un texto escrito adecuado a la situación comunicativa.
Tipo C Código Resultados de aprendizaje

Contenidos
tema Subtema
1. Postulados de la termodinámica
2. La mecánica clásica y la mecánica cuántica. La mecánica estadística La ley de Distribución de Boltzmann
El gas ideal
El gas no ideal
El estado líquido
3. Dinámica molecular integración de las ecuaciones de movimiento
Estimación de la información estadística
4. La técnica de Monte Carlo. Importancia de muestreo
Algoritmo de Metropolis
Algoritmo básico de Monte Carlo
Movimientos de prueba
5. Simulación Monte Carlo en colectivos diferentes Microcanónico
Isotérmico-isobárico
Gran canónico

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Competencias (*) Horas en clase
Horas fuera de clase
(**) Horas totales
Actividades introductorias
1 1 2
Sesión magistral
A1.1
16 32 48
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
A1.1
B1.1
10 20 30
Supuestos prácticos / Estudio de casos en el aula ordinaria
A1.1
A1.2
A1.4
A3.3
B1.1
24 24 48
Atención personalizada
1 1 2
 
Pruebas de desarrollo
A1.1
A3.3
4 8 12
Pruebas orales
B1.1
4 4 8
 
(*) En el caso de docencia no presencial, serán las horas de trabajo con soporte virtual del profesor.
(**) Los datos que aparecen en la tabla de planificación son de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías
  descripción
Actividades introductorias Una visión general del curso
Sesión magistral Clases magistrales sobre el material del curso basado en el material de los libros recomendados
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria Resolución de problemas, ejercicios de clase con el fin de obtener una mejor comprensión de la materia dada en las clases magistrales
Supuestos prácticos / Estudio de casos en el aula ordinaria Ejercicios de simulación molecular y estudios de casos que deben resolverse durante las sesiones de laboratorio
Atención personalizada preguntas concretas y dudas por resolver de manera individual

Atención personalizada
descripción
Tutorías individuales durante las horas de oficina

Evaluación
Metodologías Competencias descripción Peso        
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
A1.1
B1.1
Problemas para resolver y entregar dentro y fuera de clase.
20
Supuestos prácticos / Estudio de casos en el aula ordinaria
A1.1
A1.2
A1.4
A3.3
B1.1
Informes sobre los estudios de casos y ejercicios realizados durante el laboratorio de simulación.
30
Pruebas orales
B1.1
Un artículo de investigación reciente seleccionado donde se utiliza la simulación molecular para un problema relevante de Ingeniería Química se presentará delante de la clase durante una presentación oral corta 20
Pruebas de desarrollo
A1.1
A3.3
Un examen escrito deben resolverse de forma individual 30
Otros  
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

Durant les proves avaluatives, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells electrònics 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 segona 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.


Fuentes de información

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

Complementaria 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,

Recomendaciones


(*)La Guía docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la URV. Este documento es público y no es modificable, excepto en casos excepcionales revisados por el órgano competente o debidamente revisado de acuerdo la normativa vigente.