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dc.contributor.authorZarate Navarro, Marco Antonio
dc.date.accessioned2021-10-03T03:25:25Z-
dc.date.available2021-10-03T03:25:25Z-
dc.date.issued2018-12-18
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12104/83752-
dc.identifier.urihttps://wdg.biblio.udg.mx
dc.description.tableofcontentsAgradecimientos v Resumen vi Nomenclatura vii I. Introducción 1 1. Introducción 2 1.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2. Planteamiento del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3. Justificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.4. Hipótesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.5. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.5.1. Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.5.2. Objetivos particulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.6. Organización del documento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2. Marco teórico 6 2.1. Termodinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.1. Principios de la termodinámica clásica . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.2. Termodinámica clásica (lineal) fuera del equilibrio . . . . . . . . 7 2.1.3. Termodinámica mesoscópica fuera del equilibrio . . . . . . . . . 10 2.2. Teoría de sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3. Comportamientos complejos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.4. Investigaciones del área . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 II. Metodología 20 3. Estabilidad y disipación en términos de variables termodinámicas 21 3.1. Sistemas termodinámicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.1.1. Dinámica del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2. Estabilidad y producción de entropía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2.1. Fenómenos reversibles e irreversibles . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.2.2. Interacciones conservativas y disipativas en . . . . . . . . . . 26 3.2.3. Estabilidad en términos de Z () para sistemas puramente disipativos . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.2.4. Estabilidad según Lyapunov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 III. Aplicaciones a casos de estudio 33 4. Sistemas reaccionantes isocóricos aislados 34 4.1. Características del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.1.1. Entropía y fuerzas conjugadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 4.2. Reacciones espacialmente homogéneas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 4.2.1. Expresiones cinéticas termodinámicamente consistentes . . . . . 39 4.3. Formulación en términos de producción de entropía . . . . . . . . . . . 42 4.4. Casos para la energía de activación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.4.1. Discusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.5. Generalización a reacciones múltiples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.5.1. Discusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.6. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.6.1. Productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 5. Control en cascada para una clase de sistemas reaccionantes continuos 54 5.1. Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 5.2. Pasividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.3. Control en cascada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.3.1. Lazo interno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.3.2. Lazo externo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.3.3. Simulaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.4. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 5.4.1. Producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 6. Sistemas reaccionantes isocóricos cerrados con intercambio de calor 68 6.1. Descripción de subsistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 6.1.1. Intercambio de calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 6.1.2. Sistema compuesto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 6.2. Estabilidad y tasa de producción de entropía . . . . . . . . . . . . . . . 73 6.2.1. Estructura de y rf () para el sistema . . . . . . . . . . . 73 6.2.2. Matriz Z () . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 6.2.3. Interacciones disipativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 6.3. Sistema fuera del equilibrio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.3.1. Puntos fijos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 6.4. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7. Sistemas reaccionantes con intercambio de calor y partes móviles 85 7.1. Descripción de subsistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 7.1.1. Balances de masa, energía y momentum . . . . . . . . . . . . . 85 7.1.2. Entropía, fuerzas conjugadas y producción de entropía . . . . . 88 7.2. Tasa de producción de entropía (interacciones conservativas y disipativas) 92 7.2.1. Puntos fijos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 7.2.2. Simulaciones numéricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 7.3. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 8. Comentarios finales 105 Bibliografía 107 A. Propiedades termodinámicas, sus diferenciales y hessiano de S 111 A.1. Propiedades termodinámicas para gases ideales . . . . . . . . . . . . . . 111 A.2. Hessiano a volumen constante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 A.3. Diferenciales y hessiano a volumen variable . . . . . . . . . . . . . . . . 113
dc.formatapplication/PDF
dc.language.isospa
dc.publisherBiblioteca Digital wdg.biblio
dc.publisherUniversidad de Guadalajara
dc.rights.urihttps://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp
dc.subjectCompotamientos Complejos
dc.titleDeterminación de comportamientos complejos en sistemas reaccionantes mediante el análisis de interacciones conservativas y disipativas
dc.typeTesis de Doctorado
dc.rights.holderUniversidad de Guadalajara
dc.rights.holderZarate Navarro, Marco Antonio
dc.coverageGUADALAJARA, JALISCO
dc.type.conacytdoctoralThesis
dc.degree.nameDOCTORADO EN CIENCIAS EN INGENIERIA QUIMICA
dc.degree.departmentCUCEI
dc.degree.grantorUniversidad de Guadalajara
dc.degree.creatorDOCTOR EN CIENCIAS EN INGENIERIA QUIMICA
dc.contributor.directorGarcía Sandoval, Juan Paulo
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