Material didáctico Teórico, protocolos experimentales y aula virtual de las materias de Fenómenos de Transporte (cuarto semestre) y Transferencia de Masa (Séptimo semestre) correspondientes a los ciclos intermedio y terminal de la carrera de Ingeniería Química

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Título :	Material didáctico Teórico, protocolos experimentales y aula virtual de las materias de Fenómenos de Transporte (cuarto semestre) y Transferencia de Masa (Séptimo semestre) correspondientes a los ciclos intermedio y terminal de la carrera de Ingeniería Química
Autor :	HERRERA VALENCIA, EDTSON EMILIO
Fecha de publicación :	2016
Resumen :	Este proyecto versa en la creación de material didáctico teórico y protocolos experimentales de las materias de Fenómenos de Transporte y Transferencia de Masa de los ciclos cuarto y séptimo de la carrera de Ingeniería Química de la facultad de Estudios Superiores Zaragoza. El material se divide en cinco partes. El primero de estos materiales se relaciona con Transferencia de Momento el cual se ajustara al programa de Fenómenos de Transporte y contendrá dos partes principales : (i) Teoría resaltando la parte matemática y física del problema y (ii) Un problemario detallado con loa problemas clásicos que introducen al alumno a los conceptos fundamentales de la materia, una segunda clase de problemas más avanzados que permitan al alumno profundizar sus conocimientos y una tercera clase de problemas que involucren conceptos más avanzados y que sean punto de partida en gernar las bases para estudios de posgrado y posibles líneas de investigación. La novedad de esta propuesta educativa es que todos los problemas estén seccionados y los alumnos puedan completar los pasos intermedios.. Es importante resaltar que los problemas que alguno de los problemas se basaran en artículos de reciente publicación y próximos a publicar por lo que se pretende que el alumno, se vea inmerso en las teorías actuales que le permitan aumentar su conocimiento. El material que se pretende crear es el siguiente: a)Matemáticas aplicadas a Fenómenos de Transporte: (a) Ecuaciones diferenciales, (b) Ecuaciones diferenciales parciales, (c) Calculo Vectorial. b)Teoría y problemario de Transferencia de Momento c)Teoría y problemario de Transferencia de Energía d)Teoría y problemario de Transferencia de Masa. e)Protocolos experimentales de la materia de Transferencia de Masa La creación de material didáctico teórico y experimental y la incorporación de las Tecnologías de la información y la comunicación en la carrera de Ingeniería Química de la FES Zaragoza ha sido un proceso lento y que necesita incrementarse debido a las exigencias actuales de organismos externos que demandan estándares de calidad en los planes de estudio, y estos necesitan de apoyos externos en cuanto
URI :	http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6177
metadata.dc.contributor.responsible:	HERRERA VALENCIA, EDTSON EMILIO
metadata.dc.coverage.temporal:	2016-2019
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura
metadata.dc.description.hypothesis:	Si existe una alta reprobación en las materias de Fenómenos de Transporte y Transferencia de Masa por la falta de literatura clara y que se ajuste al contenido programático de la carrera de ingeniería química, entonces la creación de material puede coadyuvar en la solución de este problema.
metadata.dc.description.strategies:	Gracias a la experiencia de los participantes y trayectoria a nivel de licenciatura y posgrado a lo largo de 15 años de trabajo y la preparación de académica de los mismos, se cuenta con una base de problemas de Fenómenos de Transporte y Transferencia de masa, por lo que no se parte de cero en ninguno de los puntos antes señalados anteriormente. En los primeros doce meses de este trabajo, se pretende obtener los dos primeros materiales, i.e. matemáticas aplicadas a fenómenos de transporte y el material teórico de Transferencia de momento. En este punto, se tiene un avance considerable debido al trabajo previo de cursos que se han impartido en la Facultad de Química y la facultad de estudios superiores Zaragoza, en las áreas de Fenómenos de Transporte y Transferencia de Momento. Este material era organizado y actualizado de tal manera, que sea acorde a las nuevas disposiciones por parte del organismo acreditador. En la etapa dos, se pretende obtener el primer protocolo experimental de este trabajo, junto con el material teórico y problema rio de la materia de Transferencia de Energía junto con su respetivo libro de problemas resueltos. Es importante resaltar que como en transferencia de momento, este se basara en la experiencia previa de profesores en el área de Transferencia de calor. En este punto, el Dr. Mariano Pérez Camacho ha impartido por más de 20 años la materia de Transferencia de Energía y fue jefe del laboratorio de Ingeniería Química durante más de 10 años por lo que su aporte y conocimiento será de vital importancia en la culminación de este punto y en el primer protocolo experimental. En la etapa tres de este proyecto se pretende obtener la tercera parte de este proyecto que consiste en el material didáctico teórico y el problemario de transferencia de masa junto con el protocolo experimental. En este punto se tiene la experiencia de las cases que se impartieron previamente en la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza y la Facultad de Química, se cuenta con suficientes problemas tipo y se pretende obtener un segundo protocolo experimental en la materia de transferencia de masa respectivamente. H.1) Estrategia Como se mencionó anteriormente, una de las novedades de este trabajo, es que los problemas contendrán la información clásica y los nuevos problemas se basaran en artículos recientemente publicados por parte de este equipo de trabajo. H.1) Apoyo externos Gracias al contacto existente por una estancia postdoctoral de cuatro años que realice en el Departamento de ingeniería química de la universidad de Mcgill en Montreal Quebec Canadá con el profesor Emérito (James McGill Professor) Dr. Alejandro D. Rey, se podrá tener una colaboración permanente para el modelado y simulación computacional de los problemas que serán propuestos y discutidos a lo largo del material teórico y los protocolos experimentales. Por otra parte, el Profesor Emérito Dr. Alejando D. Rey es miembro del comité Editorial de la Revista Soft Matter, Liquid Crystals y Journal of Colloid Interface Science, y es reconocido como una autoridad en el mundo de los cristales líquidos y polímeros biológicos, por lo que su aportación será de vital importancia en el presente proyecto. Su aportación, experiencia y bagaje será de vital importancia en la descripción de este problema. La parte experimental correspondiente a los protocolos experimentales será supervisada por el Dr. Mariano Pérez Camacho, el cual como se menciono es un especialista en el área y con experiencia de 20 años en la facultad de Química. La Dra. Mayra Luz Sánchez Villavicencio posee experiencia en pregrado y posgrado y su línea de investigación permitirá bifucar las aplicaciones a aplicaciones biomédicas y técnicas respectivamente. Es importante resaltar que una parte muy importante del trabajo de la Dra. Sánchez-Villavicencio fue realizado en la universidad de Montreal, Montreal Quebec Canadá, por lo que su experiencia y versatilidad será de vital importancia en la realización de este proyecto educativo. H.2) Modelado Los modelados matemáticos empleados en este trabajo emplearan calculo diferencial e integral y ecuaciones diferenciales ordinarias las cuales corresponden a Matemáticas I y II del plan de estudio de la carrera de Ingeniería Química. El modelado en ecuaciones diferenciales parciales, métodos numéricos y simulaciones se harán empleando los métodos clásicos en ecuaciones diferenciales parciales como son separación de variables, transformada de Laplace, transformada de Fourier respectivamente (En este punto, se pretende que el alumno utilice material didáctico generado por otros profesores como por ejemplo: Transformada de Laplace Teoría y Problemas Resueltos de los Ing. Antonio Zamora Plata y Tomas el cual ya fue utilizado en un curso intersemestral de Ecuaciones Diferenciales. H.2) Simulación Las simulaciones serán realizadas en el programa de Mathematica 10 el cual, la UNAM cuenta con la licencia de uso respectivamente. G)OBJETIVOS G.1 Objetivo general: Crear material didáctico sobre las materias de Fenómenos de Transporte y Transferencia de Masa, así como crear un aula virtual que sirva de apoyo a las materias que se imparten en el ciclo terminal de la carrera de ingeniería química de la FES Zaragoza UNAM y que empiece a funcionar a partir del semestre 2016-II. G.2 Objetivos específicos del proyecto: Crear material teórico y protocolo experimentales de las materias de Fenómenos de Transporte y Transferencia de Masa para las materias de cuarto y séptimo semestre. Creación de material didáctico disponible en línea mediante la plataforma Edmodo para las materias que conforman el ciclo terminal de la carrera de ingeniería química (7-9 Semestre). Establecer una base de datos de alumnos y profesores mediante la plataforma Edmodo para alumnos y profesores de la carrera de ingeniería química que permita una comunicación individual y en grupo en cualquier lugar y momento mediante un teléfono celular inteligente, computadora personal, laptop o Tablet. Proveer a los profesores de una herramienta que les permita llevar un mejor control del grupo y desarrollar una herramienta estadística para la medición del proceso de enseñanza-aprendizaje.
metadata.dc.description.goals:	Las mestas obtenidas de este PAPIME versan en la publicación de 4 artículos indizados y pertenecientes al Journal citation report. Los resultados de estos trabajos, han sido citados 8 veces, incluyendo 6 citas de calidad tipo A según los requisitos de CONACYT. Se tiene un capitulo de libro que esta por publicarse en la editorial SPRINGER-VERLAG y otro en proceso de ser publicado en la prestigiosa editorial ELSEVIER. Resultado de estos trabajos, se obtuvieron 10 tesis de licenciatura con agradecimientos explícitos al proyecto. El trabajo generado por esta investigación fue citado en la tesis de posgrado nivel Maestría del ingeniero químico Ricardo Mendoza Vizcaya. En el ámbito de difusión nacional e internacional, se presentaron trabajos en diferentes foros académicos, por citar algunos: (i) Sociedad a) Polimérica de México, b) AMIDIQ 2016, 2017, 2018, (ii) Congresos Internacionales como son: 4th US-Mexico Symposium on Advances in Polymer Science XXX Congreso Nacional de la Sociedad Polimérica de México A.C.; Europe Africa Conference 2017 of the Polymer Processing Society (PPS 2017); XV Simposio Latinoamericano de Polímeros XIII Congreso Iberoamericano de Polimeros; Polymer Processing Society 32 celebrado en LYON FRANCE; Casa Mathematica Oaxaca, Banff International Research for Mathematical Innovation and Discovery. Por otra parte, se presentaron los resultados de este proyecto en diferentes foros de posgrado internacionales y de investigación. En la universidad de Guadalajara se dio un seminario en el CUCEI a los alumnos de posgrado de Maestría y Doctorado en Ingeniería. Se presento una plática en el departamento de Ingeniería Química de la Universidad de McGill en el grupo internacional de investigación en el modelado en Investigación en Nuevos Materiales del Grupo del Profesor Emérito Dr. Alejandro Rey. Todas estos productos generados mediante este generoso programa, nos permitirán alimentar el material que será preparado para los curso de Fenómenos de Transporte (Momento, Energía y Masa). El material se ha trabajado de tal manera que el lector entre rápidamente en los conceptos fundamentales de la transferencia de momento en fluidos newtonianos y no newtonianos. Se analizaron tres problemas fundamentales que son: (i) Flujo homogéneo, (ii) Flujo in-homogéneo: a) Flujo de Poiseuille, b) Flujo mediante una fuerza de volumen como la gravedad, eléctrica magnética etc. Por último se abordaron problemas relacionados con geometrías simples como son: rendijas (ductos rectangulares), cilindros o capilares, o esferas. Estos problemas, presentaran un grado de dificultad progresivo, por lo que se intentaran llevar a los alumnos de pregrado a posgrado en las habilidades matemáticas o físicas. Este material será publicado en cuanto se tenga la última versión final y revisiones de forma. Parte de este material se distribuirá en plataformas como Edmodo para facilitar la interacción alumno profesor y que puedan ser consultados mediante teléfonos modernos.
metadata.dc.description.selfAssessment:	I. INVESTIGACIÓN ORIGINAL El proyecto PAPIME PE112716, fue muy exitoso en los resultados ya que se obtuvo material suficiente para los problemas tipos que se pretenden introducir en los problemarios de ingeniería química. Se publicaron cuatro artículos de investigación original en revistas con factor de impacto y pertenecientes al JCR, journal citation report: La primera de ellas fue en la revista Fluids indizada (ISSN: 0377-0257; DOI:10.3390/fluids3020035), La segunda de ellas, en la revista Journal of Colloid and Interface Science (Factor de Impacto 5.091), con ISSN: 0021-9797;DOI: 10.1016/j.jcis.2017.05.012, (iii) El tercer artículo fue publicado en la prestigiosa revista Rheologica Acta, con factor de impacto de 1.833, ISSN: 1435-1528, Print ISSN: 0035-4511, Citada en 4 ocasiones. El cuarto trabajo en investigación se publico en la revista de Korea-Australian Rheology Journal, DOI: 10.1007/s13367-016-0030-7, ISSN: 1226-11(X) (Print version), 2093-7660 (electronic version), Factor de Impacto de 1.0, Citado 1 vez. Por otra parte, se tiene una capítulo de libro en la editorial Springer-Verlag que es punto de partida en los formularios que se pretenden escribir. Se tiene otro que esta en la transición de ser enviado a la editorial ELSEVIER. II. CAPITULOS DE LIBRO En este rubro se tiene un capítulo de libro terminado el cual se mando a la editorial SPRINGER-VERLAG y se tiene otro en proceso para la editorial ELSEVIER por invitación: Structure and Dynamics of Liquid Crystalline Polymers by: Alejandro D. Rey, Edtson E. Herrera-Valencia, Oscar F. Aguilar Gutierrez submitted for consideration publication in the Encyclopedia of Polymers and Composites edited by Sanjay Palsule as an invited Chapter Review. El segundo capítulo versará en materiales compuestos. Este, será publicado en el mes de septiembre del año en curso (2019) III. FORMACIÓN DE RECURSOS HUMANOS La difusión fue muy exitoso debido a que, 10 estudiantes de licenciatura y un estudiante de maestría se titularon debido a este proyecto. En todas las tesis desarrolladas, se dieron agradecimientos explicitos al programa. IV. DIFUSION EN CONGRESOS NACIONALES E INTERNACIONALES En el ámbito de difusión nacional e internacional, se presentaron trabajos en diferentes foros académicos, por citar algunos: (i) Sociedad a) Polimérica de México, b) AMIDIQ 2016, 2017, 2018, (ii) Congresos Internacionales como son: 4th US-Mexico Symposium on Advances in Polymer Science XXX Congreso Nacional de la Sociedad Polimérica de México A.C.; Europe Africa Conference 2017 of the Polymer Processing Society (PPS 2017); XV Simposio Latinoamericano de Polímeros XIII Congreso Iberoamericano de Polimeros; Casa Mathematica Oaxaca, Banff International Research for Mathematical Innovation and Discovery. En la universidad de Guadalajara se dio un seminario en el CUCEI a los alumnos de posgrado.Plática en el departamento de Ingeniería Química de la Universidad de McGill en el grupo del profesor Emérito Dr. Alejandro Rey.
metadata.dc.description.goalsAchieved:	I)METAS POR AÑO Primer año a)Mediante el uso de la ecuación de forma de la membrana, el balance mecánico de las presiones y el modelo reológico de Jeffrey, se puede obtener una ecuación que describe la curvatura promedio en función del campo eléctrico aplicado las propiedades flexoeléctricas y materiales del medio. b)Desarrollos teóricos sobre la predicción de la curvatura promedio por efecto de un campo eléctrico de baja amplitud en la curvatura promedio y estudiar la respuesta mecánica oscilatoria de la curvatura a través de los módulos en fase y fuera de fase con el campo eléctrico. c)Obtener expresiones analíticas para los módulos de curvatura, potencia y energía elástica y el factor Q (Potencia/Energía Elástica) d)Obtener los parámetros que permiten obtener las curvas resonantes, minimizar la energía elástica y maximizar la potencia disipada. e)Terminación de la tesis de licenciatura. f)Publicación de los resultados en revistas indexadas de amplia circulación y prestigio. g)Presentación de los resultados de los resultados parciales generados en esta investigación en un congreso nacional o internacional. Segundo año El trabajo teórico de modelado y simulación computacional a realizar durante el segundo año contará de los siguientes puntos. a)Presentación de los resultados en un seminario en el grupo de investigación MMRG del Profesor Emérito Dr. Alejandro D. Rey, en la universidad de McGill en Montreal, Quebec Canadá. b)Mediante el uso de la ecuación de forma de la membrana, el balance mecánico de las presiones y el modelo reológico de Burgers, se puede obtener una ecuación que describe la curvatura promedio en función del campo eléctrico aplicado las propiedades flexoeléctricas y materiales del medio. c)Desarrollos teóricos sobre la predicción de la curvatura promedio por efecto de un campo eléctrico de baja amplitud en la curvatura promedio y estudiar la respuesta mecánica oscilatoria de la curvatura a través de los módulos en fase y fuera de fase con el campo eléctrico. d)Obtener expresiones analíticas para los módulos de curvatura, potencia y energía elástica y el factor Q (Potencia/Energía Elástica) e)Obtener los parámetros que permiten obtener las curvas resonantes, minimizar la energía elástica y maximizar la potencia disipada. f)Terminación de una segunda tesis de licenciatura. g)Publicación de los resultados en revistas indexadas de amplia circulación y prestigio. h)Presentación de los resultados parciales en un congreso nacional e internacional. Tercer año a)Mediante el uso de la ecuación de forma de la membrana, el balance mecánico de las presiones y un modelo reológico que describa la transferencia de masa por efecto del corte. A partir de estas ecuaciones, obtener una ecuación que describe la curvatura promedio en función del campo eléctrico aplicado las propiedades flexoeléctricas y materiales del medio. b)Desarrollos teóricos sobre la predicción de la curvatura promedio por efecto de un campo eléctrico de baja amplitud en la curvatura promedio y estudiar la respuesta mecánica oscilatoria de la curvatura a través de los módulos en fase y fuera de fase con el campo eléctrico. c)Obtener expresiones analíticas para los módulos de curvatura, potencia y energía elástica y el factor Q (Potencia/Energía Elástica) d)Obtener los parámetros que permiten obtener las curvas resonantes, minimizar la energía elástica y maximizar la potencia disipada. e)Terminación de una tercera tesis de licenciatura f)Publicación de los resultados en revistas indexadas de amplia circulación y prestigio. g)Presentación de los resultados parciales en un congreso nacional e internacional. h)Terminación de una tesis de posgrado. i)Difusión de resultados j)Redacción y solicitud de derechos de autor y patente.
metadata.dcterms.provenance:	Facultad de Estudios Superiores (FES) Zaragoza
metadata.dc.subject.DGAPA:	Ingenierías
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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