Métodos numéricos ecuaciones diferenciales ordinarias un problema rígido en cinética química

  • Luis Carrión Escuela Superior Politécnica del Litoral
  • Edwin Haymacaña Unidad Educativa Liceo los Andes

Resumen

En esta sección se presenta formalmente el Sistema Autónomo de Ecuaciones Diferenciales No Lineales Rígidas que se usa para describir la cinética de tres reacciones químicas elementales en paralelo que ocurren de manera simultánea. Para esto, se introducen algunos preliminares sobre las reacciones químicas y los aspectos que definen su comportamiento cinético. Posteriormente se presentará el modelo matemático completo que se deduce por medio de la Ley de Acción de Masas siguiendo muy de cerca las referencias [1] y [12]. La versión del modelo que se presenta se hará en términos de variables y constantes adimensionales como lo consideró Robertson (1966) [15]. La sección finaliza con la descripción del problema a estudiar desde el punto de vista matemático y sus aspectos cualitativos que deben ser consistentes para que pueda ser interpretado como un modelo del fenómeno cinético-químico considerado.


Palabras clave: Sistema autónomo, cinética, reacciones químicas, ley de acción de masas, Runge Kutta, ecuaciones diferenciales ordinarias

Citas

Aris R. (1988). Análisis de Reactores, Editorial Alhambra, España.

Atkins P. y Jones L. (1998). Química. Moléculas. Materia. Cambio, Ediciones Omega S.A., Barcelona, España.

Atkins P. y Jones L. (2006). Principios de Química. Los caminos del descubrimiento, Editorial Panamericana, Barcelona, España.

Brow T., LeMay H. y Bursten B. (1998). Química la ciencia central, Prentice-Hall Hispa- noamericana S.A., México.

Butcher J. C. and Rattenbury N. (2005). ARIA methods for stiff problems. Appl. Numer. Math., 53, 165-181.

Butcher J. C. (2008). Numerical Methods .for Ordinaty Differential Equations, 2nd. ed., John Wiley & Sons, England.

Burns J. (1996). Fundamentos de Química, Prentice-Hall, México.

Chang R. (2006). Química. McGraw-Hill Interamericana de México, S.A. de C.V., México.

Edsberg L. (1974). Integration package for chemical kinetics, in Stiff Differential Systems, R. A. Willoghby, ed., Plenum Press, New York, pp. 81-94.

Golubitsky M. y Dellnitz M. (2001). Álgebra lineal y ecuaciones diferenciales, con uso de MATLAB, International Thomson, México.

Laidler K.J. (1965). Chemical Kinetics, 2nd ed., McGraw-Hill, New York.

Levenspiel O. (1981). INGENIERIA DE LAS REACCIONES QUIMICAS, Editorial Re- verté, S.A, Barcelona. .

Moore W. J. (1950). Physical Chemistly, Prentice-Hall, New York, Cap. 17.

Murray J. D. (1984). Asymtotic Analysis, Springer, New York. .

Robertson H. H. (1966). The solution of a set of reaction yate equations. In J. Walsh (ed.) Numerical Analysis: An Introduction, Academic Press, London, 178-182.

Quarteroni A., Sacco R. and Saleri F. 9000). Numerical Mathematics,Texts in Applied Mathematics, Springer-Verlag, New York.

Segel L. A. and Slemrod M. (1989). The quasy-steady-state assumption: A case in Pertur- bation, SIAM, Review, (31), pp.446-477.

Shampine L. F. (1994). Numerical Solution of Ordinary Differential Equations. Chapman & Hall, New York.

Stuart A. M. and Humphries A. R. (1998). Dynamical System and Numerical Analysis, Cambrige Monographs on Aplied and Computational Mathematics. CAMBRIDGE University Press, USA.

Whitten K., Davis R. y Peck M. (1998). Química General. McGraw-Hill Interamericana de España S.A.U., España.
Publicado
2018-04-02
Sección
Articulos