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Esta tesis discute el Teorema de No-Borrado en el contexto de la mecánica cuáantica, desde un punto de vista informacional y termodin ámico. Se realiza la prueba del teorema, y se hace distinci ón entre borrado cu ántico (deletion) y borrado (erasure). Se discute el borrado (erasure) a mayor profundidad a trav és del Demonio de Maxwell y el Principio de Landauer, vinculados entre s por la Segunda Ley de la Termodin ámica. Esto conduce a relacionar el concepto de borrado (erasure) con medici on y trabajo. Se propone un montaje experimental que sirve como simulaci ón de un proceso de borrado cu ántico (deletion), a trav és del uso de óptica lineal suplementada por procesos como la conversi ón param étrica espont ánea descendiente. Finalmente, se compara al Teorema de No-Borrado con otros Teoremas de Imposibilidad, y se demuestran las relaciones de implicancia entre este teorema, el de No-Comunicaci ón y la Segunda Ley de la Termodin ámica. / Tesis

El presente trabajo analiza el comportamiento de un motor estacionario de cuatro tiempos del ciclo Diesel, para lo cual se consideró tres regímenes de giro del motor (1000, 1500 y 2000 RPM) y para cada régimen de giro se varió tres veces la carga (40, 80 y 120 N-m). En dichas condiciones de funcionamiento se analizaron los parámetros de desempeño del motor, las curvas de presión dentro del cilindro en función de ángulo de giro del cigüeñal, la liberación de calor producida por la quema del combustible y el intercambio de calor a través de las paredes del cilindro. El estudio abarca la parte experimental y la parte del modelado termodinámico cerodimensional. En la parte experimental se realizaron mediciones con el objetivo de recolectar informaciones sobre la presión al interior del cilindro, el flujo de combustible, las temperaturas y presiones de los fluidos del motor y la emisión de gases contaminantes; con excepción de los contaminantes, los datos sirvieron como datos iniciales para la implementación del modelo cero-dimensional y a su vez de referente para poder hacer la validación del modelo. En la parte del modelado, fue necesario el uso de datos correspondientes a la geometría del motor, datos de operación del motor, datos de tiempos de combustión y datos del combustible utilizado. Por ser el modelo de tipo cero-dimensional, no fue posible validar los datos de emisión de contaminantes, pero si los fenómenos físicos como el calor liberado durante la combustión y el intercambio de calor entre los gases y la pared del cilindro. La presión se predice mediante la aplicación de la ley de gas ideal y la primera ley empleada en la liberación de calor, modelada con una función dupla de Wiebe. Los resultados experimentales y del modelado de la presente tesis se presentan de forma gráfica, superponiendo las curvas de liberación de calor y variación de presión al interior del cilindro en las distintas condiciones de operación del motor, comparando así el porcentaje de aproximación entre las curvas teóricas y las experimentales. También se representan, numérica y gráficamente, parámetros de importancia como el retraso al autoencendido, los tiempos de duración de la combustión, la presión sin combustión y la temperatura de los gases en el cilindro. / Tesis

Estudia un sistema de dos spins ½, así como un sistema compuesto A+B, con SA = 2 y SB = 2 3; específicamente, analizamos un problema encontrado en el cálculo de la energía interna, en el contexto mecánico-estadístico no-extensivo: las energías internas calculadas en los respectivos subespacios de Hilbert son diferentes a las energías internas calculadas en el espacio de Hilbert completo. Introduce dos métodos para el cálculo de la energía interna en los subespacios de Hilbert: (1) el método común de la tercera versión de la mecánica estadística no-extensiva, con las matrices q  A y q  B , y (2) un método que considera que el ente físico que contiene la información del sistema físico no es la matriz  sino la matriz q , por consiguiente es sobre esta última matriz que deben realizarse las trazas parciales para obtener las matrices parciales, las cuales son denominadas EA y EB, que constituyen la solución adecuada al problema mencionado. El procedimiento de las matrices EA y EB tuvieron su origen en el artículo A study on Composed Nonextensive Magnetic System, Physica A 343, 499 (2004), desde esa fecha hasta la actualidad, el estudio de dicho procedimiento ha sido ampliado, cond-mat/0701495 (2007). El modelo de Heisenberg en la aproximación de campo medio es utilizado en el cálculo de la energía interna, mostrándose que la aditividad de la energía es satisfecha únicamente con las matrices EA y EB. / Tesis

En esta tesis se ha estudiado la intercalación de Li en dos nanoestructuras de titanatos, TiO2(B) y H2Ti3O7, siendo ambos materiales candidatos para ser aplicados en baterías de ión-Li. En el caso del primer material estudiado, se realizaron estudios sobre el voltaje de intercalación del Li en las superficies ultrafinas (100) y (001) y en el sistema “bulk”, mientras que en el segundo material se estudió sólamente la intercalación en el “bulk”. En general, se obtuvieron los parámetros para las estructuras y las curvas DOS de los sistemas puros e intercalados. Se estudió la diferencia de densidad de carga y se realizó el análisis de Bader para estudiar las cargas del sistema. Se realizaron estudios vibracionales, obteniendo las phDOS, y el espectro Raman en el caso del estudio sobre TiO2(B). Se realizaron estudios de la difusión de Li en los dos materiales, y las propiedades termodinámicas de los dos sistemas “bulk” han sido estudiadas, para así poder tener una comprensión más realista para la aplicación de estos sistemas. En el desarrollo de la presente tesis, todos los cálculos fueron realizados en el marco de la Teoría del Funcional de la Densidad con la metodología de Hubbard (DFT+U). Los cálculos de optimización de geometría, estructura electrónica, estudios de carga, espectros Raman y difusión, entre otros, se obtuvieron mediante el código VASP. Los estudios de enlace se realizaron mediante el código DDEC6. Cabe destacar que el postprocesamiento para la obtención de las propiedades vibracionales y termodinámicas fueron realizadas con el código libre Phonopy. Los cálculos fueron comparados con estudios teóricos previos de DFT y con resultados experimentales, cuando había disponibles. / In this thesis, the Li intercalation of two titanates nanostructures were studied, TiO2(B) and H2Ti3O7, being both materials candidates to be applied in Li-ion batteries. In the case of the first material studied, studies about voltage intercalation of Li in the ultrathin surfaces (100) and (001) and in the “bulk” systems were performed, while in the second material, only the intercalation in the “bulk” was studied. In general, the parameters obtained for the structures and the DOS curves of the pure and intercalated systems were obtained. The charge density difference was studied and the Bader analysis was performed in order to study the charges of the system. Vibrational studies were performed, obtaining the phDOS and the Raman spectra in the case of the TiO2(B) study. Li diffusion studies in both materials were performed, and the thermodynamic properties of both “bulk” systems have been studied to have a more realistic comprehension for the application of these systems. In the development of the present thesis, all of the calculations were performed with Density Functional Theory with the Hubbard methodology (DFT+U). The calculations of optimization of geometry, electronic structure, charge studies, Raman spectra and diffusion, among others, were obtained with the VASP code. The bond studies were performed with the DDEC6 code. It is important to mention that the postprocessing to obtain the vibrational and thermodynamics properties was performed with the open source package Phonopy. The calculations were compared with previous DFT theoretical studies and experimental results, when they were available.

El presente trabajo consiste en el modelado y simulación de un motor turbo-jet capaz de producir 300N de empuje para uso aeronáutico. Se inició estudiando los principios de funcionamiento de dichos motores y se levantó información sobre la tecnología y ciencia actual relacionada al tema propuesto. En dicha búsqueda se identificó una falta de bibliografía local a nivel de pregrado. Ante esto y con miras a fomentar los estudios relacionados con la industria aeronáutica en el país, en el presente estudio se desarrolla el modelado y simulación de un motor turbo-jet de 300N para uso aeronáutico con componentes existentes en el mercado. Si bien este tipo de motor no es nuevo, fueron analizados cada uno de los componentes del motor turbo-jet, interrelacionando sus parámetros termodinámicos, a fin de obtener un modelo global que describa el comportamiento del motor. Además, el modelo fue implementado en Matlab y evaluado en sus límites operacionales. Los resultados de esta simulación presentan la sensibilidad de los parámetros de desempeño del motor (empuje, potencia y eficiencia) ante variaciones de la velocidad de ingreso de aire en la boquilla de admisión y la temperatura de los gases de combustión a la entrada de la turbina, considerando una altitud de 1000 m.s.n.m. Los resultados confirman que es factible obtener un empuje de 300N bajo las condiciones evaluadas. Posteriormente, se evaluó un análisis transitorio del funcionamiento del motor utilizando la herramienta Simulink. En dicho análisis, se estudió el comportamiento desde que el motor parte del reposo hasta que alcanzó un número Mach de 0,3 a 100 m.s.n.m. Esta simulación confirmó la capacidad del motor de llegar a dichas condiciones de operación; además, se identificó la necesidad de un sistema de arranque para la puesta en marcha del motor. En el capítulo 1, se aborda los fundamentos sobre el principio de funcionamiento, las bases termodinámicas y los sensores a emplear. En capítulo 2, se presenta el estado del arte actual. Posteriormente, en el capítulo 3, se realiza el modelo termodinámico del motor de interés, y se propone un cálculo ejemplo. Finalmente, en el capítulo 5, se presenta el comportamiento de los parámetros termodinámicos del motor turbo-jet. / Tesis

En este trabajo, proponemos una definición operacional de la temperatura local de un campo cuántico usando detectores Unruh-DeWitt, de forma similar a la empleada en los efectos Unruh y Hawking. Con esta definición, un sistema cuántico inhomogéneo en equilibrio puede tener diferentes temperaturas locales, en analogía con el teorema de Tolman-Ehrenfest en relatividad general. Hemos estudiado la distribución de la temperatura local en el estado fundamental de un sistema fermiónico con términos de hopping en un espacio curvo. La temperatura observada tiende a cero conforme el acoplo termómetrosistema, g, disminuye. Además, para valores pequeños pero finitos de g, mostramos que el producto de la temperatura local observada y el logaritmo de la velocidad local de la luz es aproximadamente constante. Nuestras predicciones son susceptibles de comprobación en sistemas de átomos ultrafríos. / We propose an operational definition for the local temperature of a quantum field employing Unruh-DeWitt detectors, as used in the study of the Unruh and Hawking effects. With this definition, an inhomogeneous quantum system in equilibrium can have different local temperatures, in analogy with the Tolman-Ehrenfest theorem from general relativity. We have studied the local temperature distribution on the ground state of hopping fermionic systems on a curved background. The observed temperature tends to zero as the thermometer-system coupling, g, vanishes. Yet, for small but finite values of g, we show that the product of the observed local temperature and the logarithm of the local speed of light is approximately constant. Our predictions should be testable on ultracold atomic systems. / Tesis

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Cuaderno de trabajo de Química General (MA212) para nutrición, que corresponde al ciclo 2013-1. Contenido: 1. Conociendo la materia. 2. La materia cambia. 3. Velocidad de reacción y equilibrio químico. 4. Termodinámica.

Cuaderno de trabajo de Química General (MA212) para nutrición, que corresponde al ciclo 2013-2. Contenido: 1. Conociendo la materia. 2. La materia cambia. 3. Velocidad de reacción y equilibrio químico. 4. Termodinámica.