9786077815099

Matemáticas aplicadas a
la ingeniería petrolera
Jetzabeth Ramírez Sabag

Título de la obra original
Matemáticas aplicadas a la ingeniería petrolera
D.R. © Jetzabeth Ramírez Sabag
D.R. © Reverté Ediciones S.A. de C.V. Río Pánuco 141, Col. Cuauhtémoc,
Del. Cuauhtémoc, C.P. 06500 México D.F.
ISBN México: 978-607-7815-09-9
ISBN España: 978-84-291-7914-9
Primera edición 2013
Reimpresión digital 2014DISEÑO DE CUBIERTA: SANTIAGO ROBLES
DISEÑO Y FORMACIÓN DE INTERIORES: VÍCTOR M. MONTALVO
CORRECCIÓN DE ESTILO: ARADAI PARDO MARTÍNEZ
Reservados todos los derechos. No se permite la reproducción, total o
parcial, de este libro, ni el almacenamiento en un sistema informático, ni
la transmisión de cualquier forma o cualquier medio, electrónico,
mecánico, fotocopia, registro u otros medios sin elpermiso previo y por
escrito de los titulares del copyright.
Impreso en España - Printed in Spain
DL B 12027-2014
Impreso por Arvato Services Iberia, S. A.
# 1389

Índice

Prólogo
Capítulo 1. Planteamiento matemático de problemas

1.1 Introducción al planteamiento matemático de problemas
1.1.1 Ejemplo 1. Cálculo de un tiempo determinado a partir
del cambio de temperatura de un cuerpo inerte
1.1.2Ejemplo 2. Problema de decaimiento radioactivo
1.2 Introducción a los modelos matemáticos
1.3 Ecuaciones diferenciales como modelos matemáticos
1.4 Ejemplos de planteamiento de un modelo matemático
1.4.1 Ejemplo 3. Problema de calentamiento de una esfera
de hielo
1.4.2 Ejemplo 4. Determinación de la temperatura de un objeto
sometido a una fuente de calor en un momento determinado
1.4.3 Ejemplo 5.Planteamiento de un problema cotidiano
de un objeto sometido a una fuente de calor
1.5 Modelado de problemas por medio de ecuaciones diferenciales
1.5.1 Ejemplo 6. Cálculo de la concentración de sal en un
tanque con entrada y salida de salmuera
1.5.2 Ejemplo 7. Modelado del flujo de calor en una barra por
medio de una ecuación diferencial parcial de un objeto sometido
a una fuente de calor
1.5.3Modelado matemático de un experimento de flujo de calor
1.6 Esquema general del planteamiento matemático de un
problema físico
1.7 Categorías de modelos matemáticos
1.8 Modelo conceptual: de la realidad a la idealidad

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Matemáticas aplicadas a la ingeniería petrolera

1.9 Modelado matemático de yacimientos
1.9.1 Procedimiento general del modeladomatemático
de problemas de ingeniería petrolera

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Capítulo 2. Principios de los fenómenos de transporte

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2.1 Conceptos fundamentales
2.1.1 Tendencias de estudio: molecular y del medio continuo
2.1.2 Sistemas termodinámicos
2.1.3 Tipos de procesos
2.2 Transporte de cantidad de movimiento (momentum)
2.2.1 Ley de Newton de la viscosidad
2.3 Transporte de calor
2.3.1Principios básicos de termodinámica
2.3.2 Leyes fundamentales de la termodinámica
2.3.3 Transferencia de calor por conducción
2.3.4 Ejemplo 1. Flujo de calor a través de una tubería de acero
2.3.5 Ejemplo 2. Cálculo de la densidad de flujo de calor en un
cilindro conductivo
2.4 Transporte de masa
2.4.1 Definiciones de concentraciones, velocidades y densidades
de flujo de materia
2.4.2 Ley de Fickde difusión
2.4.3 Analogía entre los diferentes mecanismos de transporte
2.4.4 Ecuación de balance de materia
2.4.5 Ejemplo 3. Proceso de evaporación de agua en régimen
permanente
2.4.6 Ejemplo 4. Determinación del coeficiente de
difusión binario
2.5 Ecuaciones generales de conservación
2.5.1 Leyes fundamentales de conservación
2.5.2 Ecuación de continuidad (conservación de masa)
2.5.3 Ecuacióngeneralizada de transporte de cantidad
de movimiento
2.6 Ecuaciones de cambio para sistemas no isotérmicos
2.6.1 Ecuación general de la energía térmica

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Índice

Capítulo 3. Preliminares de las ecuaciones
diferenciales parciales

3.1 Introducción a las ecuaciones diferenciales ordinarias
3.1.1 Ecuaciones lineales homogéneas
3.1.2 Ecuaciones...