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El físico francés Sadi Carnot, en su investigación "en la energía motiva del fuego", fue el primero en estudiar la termodinámica de las reacciones de la combustión en motores de vapor.
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Aparece por primera vez la frase “Ingeniero Químico” en el Dictionary of Arts, Manufacturing and Mines, para designar a un ingeniero que trabajaba con procesos químicos.
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El físico alemán Rudolf Clausius comenzó a aplicar los principios desarrollados por Carnot a los sistemas de productos químicos en lo atómico a escala molecular.
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El físico matemático americano Josiah Willard Gibbs, fue el primero en dirigir en los Estados Unidos, una serie de tres escritos, desarrolló una metodología matemática basada, en la gráfica, para el estudio de sistemas químicos usando la termodinámica de Clausius.
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El físico alemán Hermann von Helmholtz, publicó un escrito con fundamentos de la termodinámica, similar a Gibbs, pero con una base más electro-química, en la cual él demostró esa medida de afinidad química, es decir la "fuerza" de las reacciones químicas, que es determinada por la medida de la energía libre del proceso de la reacción.
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Lewis M. Norton comienza un nuevo plan de estudios en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT): Curso X, Ingeniería Química
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Se funda el Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AIChE).
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Un vez que se estableció la Ingeniería Química como una nueva rama de estudio, el primer avance teórico significativo fue el concepto de operaciones unitarias, desarrollado por William Walker y Arthur Little. En palabras de Little, esto significaba que "cualquier proceso químico, cualquiera sea su escala, puede ser analizado como una serie coordinada de lo que podría ser denominado 'operaciones unitarias'”.
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Se funda la institución Británica de Ingenieros Químicos (IChemE).
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En el Congreso de la Federación Europea de Ingeniería Química celebrado en Amsterdam, se introdujo el concepto de Ingeniería de las Reacciones Químicas, utilizándose por primera vez este término para hacer referencia al estudio de los procesos de reacción que tienen lugar en la industria química.
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En la evolución de la Ingeniería Química luego comenzaría una etapa de interdisciplinaridad,resultando en el desprendimiento de nuevas ramas. Algunos ejemplos fueron la Ingeniería de Materiales, la Bioingeniería, y la Ingeniería en Alimentos.
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la Ingeniería Química comenzó a tomar su perfil que conserva en la actualidad: una ingeniería de procesos, basada en el diseño, desarrollo y optimización de plantas de procesos químicos. Esto también significó un cambio en la enseñanza, ya que exigió que se incorporaran nuevas herramientas y técnicas.
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La computación abrió nuevos horizontes al Ingeniero Químico. Facilitó su aplicación al cálculo teórico, así como a la automatización, la programación y el control de las operaciones unitarias y de los procesos de fabricación. De esta forma, aparecieron los programas para la simulación de procesos químicos en PC: DESIGN II, ASPEN, SIMSCI (PRO II), HYSIM, CHEMCAD, y otros. Muchos de estos programas continúan usándose en la actualidad.
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Los grandes accidentes de la industria química generaron (y siguen generando) cambios en la disciplina, al entender los impacto que ésta tiene en en el ambiente y las personas.
Por lo tanto la ingeniería química siempre estará en constante evolución y modificación.