Gázkoncentrációval kapcsolatos differenciálegyenlet?
Egy 10000 m^3 térfogatú helyiségbe vendégek érkeznek.
A szellőztető percenként 1000 m^3 0,04% CO2 tartalmú levegőt fúvat be. 9-kor megérkeznek a vendégek, és fél óra múlva a CO2 koncentráció 0,12% lesz. Mekkora lesz a CO2 koncentráció du. 2 órakor? (0,124%)
Én úgy próbáltam megoldani, hogy percenként 1000*0,04 CO2 érkezik és 1000*(c+0,04) távozik. Mivel ez 10000 m^3 esetén valósul meg:
dc/dt=(1000/10000)*(c+0,04)
Ennek megoldása: c(t)=C1*exp(0,1*t)-O,O4
A kezdeti feltétel t=3O c(O)=O,12.
De ez nem adja a megoldókulcsban szereplő O,124 megoldást. Sőt, próbáltam (c-O,O4)-gyel felírni, de sehogy sem jó. Szóval sokat szórakoztam vele, de nem megy. :( :(
Aki hasznos választ ad, azt nagyon megköszönöm, megy a zöld pacsi. :)
Szerintem indulj ki abbol, hogy 9-kor erkeztek a vendegek es felora alatt teleszuszogjak 0.12-re. Ebbol ki lehet szamolni, hogy mennyi CO2-ot bocsatanak ki a vendegek. Feltesszuk hogy ez allando, ez jelent egy forrast a diffegyenletedben amit nem irtal bele.
(mar felteve hogy a vendegek nem mennek el felora mulva, mert akkor nem szoltam)
Aztan van a szellozteto aki fujja be a levegot, amiben mar van valamennyi CO2, ez jelent forrast is es nyelot is (ahogy felirtad).
Nem akarom végigcsinálni a teljes megoldást, az utolsó lépéseket jobb, ha egyedül teszed meg, de a következő a lényeg:
Jelölje x a teremben levő össz CO2 mennyiséget köbméterben.
A szellőztető a terembe konstans módon 0.4 m3/perc sebességgel fúj be CO2-t, és (mivel a teremben levő össz-levegőmennyiség nem változik) kihúz valamennyit. Azt tudjuk, hogy összesen 1000 m3/perc levegőt húz ki, abban mennyi CO2 van? Hát 1000*x/10000 m3, magyarán a teremből a szellőzőn távozik x/10 m3/perc sebességgel távozik a CO2.
Ezen felül ott vannak még az emberek, akik konstans v m3/perc sebességgel termelik a CO2-t (azt még nem tudjuk, hogy mennyi is az a v).
Tehát a helyes differenciálegyenlet:
dx/dt = 0.4 + v - x/10
Ahol a mértékegységek [x]: m3 és [v]: m3/perc.
Azt tudod, hogy x(0) = 0.4 és azt is hogy x(30) = 12. Ebből már v-t ki tudod számolni, és onnantól x(300) is nyilván megy majd.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!