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Uma quantidade de 10 kg de material é lançada em um recipiente contendo 60 kg de água. A concentração da solução, c, em percentagem, a qualquer ins...

Uma quantidade de 10 kg de material é lançada em um recipiente contendo 60 kg de água. A concentração da solução, c, em percentagem, a qualquer instante t é expressa como:

c' = (0,0589/3) * (200 - 14c) * (100-4c) / (60-1,1212c)

sendo k o coeficiente de transferência de massa, igual a 0,0589 e com a condição inicial t = 0 e c = 0.
Calcule a concentração em:
a) t = 1,2;
b) t = 1,4;
c) t = 1,6;
com h = 0,10.


Essa pergunta também está no material:

Lista 06 - Equações diferenciais - Camile Strzykalski
12 pág.

Cálculo Numérico Pontifícia Universidade Católica de Minas GeraisPontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

💡 1 Resposta

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Para calcular a concentração em diferentes instantes de tempo, podemos utilizar o método de Euler para resolver a equação diferencial. Vamos calcular a concentração nos instantes t = 1,2, t = 1,4 e t = 1,6, considerando h = 0,10. Primeiro, vamos definir as variáveis e constantes necessárias: - c0 = 0 (concentração inicial) - t0 = 0 (instante inicial) - h = 0,10 (intervalo de tempo) Agora, vamos calcular a concentração em cada instante de tempo: a) t = 1,2: - c1 = c0 + h * c'(t0, c0) - c1 = 0 + 0,10 * [(0,0589/3) * (200 - 14*0) * (100-4*0) / (60-1,1212*0)] - c1 = 0 + 0,10 * [(0,0589/3) * (200) * (100) / (60)] - c1 ≈ 0,0982 b) t = 1,4: - c2 = c1 + h * c'(t1, c1) - c2 = 0,0982 + 0,10 * [(0,0589/3) * (200 - 14*0,0982) * (100-4*0,0982) / (60-1,1212*0,0982)] - c2 ≈ 0,1957 c) t = 1,6: - c3 = c2 + h * c'(t2, c2) - c3 = 0,1957 + 0,10 * [(0,0589/3) * (200 - 14*0,1957) * (100-4*0,1957) / (60-1,1212*0,1957)] - c3 ≈ 0,2909 Portanto, a concentração em t = 1,2 é aproximadamente 0,0982, em t = 1,4 é aproximadamente 0,1957 e em t = 1,6 é aproximadamente 0,2909.

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