La Aplicacion Se Da Mas Que Todo En Fabricas
Untanque de 100 litros contiene 80 litros de salmuera con 400 grs de sal disuelta. Se agraga solución salina que contiene 40 gr/lt raón de 4 lt/min. Si la mezcla sale deltanque de 6 lt/min. ¿Qué cntidad de sal contendrá el tanque cuando éste tenga 40 lts de solución?
El volumen inicial es 80 L.
Si entran 4 L/min y salen 6 L/min pues elvolumen total es:
V = 80 - 2*t
El volumen de 40 L se obtiene cuando t = 20 min.
La entrada de sal es constante:
Caudal de SAL = Concentración x Caudal Volumétrico:
Entran 40g/L a razón de 4 L / min es decir:
40 g/L * 4 L/min = 160 g/min
La concentración de sal que sale es la cantidad acumulada de sal A (en gramos) dividido por el volumen(L) que hay en ese momento dentro del tanque:
A / (80 -2t)
El caudal volumétrico de salida es 6 L/min:
La cantidad de sal que sale por minuto es:
Caudal de salida de sal =Concent. x Caudal Volumétrico
A / (80 - 2t) * 6 en gramos /min
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Para un intervalo diferencial de tiempo dt, la variación de la cantidad de sal dA dentrodel tanque es la diferencia entre la entrada de sal en el tiempo dt menos la salida en el tiempo dt:
dA = 160 * dt - 6*A*dt / (80 -2t)
Dividimos por dt:
dA/dt = 160 - 6 A/ (80 -2t)
Esta es una EEDD que ahora mismo no sé resolver analíticamente.
PERO la he resuelto numéricamente por Runge-Kutta:
Para t = 0, A = 400 g de sal iniciales: Para t = 20 min, A = 1250 g de sal hay en el tanque.
V = 40 L
Concentración de salida = 1250 / 40 = 31,25 g/L
Caudal de salida de sal = 31,25 g/L * 6 L/min= 187,5 g/min
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