Resolución de la Ley de Enfriamiento de Newton: Cálculo de Tiempo y Temperatura
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Identificación de datos:
- Tm = 120 °F
- T = 40 °F
- Tma = 100 °F
- Tmb = 140 °F
- Tmc = 80 °F
Modelo y Condiciones Iniciales
Se identifica un problema de la Ley de Enfriamiento de Newton, que se modela mediante la siguiente ecuación diferencial:
dT/dt = k(Tm - T)
Las condiciones iniciales son:
- T(0) = 40
- T(45) = 90
Resolución del Modelo por Separación de Variables
La ecuación diferencial se resuelve por separación de variables:
∫dT/(Tm - T) = ∫k dt
ln(Tm - T) = kt + C
Tm - T = e^(kt) + e^C
T = C e^(kt) + Tm
Método de Solución
Utilizamos la ecuación obtenida para facilitar el proceso:
T = C e^(kt) + Tm
Cálculo de la Constante k
Con las condiciones iniciales, donde Tm = 120 y T(0) = 40:
40 = C e^(k(0)) + 120
40 = C + 120
C = -80
Usando T(45) = 90:
90 = -80 e^(... Continuar leyendo "Resolución de la Ley de Enfriamiento de Newton: Cálculo de Tiempo y Temperatura" »
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