ejercicios de EDO

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iii) (rredianoclre);' máxinro en f = 12 (rrediodía)). Calcula la solución sabiendo que a nredianoche ia tempeiatura es Is (esto refleja conro varía ia temperatura en primavera u otoño cuando no hay calefacción ni aire acondicionado) En el apartado anterior ii) supongamos que hay un termostato para controiar la temperatura deseada Td Suponiendo que el calentamiento o enfriamiento sunrinistrado es proporcional a la diferencia de tenrperatur4 es decir, u(r) = , /^ -, \\ k"l'la - I lt)). calcula I(r) siendo de nuevo f (0) = Io (esto refleja como varía la temperatura en verano (aire acorrdicionado) y en irrvierno (calefacción)) 14. En una mañana, nrientras las personas traba.jan, la calefacción ¡¡antiene la temperatura irlterior a21."C. A nrediodía se apaga y se sabe qLre latemperatura exterior es de 12oC durante Ia tarde. Sabic¡rdo qLre la constante de tierr¡.ro cleÍ ediflcio es de 3 horas, ¿cLrándo la tenrperatLrra serlt tle l6"C'? Si se dcj:r rr abierlas algLrnas r¡cnta¡r¿ts, la coustante de tie¡rpo se reduce a 2 horas. ¿CLrándo se alca¡rz_ará aliora los l6.C'l i5. Dos quírnicos, A y B. reaccionan para fbrmar- otro químico C. Se encuentra que latasa a la cual C se for¡la varia con ias cantidades instantáneas de ios químicos A y B presentes. La formaciÓn requiere'21b. de A por cada libra de B. Sí lOlb, de A y 201b. de B están presentes inicialmente. y si 6lb. de C se forman en 20min. , Encontrar la ca¡itidad del quirnico C en cualquier tiempo. l6- Altratar de limpiar una piscina de 20 m de loneitud, l0 m de ancho y 2 rn de profundidad le hernos añadido el doble cie la cantidad de sulf'atos permitidos. Cuánto tiempo tenemos que mantener abierta una enrrada de I20 ltlmrn de agua sin surlf'atos y la salida de Ia piscina que responde a 60 lurnin i7- Un cuarto tiene 60 ml de aire, originalnrente libres de monóxido de carbono. Se prende cigarrillo y el humo, con un contenido de 4.5oA de rnonóxido de carbono, se introduce con una rapidez de 0'002 mi/min y se deja salir la mezcla con Ia misnra rapidez. Encontrar: a) Una expr.:sión para la concen¡ración de nronóxido de carbono en el cuarto en cualqLrier insta¡rte. Rpra. Q(r) = * ¡ ¡rr-t/30 b) La concentración de monóxido de carbono a ba.ios niveles, por ejemplo 0,00012 puede ser perjudicial para los seres hu¡lanos. Rpta. r = B1,L l min l8' A un tanque que contiene 500 galones de agua fresca, se 1e incorpora sairnuera que contiene 2libras de sal razón de 5 salones por minuto. Perfectanrente mezclada, la solución abandona el tanque a la misma velocidad de ingreso. Encuentre la cantidad libras de sal presente en el tanque después de 50 nrinutos .l9. Un químico desea enfriar desde 80o C hasta 60" C una sustancia conte¡rida en un matraz. Se coloca el dispositivo en un recipiente ampiio por el que circula a-qua a l5'C y se observa que después de 2 minutos Ia temperatura a descendido a lO" C'. Estinrar el tiempo total de enfriamiento. 20' A un tanque que contiene 400 litros de agua fi'esca se ie irrcorpora salnrueraqLre contiene l/g kg de sal por litro a razón de 8 litros por nrinuto y la ntezcla mantenida uniforme por agitación, abandona el tanque a razón de 4 litros por nrinuto. Encontrar: a' La cantidad de sal presente cLlando el tanque contiene 500 litros de salin¡era. b. l.a concentr"ació, de sal en el tanqLie al flnal de I lrora 2l' Do-s tanques l.nut'gralrdes, A .v B, se llenan parcialn'lente con 100 salones de sallluera cada uno. En Ltrr inlcio" se disr¡elven 100 Iibras de sal en Ia solución del tanqLre A ¡r otras 50 Iibras

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preguntas de ecuaciones diferenciales ordinarias

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iii)

(rredianoclre);' máxinro en f = 12 (rrediodía)). Calcula la solución sabiendo que a

nredianoche ia tempeiatura es Is (esto refleja conro varía ia temperatura en primaverau otoño cuando no hay calefacción ni aire acondicionado)En el apartado anterior ii) supongamos que hay un termostato para controiar latemperatura deseada Td Suponiendo que el calentamiento o enfriamientosunrinistrado es proporcional a la diferencia de tenrperatur4 es decir, u(r) =, /^ -, \\k"l'la - I lt)). calcula I(r) siendo de nuevo f (0) = Io (esto refleja como varía latemperatura en verano (aire acorrdicionado) y en irrvierno (calefacción))

14. En una mañana, nrientras las personas traba.jan, la calefacción ¡¡antiene la temperaturairlterior a21."C. A nrediodía se apaga y se sabe qLre latemperatura exterior es de 12oC duranteIa tarde. Sabic¡rdo qLre la constante de tierr¡.ro cleÍ ediflcio es de 3 horas, ¿cLrándo latenrperatLrra serlt tle l6"C'? Si se dcj:r rr abierlas algLrnas r¡cnta¡r¿ts, la coustante de tie¡rpo sereduce a 2 horas. ¿CLrándo se alca¡rz_ará aliora los l6.C'l

i5. Dos quírnicos, A y B. reaccionan para fbrmar- otro químico C. Se encuentra que latasa a lacual C se for¡la varia con ias cantidades instantáneas de ios químicos A y B presentes. LaformaciÓn requiere'21b. de A por cada libra de B. Sí lOlb, de A y 201b. de B están presentesinicialmente. y si 6lb. de C se forman en 20min. , Encontrar la ca¡itidad del quirnico C encualquier tiempo.

l6- Altratar de limpiar una piscina de 20 m de loneitud, l0 m de ancho y 2 rn de profundidad lehernos añadido el doble cie la cantidad de sulf'atos permitidos. Cuánto tiempo tenemos quemantener abierta una enrrada de I20 ltlmrn de agua sin surlf'atos y la salida de Ia piscina queresponde a 60 lurnin

i7- Un cuarto tiene 60 ml de aire, originalnrente libres de monóxido de carbono. Se prende u¡cigarrillo y el humo, con un contenido de 4.5oA de rnonóxido de carbono, se introduce conuna rapidez de 0'002 mi/min y se deja salir la mezcla con Ia misnra rapidez. Encontrar:a) Una expr.:sión para la concen¡ración de nronóxido de carbono en el cuarto en cualqLrier

insta¡rte. Rpra. Q(r) = * ¡ ¡rr-t/30

b) La concentración de monóxido de carbono a ba.ios niveles, por ejemplo 0,00012 puedeser perjudicial para los seres hu¡lanos. Rpta. r = B1,L l min

l8' A un tanque que contiene 500 galones de agua fresca, se 1e incorpora sairnuera que contiene2libras de sal razón de 5 salones por minuto. Perfectanrente mezclada, la solución abandonael tanque a la misma velocidad de ingreso. Encuentre la cantidad libras de sal presente enel tanque después de 50 nrinutos

.l9. Un químico desea enfriar desde 80o C hasta 60" C una sustancia conte¡rida en un matraz. Secoloca el dispositivo en un recipiente ampiio por el que circula a-qua a l5'C y se observa quedespués de 2 minutos Ia temperatura a descendido a lO" C'. Estinrar el tiempo total deenfriamiento.

20' A un tanque que contiene 400 litros de agua fi'esca se ie irrcorpora salnrueraqLre contiene l/gkg de sal por litro a razón de 8 litros por nrinuto y la ntezcla mantenida uniforme poragitación, abandona el tanque a razón de 4 litros por nrinuto. Encontrar:

a' La cantidad de sal presente cLlando el tanque contiene 500 litros de salin¡era.b. l.a concentr"ació, de sal en el tanqLie al flnal de I lrora

2l' Do-s tanques l.nut'gralrdes, A .v B, se llenan parcialn'lente con 100 salones de sallluera cadauno. En Ltrr inlcio" se disr¡elven 100 Iibras de sal en Ia solución del tanqLre A ¡r otras 50 Iibras