Bài giảng Tin học ứng dụng trong hóa học: Chương 6 - ĐH Công nghiệp TP.HCM

Bài giảng Tin học ứng dụng trong hóa học: Chương 6 trình bày mô hình hóa và tối ưu hóa. Các nội dung cụ thể được trình bày trong chương 6 bao gồm: Giải hệ phương trình tuyến tính, bài toán truyền nhiệt, bài toán chưng cất, tối ưu hóa thực nghiệm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Tin học ứng dụng trong hóa học: Chương 6 - ĐH Công nghiệp TP.HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌCTIN HỌC ỨNG DỤNG TRONG HÓA HỌC CHƢƠNG 6: MÔ HÌNH HÓA & TỐI ƢU HÓA NỘI DUNG1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH2. BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT3. BÀI TOÁN CHƢNG CẤT4. TỐI ƢU HÓA THỰC NGHIỆM1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHHPT tuyến tính n phương trình, n ẩn số: a11.x1 + a12.x2 + … + a1n.xn = b1 a21.x1 + a22.x2 + … + a2n.xn = b2 ………………………………. an1.x1 + an2.x2 + … + ann.xn = bn Hay viết dưới dạng ma trận: A. X = B  HPT có nghiệm khi det A  0, khi đó nghiệm của hệ xác định theo phương pháp ma trận : X = A-1.B1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHMột số hàm trong Excel:Tính định thức ma trận A: MDETERM(A)Tìm ma trận nghịch đảo A-1: MINVERSE(A)Nhân 2 ma trận A-1 và B: MMULT(A-1,B)1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHGiải hệ phương trình:2,75X1 + 1,78X2 + 1,11X3 = 13,623,28X1 + 0,71X2 + 1,15X3 = 17,981,15X1 + 2,70X2 + 3,58X3 = 39,72 giải bằng phương pháp ma trận1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHPhương pháp ma trậnBước 1: lập bảng số liệu1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHPhương pháp ma trậnBước 2: tính det (A)1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHPhương pháp ma trậnBước 3: Tính ma trận A-1 Ấn ba phím đồng thời Shift + Ctrl + Enter1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHPhương pháp ma trậnBước 4: Tính nghiệm X Ấn ba phím đồng thời Shift + Ctrl + Enter1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHPhương pháp ma trậnBước 5: Nhập giá trị XT và tính BT1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHPhương pháp ma trậnBước 6: tính BT1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHPhương pháp ma trậnBước 7: tính X  nhận kết quả nghiệm.1. GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNHKết quả giải bằng Solver: BÀI TẬP1. Giải các phương trình sau với độ chính xác 10-5:a. ln(8x) – x – 0,5 =0b. ln (7x) – 3x + 1 = 0c. ln(6x) – x – 0,4 = 02. Giải phương trình sau:a. x6 + 4x4 - 3x - 5 = 0 với x thuộc đoạn [1;2]b. x5 + 5x – 2 = 0 với x thuộc đoạn [0;1]2. BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆTThành lò đốt có 3 lớp: Gạch chịu nhiệt dày 120 mm, hệ số dẫn nhiệt 0,81 W/ m.K Gạch cách nhiệt dày 65 mm, hệ số dẫn nhiệt 0,23 W/ m.K Thép chịu lực dày 10 mm, hệ số dẫn nhiệt 45 W/ m.KNhiệt độ lò: 8000C, hệ số cấp nhiệt trong lò: 69,6 W/ m2.KNhiệt độ không khí: 350C, hệ số cấp nhiệt không khí: 13,9 W/m2.KYêu cầu: Xác định các nhiệt độ bề mặt các lớp.2. BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT Thép chịu lực Gạch chịu 3 nhiệt 1 2 Gạch cách nhiệt1= 0,12m, 1= 0,81 W/ m.K t1= 8000C, 1=69,6 W/ m2.K2= 0,065 m, 1= 0,23 W/ m.K t2= 350C, 2=13,9 W/ m2.K3= 0,01 m, 3= 45 W/ m.K2. BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT a. Sử dụng hàm Goalseek Bước 1: Lập bảng tính như sau:2. BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT a. Sử dụng hàm Goalseek Bước 2: Nhập giá trị tT1 và tính q12. BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT a. Sử dụng hàm Goalseek Bước 3: tính giá trị tT2, tT3, tT4 thông qua q1