Buscador

miércoles, 23 de abril de 2014

Detalles adicionales

Cuando usted prepara el conjunto de ecuaciones independientes que representan los balances de materia de un problema y cuenta el número de variables cuyos valores desconoce, es posible que los recuentos no concuerden. Si no se equivocó, qué significa este resultado?. Si hay más variables de valor desconocido que ecuaciones independientes, existe un número finito de soluciones para el problema de balance de materia, cosa que de ninguna manera es satisfactoria. Estos problemas se consideran subespecificados (subdeterminados). Habrá que encontrar los valores de variables adicionales para subsanar el déficit o bien se deberá plantear el problema como un problema de optimización, digamos para minimizar alguna función de costos o ingresos sujeta a las restricciones que representan los balances de materia. Por otro lado, si hay menos variables de valor desconocido que ecuaciones independientes, el problema está sobreespecificado (sobredeterminado) y no tiene solución, pues las ecuaciones son inconsistentes. Una vez más, el problema podría plantearse como un problema de optimización, a fin de minimizar la suma de los cuadrados de las desviaciones de las ecuaciones respecto a cero ( o sus constantes de miembro derecho).

La diferencia entre el número de variables cuyo valores no se conocen y el número de ecuaciones independientes se denomina número de grados de libertad. Si los grados de libertad son positivos, digamos dos, es necesario buscar otras dos ecuaciones independientes o especificaciones de variables  para obtener una solución única al problema de balance de materia. Si los grados de libertad son negativos, digamos -1, hay demasiadas ecuaciones o un número insuficiente de variables en el problema. Quizá olvidó incluir una variable al crear el diagrama de información del problema, o tal vez parte e la información que usó no es correcta. Si hay cero grados de libertad, esto significa que el problema de balance de materia está especificado correctamente y que puede proceder a resolver las ecuaciones para obtener los valores de las variables incógnitas. (Si las ecuaciones independientes no son lineales, es posible que exista más de una solución, como se mencionó antes.)

No hay comentarios.:

Publicar un comentario