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yiren1983

银虫 (正式写手)

[求助] 求助如何利用外推法计算比容

大家好,数学学得太差,现在遇到一个问题要计算水的在绝对零度(0K)下的比容(密度的倒数),文章中说是根据密度与温度的关系函数利用外推法得到绝对零度下的比容,不晓得这个是一个什么计算过程。密度公式(公式怎么复制不了啊),谢谢
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有志者事竟成
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yongcailiu

金虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by yiren1983 at 2013-04-24 20:45:56
这样啊,那我把文献里的意思理解错了,文献里f(l,T)=1-V0/Vf     

where vf is the  specific  volume  of  the liquid at
any  temperature  and  V0  is the  specific  volume
of the liquid extrapolat ...

如果绝对零度(0K)在所给区间内的话,而且从你的叙述来看(主要是因为涉及到taylor展式),这里使用的应该是外推法,它用以改善序列收敛效率。详情参见http://zh.wikipedia.org/zh/%E7%9 ... 6%E6%8E%A8%E6%B3%95 可以参照里面的龙贝格积分的推导和解释。
4楼2013-04-24 21:37:52
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leungzipang

银虫 (小有名气)

从维基百科得到下列的温度-密度对应值,二次函数拟合得到
y= -0.0055 x2 + 0.1361 x + 997.5856
其中x ~ °C, y ~ kg/m3
它在-273.15的取值是 547.6715 kg/m3,
我猜,所说的外推就是这个意思?

------------------------------
°C      kg/m3
+100        958.4
+80        971.8
+60        983.2
+40        992.2
+30        995.6502
+25        997.0479
+22        997.7735
+20        998.2071
+15        999.1026
+10        999.7026
+4        999.9720
0        999.8395
-10        998.117
-20        993.547
-30        983.854

======================= matlab code ============
>> p=polyfit(dens(:,1),dens(:,2),2)

p =
   -0.0055    0.1361  997.5856

>> x2=-273:1:100;y2=polyval(p,x2);plot(dens(:,1),dens(:,2),'o',x2,y2);grid on
10楼2013-04-27 09:57:55
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yongcailiu

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
yiren1983: 金币+5, 谢谢 2013-04-24 20:40:31
从你的叙述来看,好像是一个外插问题。给定一组数据(比如密度和温度,假设温度是自变量,密度是函数值,前者的区间是【a,b】),然后根据这样一组数据插值或者拟合一条曲线y=f(x)。外插法就是说温度的取值x0不在区间【a,b】上,但是根据得到的曲线,将对应的x0值代入得到对应的y0值。而外推法一般是用来加速误差估计的方法,貌似和你说的问题不一致
2楼2013-04-24 17:07:05
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yiren1983

银虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by yongcailiu at 2013-04-24 17:07:05
从你的叙述来看,好像是一个外插问题。给定一组数据(比如密度和温度,假设温度是自变量,密度是函数值,前者的区间是【a,b】),然后根据这样一组数据插值或者拟合一条曲线y=f(x)。外插法就是说温度的取值x0不在 ...

这样啊,那我把文献里的意思理解错了,文献里f(l,T)=1-V0/Vf     

where vf is the  specific  volume  of  the liquid at
any  temperature  and  V0  is the  specific  volume
of the liquid extrapolated  to the temperature  T at 0 K without phase change. It was considered that the most obvious  method  of extrapolating density  to  0°K   would  be  to  set  up  a  density
function m the form of a Taylor expansion
有志者事竟成
3楼2013-04-24 20:45:56
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yiren1983

银虫 (正式写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by yongcailiu at 2013-04-24 21:37:52
如果绝对零度(0K)在所给区间内的话,而且从你的叙述来看(主要是因为涉及到taylor展式),这里使用的应该是外推法,它用以改善序列收敛效率。详情参见http://zh.wikipedia.org/zh/%E7%90%86%E6%9F%A5%E5%BE%B7%E ...

谢谢,但是还是不知道怎么操作,痛苦啊
有志者事竟成
5楼2013-04-24 22:40:08
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leungzipang

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
yiren1983: 金币+5 2013-04-25 12:59:25
对于水,密度与温度的关系函数是什么?温度取0K的密度值是多少?
6楼2013-04-25 11:03:21
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yiren1983

银虫 (正式写手)

引用回帖:
6楼: Originally posted by leungzipang at 2013-04-25 11:03:21
对于水,密度与温度的关系函数是什么?温度取0K的密度值是多少?

关系式为 Y=4.6137/0.26214^(1+(1-T/647.29)^0.23072),密度单位Kmol/m3
有志者事竟成
7楼2013-04-25 13:02:19
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leungzipang

银虫 (小有名气)

引用回帖:
7楼: Originally posted by yiren1983 at 2013-04-25 13:02:19
关系式为 Y=4.6137/0.26214^(1+(1-T/647.29)^0.23072),密度单位Kmol/m3...

按照楼主给的公式画了曲线,还是没理解。T是绝对温度吗?
如果是这样,0度水的密度约57kmol/m3,跟常识55.56kmol/m3不合。
按这个曲线,0K处的取值是67.14kmol/m3。

QQ截图20130427085824.png

8楼2013-04-27 09:29:37
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leungzipang

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
yiren1983: 金币+10 2013-04-27 12:27:36
另外,水的密度曲线应该是像这样的:(图片来自维基百科)
9楼2013-04-27 09:34:59
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