2015-1EAP INGENIERIA AMBIENTAL

MODELAMIENTO AMBIENTAL

DATOS DEL ALUMNO (Completar obligatoriamente todos los campos)

Apellidos y nombres:ESTEBAN DOMINGUEZ GIAN CARLOCdigo2012205880

UDEDHUANUCOFecha:20-06-2015

DATOS DEL CURSO

Docente:JUVENAL TORDOCILLO PUCHUC

Ciclo:08Mdulo:02Periodo Acadmico:2015-1

INDICACIONES PARA EL ALUMNOEstimado alumno

Le presentamos un modelo de examen FINAL del curso, el mismo que se sugiere desarrollar a fin de autoevaluarse en el estudio de los temas correspondientes a las semanas 1-4.

Cualquier consulta dirigirse al docente en las tutoras telemticas o correo docente.

xitos!

PREGUNTAS

Condiciones redox juegan un papel importante en los sistemas ambientales, ya que son un factor determinante para el crecimiento de la poblacin o la disminucin de las bacterias y microbios. Zonas redox se observan generalmente en los sedimentos acuticos en la parte inferior de la superficie cuerpos de agua, en acuferos con la infiltracin de agua de los ros, y aguas abajo de los sitios o de vertederos contaminados. El signo del trmino de reaccin en la ecuacin para el manganeso es opuesta a la de las otras dos sustancias, como iones de manganeso libres se producen en la reaccin redox, mientras que el oxgeno y el nitrato se consumen. Reacciones redox bioqumicos, que estn fuertemente acopladas con la degradacin de la materia orgnica, son tomadas en cuenta por la siguiente formulacin del modelo:

Despejando se tiene:

Despejando se tiene:

Despejando se tiene:

Siendo, D la difusividad y V la velocidad de reaccin, Corg concentracin de carbn orgonica en la interfase

, , son productos de las concentraciones de las sustancias.

a) Elaborar un programa en Matlab y graficar en una sola grafica las tres concentraciones versus tiempo (minutos) con los siguientes datos. (6 ptos)clcclear allh=0.01;

%----------------------Parmetros y Constantes------------------------------

V=1;

D=0.02;

Corg=1;

k02=0.1;

kno2=0.1;

kmn=0.2;

%----------------------Concentraciones Iniciales------------------------------

cno2(1)=4;

cmn(1)=1;

ta=0;tb=100; % tiempo en horasN=(tb-ta)/h;co2(1)=3;

t=0:h:tb;for i=1:Ndco2=((1/D)*Corg*((k02*co2(i))/( k02+co2(i))))/(1-V/ D); co2(i+1)= co2(i)+h*dco2; % por eulerendplot(t,co2,'k-')title('Concentracion del contaminante en un deposito')xlabel('tiempo(horas)')ylabel('concentracion (g/litro)')grid onhold onfor i=1:Ndcno2=((1/D)* Corg*(((k02)/( k02+co2(i)))*(( kno2*cno2(i))/( kno2+ cno2(i)))))/(1- V/ D); cno2(i+1)= cno2(i)+h*dcno2; % por eulerendplot(t,cno2, 'r-')title('Concentracion del contaminante en un deposito')xlabel('tiempo(horas)')ylabel('concentracion (g/litro)')grid onhold onfor i=1:Ndcmn=-((1/D)* Corg*(((k02)/( k02+co2(i)))*(( kno2)/( kno2+cno2(i)))* ((kmn*cmn(i))/( kmn+cmn(i)))))/(1-V/ D); cmn(i+1)= cmn(i)+h*dcmn; % por eulerendplot(t,cmn, 'g:')title('Concentracion del contaminante en un deposito')xlabel('tiempo(horas)')ylabel('concentracion (g/litro)')grid onhold on

b) Interprete el comportamiento de los resultados (2 ptos)La concentracin inicial del Mn=1 y aumenta a medida que pasa el tiempo desde un tiempo to=0 hasta 100 horas hasta llegar a una concentracin de 7 g/litro.La concentracin inicial del NO2=4 g/litro disminuye a medida que pasa el tiempo desde un tiempo to=0 hasta 72 horas hasta llegar a una concentracin de 0 g/litro.

La concentracin inicial del O2=3 g/litro disminuye a medida que pasa el tiempo desde un tiempo to=0 hasta 35 horas hasta llegar a una concentracin de 0 g/litro.2. Utilizar el archivo adjunto: Giovanni_SST.dat, y graficar segn:a) los datos de meses a mes que corresponde a (2003) es decir: meses versus temperatura (C). Poner ttulo: Variacin de Temperatura en el ao 2003. (2ptos)>> clear all>> clc>> s=load('Giovanni_SST.dat');

>> x=s(1:12,1);

>> y=s(1:12,2);

>> plot(x,y,'r*')

>> title('Variacin de Temperatura en el ao 2003')

>> xlabel('Meses ao 2003')

>> ylabel('Temperatura C')

b) los datos de mes a mes que corresponde a (2008) versus temperatura (C). Poner ttulo: Variacin de Temperatura en el ao 2008. (2ptos)>> clear all>> clc>> s=load('Giovanni_SST.dat');

>> x=s(61:72,1);

>> y=s(61:72,2);

>> plot(x,y,'r*')

>> title('Variacin de Temperatura en el ao 2008')

>> xlabel('Meses ao 2008')

>> ylabel('Temperatura C')

c) Hacer promedio de datos los 12 meses de cada ao y graficar aos versus Temperatura promedio (C) (4ptos).

>> clear all>> clc>> s=load('Giovanni_SST.dat');

>> x1=s(1:12,:);>> x2=s(13:24,:);>> x3=s(25:36,:);>> x4=s(37:48,:);>> x5=s(49:60,:);>> x6=s(61:72,:);>> A=[mean(x1);mean(x2);mean(x3);mean(x4);mean(x5);mean(x6)];>> x=A(1:6,1);

>> y=A(1:6,2);

>> plot(x,y,'r*')

>> title('Variacin de Temperatura Promedio')

>> xlabel('Meses de aos Promedio')

>> ylabel('Temperatura Promedio C')

3. Un depsito de volumen V0=800(en m3) contiene agua salada, que esta inicialmente a una concentracin (en g/ m3). Hay una tubera de entrada, que aporta agua limpia a un ritmo de (m3/h), y una caera de salida con un caudal de salida superior de (m3/h). La ecuacin diferencial que describe, dicho proceso es:

a) Para y en horas, con , graficar la evolucin de la concentracin y interpretar su resultado (4ptos).Se sabe que la concentracin es:

Solucina) Solucin por Mtodos Numricos con Matlab

clcclear allh=0.01;ta=0;tb=1000; % tiempo en horasV0=800; % LITROSN=(tb-ta)/h;M(1)=20; % en G/LITRO ALFA=2; % L/hGAMMA=5; %L/ht=0:h:tb;for i=1:NdM=-(GAMMA*M(i))/((ALFA-GAMMA)*t(i)+V0);M(i+1)=M(i)+h*dM; % por eulerendplot(t,M,'r-')title('Concentracion del contaminante en un deposito')xlabel('tiempo(horas)')ylabel('concentracion (g/litro)')grid on

INTERPRETACION

La concentracion de sal disminuye desde 20 (g/m3) en un tiempo inicial ta=0 hasta concentracion 0 (g/m3) en un tiempo de 250 horas.

b) Solucin Analtica

Observamos que :

Con lo que deducimos que:

Se sabe que la Ecuacin diferencial es:

Resolviendo por separacin de variables tenemos:

Para t=0

Se sabe que la concentracin es:

Por lo que la concentracin es:

EXAMEN

PARCIAL

EMBED PBrush

En Nmeros

En Letras

M-EF20151