Sieciowa postać równań Kedem-Katchalsky ego dla ternarnych roztworów nieelektrolitów. 1. Ocena współczynników Peusnera R ij membrany polimerowej
|
|
- Marek Markowski
- 5 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 praca doświadczalna Polim. Med. 03, 43,, 93 0 ISSN opyright by Wroclaw Medical University Kornelia M. Batko, Izabella Ślęzak-Prochazka, Andrzej Ślęzak 3 Sieciowa postać równań Kedem-Katchalsky ego dla ternarnych roztworów nieelektrolitów.. Ocena współczynników Peusnera ij membrany polimerowej Network form of the Kedem-Katchalsky equations for ternary non-electrolyte solutions.. Evaluation of ij Peusner s coefficients for polymeric membrane Katedra Informatyki Ekonomicznej, Uniwersytet Ekonomiczny, Katowice, Polska Instytut Marketingu, Politechnika zęstochowska, zęstochowa, Polska 3 Katedra Zdrowia Publicznego, Politechnika zęstochowska, zęstochowa, Polska Streszczenie Wprowadzenie. Termodynamika sieciowa Peusnera (PNT) umożliwia symetryczną lub hybrydową transformację równań transportu membranowego. W przypadku równań Kedem-Katchalsky ego (K-K) owe transformacje dają sieciową postać tych równań, zawierającą nowe typy współczynników, które można obliczyć na podstawie wyznaczonych doświadczalnie parametrów transportowych, tj. współczynników przepuszczalności hydraulicznej ( p ), przepuszczalności solutu () i odbicia (σ). W przypadku ternarnych i jednorodnych roztworów nieelektrolitów wynikiem transformacji są dwie symetryczne i sześć hybrydowych sieciowych równań K-K. Symetryczne postaci sieciowych równań K-K zawierają współczynniki Peusnera ij lub ij, a hybrydowe współczynniki Peusnera H ij, N ij, K ij, P ij, S ij lub W ij. el. Wyprowadzenie sieciowej postaci równań K-K dla jednorodnych ternarnych roztworów nieelektrolitów zawierającej współczynniki Peusnera ij (i, j {,, 3}) występujące w macierzy trzeciego stopnia []. Ocena właściwości transportowych membrany przy pomocy współczynników Peusnera ij, wyznacznika macierzy [], minorów przynależnych do elementów ij, ilorazów ij /det [] oraz ilorazów det [ ij ]/det []. Materiał i metody. Materiałem badawczym była membrana hemodializacyjna z octanu celulozy (Nephrophan) o znanych parametrach transportowych dla wodnych roztworów glukozy i etanolu. Narzędziem badawczym jest formalizm PNT oraz równania K-K dla ternarnych roztworów nieelektrolitów. Wyniki. Przedstawiono sieciową postać równań K-K dla roztworów ternarnych, otrzymaną przy pomocy symetrycznych transformacji sieci termodynamicznych Peusnera. Otrzymane równania zastosowano do interpretacji transportu roztworów nieelektrolitów, składających się z rozpuszczalnika i dwóch substancji rozpuszczonych. Obliczono zależności współczynników Peusnera ij (i, j {,, 3}) oraz det [] od średniego stężenia jednego składnika roztworu w membranie ( ) przy ustalonej wartości drugiego ( ) w warunkach jednorodności roztworów. Obliczono także zależności minorów przynależnych do elementów ij, ilorazów ij /det [] oraz ilorazów det [ ij ]/det [] od średniego stężenia jednego składnika roztworu w membranie ( ) przy ustalonej wartości drugiego ( ). Wniosek. Sieciowa postać równań K-K zawierająca współczynniki Peusnera ij (i, j {,, 3}) jest nowym narzędziem nadającym się do badania transportu membranowego. Wykonane obliczenia pokazały, że wartość współczynników,,, 3 i 3 jest czuła na skład i stężenie roztworów rozdzielanych przez membranę polimerową (Polim. Med. 03, 43,, 93 0). Słowa kluczowe: transport membranowy, termodynamika sieciowa Peusnera, równania Kedem Katchalsky ego, współczynniki Peusnera, roztwory ternarne. Summary Introduction. Peusner s network thermodynamics (PNT) enables symmetrical or hybrid transformation of membrane transport equations. For Kedem-Katchalsky equations (K-K) these transformations create the network form of these equations that contain new types of coefficients which can be calculated from the experimentally determined transport parameters, such
2 94 Kornelia Batko i wsp. as hydraulic permeability coefficient ( p ), solute permeability () and reflection (σ). For ternary and homogeneous solutions of non-electrolytes, transformations result in two symmetrical and six hybrid K-K network equations. The symmetrical forms of K-K network equations contain Peusner s coefficients ij or ij, whereas hybrid forms of K-K network equations contain Peusner s coefficients H ij, N ij, K ij, P ij, S ij or W ij. Purpose. Derivation of network form of KK equations for homogeneous ternary solutions that contain nonelectrolytes Peusnera ratios ij (i, j {,, 3}) presented in the third-order matrix []. Evaluation of transport properties of the membrane using Peusner s coefficients ij, the determinant of the matrix [], somber elements belonging to ij,, quotients ij /det [] and quotients det [ ij ]/det []. Materials and methods. A cellulose acetate hemodialysis membrane (Nephrophan) of known parameters for transport of aqueous glucose and ethanol solutions of was a research material. The PNT formalism and K-K equation for ternary nonelectrolyte solutions were a research tool in this paper. esults. The network form of K-K equations for ternary solutions was presented, that was obtained using the symmetric transformation of Peusner s thermodynamic networks. The resulting equations were used to interpret the transport of nonelectrolytes solutions consisting of solvent and two solutes. We calculated dependences of Peusner s coefficients ij (i, j {,, 3}) and det [] from the average concentration of one component of solution in the membrane ( ) with a constant value of a second component ( ) in conditions of solutions homogeneity. We also calculated dependencies of minors belonging to the elements ij, the quotients ij /det [] and quotients det [ ij ]/det [] on the average concentration of one component of solution in the membrane ( ) at a constant value of the second component ( ). onclusion. Network form of K-K equations containing Peusner s coefficients ij (i, j {,, 3}) is a novel tool suitable for the examination of the membrane transport. The presented calculations showed that the values of coefficients,,, 3 and 3 are sensitive to the composition and concentration of the solutions separated by a polymer membrane (Polim. Med. 03, 43,, 93 0). Key words: membrane transport, Peusner s network thermodynamics, Kedem- Katchalsky equations, the Peusner s coefficients, ternary solutions. Wstęp Idea termodynamiki sieciowej Peusnera (Peusner s Network Thermodynamics, PNT), przedstawiona w latach 70. ubiegłego wieku, jest oparta na termodynamice nierównowagowej oraz teorii obwodów elektrycznych [, ]. W latach 80. ubiegłego wieku Peusner ową ideę rozwinął, aplikując koncepcję PNT do układów przetwarzających energię, układów i procesów membranowych, ruchów Browna, reakcji chemicznych, elektromagnetyzmu oraz topologicznego modelowania muzyki [3 ]. Peusner zaprezentował sposoby symetrycznej i hybrydowej transformacji równań Onsagera oraz równań Kedem-Katchalsky ego (K-K) [3,4,6]. W ostatnich latach podejmowane są też próby aplikacji PNT, m. in. do opisu transportu membranowego w warunkach polaryzacji stężeniowej [3]. Ślęzak pokazał, że symetryczną i hybrydową sieciową postać równań K-K można zastosować do obliczeń współczynników Peusnera ij, ij, H ij oraz P ij dla binarnych roztworów nieelektrolitów (i, j {, }), transportowanych przez membranę polimerową w warunkach ich jednorodności []. Wartość owych współczynników jest uzależniona od parametrów transportowych membrany, takich jak współczynniki: przewodnictwa hydraulicznego ( p ), odbicia (σ) i przepuszczalności dyfuzyjnej substancji rozpuszczonej () oraz średniego stężenia roztworów (). Ta ostatnia wielkość dla binarnych roztworów nieelektrolitów, została zdefiniowana przez O. Kedem i A. Katchalsky ego w drugiej połowie ubiegłego wieku [5]. Postać owej definicji jest następująca h ( h l) ln () l Gdzie: h i l ( h > l ) są stężeniami roztworów. W szczególnym przypadku, tj. dla roztworów, których stężenia nie różnią się zbytnio o siebie, czyli dla małych ( h l ), równanie () można zapisać w postaci [5] ( ) h + l () ezultaty obliczeń przedstawione przez Ślęzaka dla binarnych roztworów nieelektrolitów wskazują, że wartość współczynników, i H jest niezależna od [, 4]. Z kolei wartości współczynników, P,, i H rosną liniowo, a współczynników i P maleją hiperbolicznie wraz ze wzrostem wartości. Z kolei współczynnik H przyjmuje wartości ujemne, malejące liniowo wraz ze wzrostem, a współczynniki P i P wartości dodatnie, malejące liniowo wraz ze wzrostem. Należy zaznaczyć, że w tych obliczeniach zastosowano wzór (). W związku z tym uzyskane wyniki obliczeń współczynników, P,,, H,, P, H, P i P dla h >> l są nie w pełni poprawne. ałkowicie poprawne wyniki obliczeń współczynników ij macierzowych dla warunków jednorodności roztworów (,,, ) i polaryzacji stężeniowej ( *, *, *, * ) binarnych roztworów nieelektrolitów przedstawiono w pracy [3]. elem cyklu prac, który rozpoczyna obecna praca, jest rozwinięcie PNT na układy membranowe, w których transport ternarnych roztworów nieelektrolitów odbywa się w warunkach jednorodności roztworów. Konsekwencją tego działania będzie sieciowa postać (dwie symetryczne i sześć hybrydowych) równań K-K. Symetryczna postać sieciowych równań K-K dla ternarnych roztworów nieelektrolitów zawiera współczynniki Peusnera ij lub ij. Z kolei hybrydowa postać sieciowych
3 transport membranowy 95 równań K-K dla ternarnych roztworów nieelektrolitów zawiera współczynniki Peusnera H ij, N ij, K ij, P ij, S ij lub W ij. W związku z tym każda z prac będzie poświęcona jednemu z ośmiu wymienionych tu współczynników. Obecna praca poświęcona jest sieciowej postaci równań K-K, zawierającej współczynniki Peusnera ij (i, j {,, 3}), jest zorganizowana następująco. W pierwszej części zostanie przedstawiona PNT transportu membranowego w warunkach jednorodności ternanrych roztworów nieelektrolitów oraz sposób wyprowadzenia równań K-K przy pomocy symetrycznej transformacji sieciowej, dla warunków jednorodności roztworów rozdzielanych przez membranę. W drugiej części przedstawione zostaną wyniki obliczeń zależności współczynników Peusnera ij występujących w macierzy trzeciego stopnia [], tj. zawierającej trzy kolumny i trzy wiersze oraz wyznacznika det [] od średniego stężenia jednego składnika roztworu w membranie (), przy ustalonej wartości drugiego (). Ponadto zostaną obliczone zależności minorów przynależnych do elementów ij, ilorazów ij /det [] oraz ilorazów det [ ij ]/det [] od średniego stężenia jednego składnika roztworu w membranie () przy ustalonej wartości drugiego (). Obliczenia te mają na celu określenie właściwości transportowych membrany polimerowej dla roztworów zawierających dwie substancje nieelektrolityczne. Pracę kończą wnioski. Opis transportu membranowego w warunkach jednorodności ternarnych roztworów nieelektrolitów ozpatrzmy liniowy dwuport posiadający pojedyncze wejścia dla: strumienia i sprzężonej siły X, strumienia i sprzężonej siły X oraz dla strumienia 3 i sprzężonej siły X 3. Zgodnie z PNT liniowy dwuport można opisać przy pomocy macierzowego równania fenomenologicznego Onsagera z trzema niezależnymi, trzema zależnymi zmiennymi i współczynnikami ij (i, j {, }), a mianowicie [3] X X X 3 (3) Powyższe równanie można użyć do wyprowadzenia sieciowych równań K-K dla ternarnych roztworów nieelektrolitów przy pomocy symetrycznych transformacji sieci termodynamicznych, podobnie jak to uczyniono w pracach [6, 7]. W tym celu, podobnie jak w pracach Ślęzaka oraz Kargola i wsp. rozważmy transport membranowy w układzie, w którym izotropowa, symetryczna, elektroobojętna i selektywna dla wody i rozpuszczonych w niej substancji membrana (M) ustawiona w płaszczyźnie pionowej, rozdziela przedziały (l) i (h) [, 6, 7]. Owe przedziały wypełnione są rozcieńczonymi i mieszanymi mechanicznie roztworami tych samych substancji o stężeniach w chwili początkowej kh i kl ( kh > kl, k, ). Zakładamy, że roztwory są jednorodne, zarówno w każdym punkcie roztworów jak i na powierzchni styku roztworów z membraną. Dla uproszczenia obliczeń, rozważać będziemy jedynie stacjonarne i izotermiczne procesy transportu membranowego. Zgodnie z formalizmem K-K właściwości transportowe membrany określone są przez współczynniki praktyczne: przepuszczalności hydraulicznej ( p ), odbicia (σ, σ ) i przepuszczalności substancji rozpuszczonej (,,, ) [,6,7]. Strumień objętościowy i strumienie substancji rozpuszczonych przez membranę tradycyjnie oznaczymy odpowiednio przez v, s i s. Owe strumienie można opisać przy pomocy równań K-K dla ternarnych roztworów nieelektrolitów [6, 8, 9, ]. W warunkach jednorodności roztworów rozdzielanych przez membranę, ich klasyczna postać jest następująca v p ( P σ π σ π) (4) s π + π + v ( σ ) (5) s π + π + v ( σ ) (6) gdzie: v jest strumieniem objętościowym, s i s są strumieniami substancji rozpuszczonych i przez membranę w warunkach jednorodności roztworów, p jest współczynnikiem przepuszczalności hydraulicznej, a σ i σ współczynnikami odbicia odpowiednio substancji i, i są współczynnikami przepuszczalności substancji i generowanej przez siły z indeksami i oraz i współczynniki krzyżowej przepuszczalności substancji i generowanej przez siły termodynamiczne z indeksami i. DP P h P jest różnicą ciśnień hydrostatycznych (P h, P l oznacza wyższą i niższą wartość ciśnienia hydrostatycznego), a Δπ k T( kh kl ) różnicą ciśnień osmotycznych (T oznacza iloczyn stałej gazowej i temperatury termodynamicznej, natomiast kh i kl ( kh > kl ) są stężeniami roztworów, k, ). k kh kl )[ln( kh kl )] średnie stężenie solutu w membranie. Aby dokonać transformacji równań K-K do postaci zgodnej z równaniem macierzowym (3), przekształcimy równania (4)-(6) oraz odejmiemy Δπ i Δπ od lewej i prawej strony równania (4). W wyniku tych operacji algebraicznych otrzymujemy v P π π ( σ) π ( σ ) π (7) p
4 96 Kornelia Batko i wsp. ( σ ) s v π π (8) ( σ ) s v π π (9) Przy pomocy stosunkowo prostych manipulacji algebraicznych oraz korzystając z równania (3), równania (7)-(9) można przekształcić do postaci P π π + + (0) π π v s 3 s 3 + v v + 3 s s s s () () Współczynniki,, 3,,, 3, 3, 3 i 33 występujące w powyższym równaniu będziemy nazywać współczynnikami Peusnera, natomiast [] macierzą współczynników Peusnera. Zgodnie z zasadami termodynamiki sieciowej, w powyższym równaniu są spełnione następujące relacje, 3 3 oraz 3 3 [3]. Ponadto, z równań (3)-() wynika, że jedynie wartość współczynników i 3 jest niezależna od stężenia. Obliczmy wyznacznik macierzy [], stosując się do reguł algebry macierzy [0]. Zgodnie z owymi regułami det [] ( ) + ( ) + 3 ( 3 3 ). Uwzględniając wyrażenia (3)-() otrzymujemy ( σ)( σ) det [ ] + (3) p Z uwagi na to, że det [] jest wyznacznikiem trzeciego stopnia, to posiada on dziewięć minorów przyna- gdzie: ( σ ) + + ( σ ) ( σ p (3) )( σ )( ) ( σ ) ( σ ) ( σ ) ( σ ( σ ( σ ( ) ( ) ( ) ( σ ) ( σ ) ( ) ( ) ) ) ) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (0) () Powyższy układ równań (0)-(), stanowiący jedną z postaci transformowanych równań K-K, opisujących transport ternarnych roztworów nieelektrolitów w warunkach ich jednorodności, można zapisać w postaci równania macierzowego P π π π π v s s [ ] v s s () leżnych do elementów ij (i, j {,, 3}). Owe minory zestawiono w tabeli. Możemy obliczyć ilorazy owych minorów i det [] i/lub ilorazy elementów przynależnych ij (i, j {,, 3}) i det []. Wyniki obliczeń i dyskusja Do obliczeń współczynników ij występujących w macierzy [], dla membrany polimerowej i roztworów ternarnych składających się z rozpuszczalnika (np. wody), substancji z indeksem (np. glukozy czy sacharozy) i substancji z indeksem (np. etanolu czy metanolu), wykorzystamy równania (3)-(). Stężenie substancji z indeksem w przedziale h przyjmowało wartości od h mol m -3 do h 00 mol m -3. Z kolei stężenie substancji z indeksem w przedziale h było stałe i wynosiło h 0 mol m -3. Stężenie obydwu składników w przedziale l było stałe i wynosiło l l mol m -3. W równaniach (3)-() występują współczynniki przepuszczalności hydraulicznej ( p ), odbicia (σ, σ ), przepuszczalności dyfuzyjnej (,,, ) wyznaczane w warunkach jednorodności roztworów rozdzielanych przez membranę oraz tzw. średnie stężenia składników roztworu w membranie (, ). Współczynniki te wyznaczono w poprzednich pracach [, 0] w serii niezależnych eksperymentów, w warunkach jednorodności roztworów rozdzielanych przez membranę, korzystając z procedury opracowanej przez Aarona Katchalsky ego i wsp. []. Wartość tych współczynników dla membrany Nephrophan, która jest typową selektywną membraną polimerową z octanu ce-
5 transport membranowy 97 4,0 4,8 0 [N s m 3 ] 3,6 3,,8,4 0 8 [N s m 3 mol ] 4,0 3,,4,6 0, [mol m 3 ] yc.. Graficzna ilustracja zależności f( ) const. substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i. Stężenie substancji oznaczonej indeksem było stałe. Wartości współczynnika obliczono na podstawie równania (3) Fig.. Graphic illustration of dependence f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and. The concentration of substance was constant. Values of the coefficient were calculated based on equation (3) [mol m 3 ] yc. 3. Graficzna ilustracja zależności f( ) const. substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i. Stężenie substancji oznaczonej indeksem było stałe. Wartości współczynnika obliczono na podstawie równania (7) Fig. 3. Graphic illustration of dependence f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and. The concentration of substance was constant. Values of the coefficient were calculated based on equation (7),640,64 0,5 0 9 [N s mol ],644,646, [N s m 3 mol ],0,5,0,650, [mol m 3 ] yc.. Graficzna ilustracja zależności f( ) const. substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i. Stężenie substancji oznaczonej indeksem było stałe. Wartości współczynnika obliczono na podstawie równania (6) Fig.. Graphic illustration of dependence f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and. The concentration of substance was constant. Values of the coefficient were calculated based on equation (6) [mol m 3 ] yc. 4. Graficzna ilustracja zależności 3 f( ) const. substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i. Stężenie substancji oznaczonej indeksem było stałe. Wartości współczynnika 3 obliczono na podstawie równania (8) Fig. 4. Graphic illustration of dependence 3 f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and. The concentration of substance was constant. Values of the coefficient 3 were calculated based on equation (8)
6 98 Kornelia Batko i wsp., [N s mol ] 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 /det [] 0 9 [mol 4 N s m 6 ] , [mol m 3 ] yc. 5. Graficzna ilustracja zależności f( ) const. substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i. Stężenie substancji oznaczonej indeksem było stałe. Wartości współczynnika 3 obliczono na podstawie równania (9) Fig. 5. Graphic illustration of dependence f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and. The concentration of substance was constant. Values of the coefficient 3 were calculated based on equation (9) [mol m 3 ] yc. 7. Graficzna ilustracja zależności /det[] f( ) const. dla roztworów składających się z rozpuszczalnika i dwóch substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i Fig. 7. Graphic illustration of dependence /det[] f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and,4 det [] 0 9 [N 3 s 3 m 3 mol 4 ],0,6, 0,8 0,4 /det [] 0 7 [mol 3 N s m 3 ] 0,4 0,8,,6,0, [mol m 3 ] yc. 6. Graficzna ilustracja zależności det[] f( ) const. substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i. Stężenie substancji oznaczonej indeksem było stałe. Wartości współczynnika obliczono na podstawie równania (3) Fig. 6. Graphic illustration of dependence det[] f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and. The concentration of substance was constant. Values of the coefficient were calculated based on equation (3), [mol m 3 ] yc. 8. Graficzna ilustracja zależności /det[] f( ) const. dla roztworów składających się z rozpuszczalnika i dwóch substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i Fig. 8. Graphic illustration of dependence /det[] f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and
7 transport membranowy 99 3 /det [] 0 5 [mol 3 N s m 3 ] [mol m 3 ] yc. 9. Graficzna ilustracja zależności 3 /det[] f( ) const. dla roztworów składających się z rozpuszczalnika i dwóch substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i Fig. 9. Graphic illustration of dependence 3 /det[] f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and det /det [] 0 9 [mol N s m 3 ],8,5, 0,9 0,6 0, [mol m 3 ] yc.. Graficzna ilustracja zależności det[ ]/det[] f( ) const. dla roztworów składających się z rozpuszczalnika i dwóch substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i Fig.. Graphic illustration of dependence det[ ]/det[] f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and 33 /det [] 0 5 [mol N s ] 4,5 3,6,7,8 0, [mol m 3 ] yc. 0. Graficzna ilustracja zależności 33 /det[] f( ) const. dla roztworów składających się z rozpuszczalnika i dwóch substancji rozpuszczonych oznaczonych indeksami i Fig. 0. Graphic illustration of dependence 33 /det[] f( ) const. for solutions consisting of solvent and two dissolved substances labeled with two indexes and lulozy wynosi: p 4,9 0 m 3 N - s -, σ 68, σ 5, 0,8 0 9 mol N - s -, 0,8 0 3 mol N - s - i, mol N - s - i,63 0 mol N - s - []. Przytoczone wartości wskazują, że owa membrana wykazuje cechy selektywności, ponieważ p > 0, 0 < σ <, 0 < σ < oraz > > > > 0. Wykorzystując powyższe dane, założenia dotyczące parametrów p, σ, σ,,, i oraz równania (3)-() obliczono wartości współczynników macierzowych,, 3,,, 3, 3, 3 i 33. Wykonane obliczenia pokazują, że wartość współczynników i 3 jest niezależna od stężenia roztworów, a zatem stała i wynosi odpowiednio, N s mol - oraz 3 6, N s mol -. Z uwagi na przyjętą konwencję obliczania współczynników danych równaniami (3)-(), stałe wartości przyjmują także współczynniki 3 i 33. Obliczone na podstawie równań (0) i () wartości tych współczynników wynoszą 3 3, N s m 3 mol - i 33, N s m 3 mol -. Wartości pozostałych współczynników, tj. współczynników,,, 3 i 3, są zależne od średniego stężenia roztworów w membranie ( ), na co wskazują wykresy przedstawione na rycinach 5. Przedstawiona na rycinie charakterystyka f( ) const. pokazuje, że wartość współczynnika rośnie liniowo ze wzrostem wartości i jest dodatnia w całym zakresie badanych. Z kolei charakterystyka f( ) const., przedstawiona na rycinie pokazuje, że wartości współczynnika są ujemne i maleją hiperboliczne w całym zakresie. Z charakterystyki f( ) const. przedstawionej na rycinie 3 wynika, że wartości współczynnika są dodatnie w całym zakresie oraz, że wraz ze wzrostem wartości, wartości współczynnika maleją hiperbolicznie. W przeciwieństwie do poprzednio omawianych zależności, przedstawiona na rycinie 4 charakterystyka f( ) const. jest typu nasyceniowego, a wartości 3 są ujemne w całym zakresie. Oznacza to, że wraz ze wzrostem wartości, wartość 3 rośnie
8 00 Kornelia Batko i wsp. Tabela. Minory przynależne do elementów,, 3,,, 3, 3, 3 i 33. Table. Minors belonging to the elements,, 3,,, 3, 3, 3 i 33. Element przynależny Minor det [ ] det det [ ] det det [ 3 ] det det [ ] det det [ ] det 3 33 det [ 3 ] det det [ 3 ] det det [ 3 ] det det [ 33 ] det asymptotycznie, tzn. zmierza do wartości ustalonej dla większych wartości. Na rycinie 5 przedstawiono charakterystykę f( ) const., która jest liniowa dla całego zakresu. Z tej ryciny wynika, że ujemne wartości 3 rosną wraz ze wzrostem. Korzystając z równania (3) wykonano także obliczenia wyznacznika macierzy []. Wyniki obliczeń przedstawia krzywa zamieszczona na rycinie 6. Z przebiegu krzywej przedstawionej na tej rycinie wynika, że wraz ze wzrostem wartość det [] maleje hiperbolicznie. Należy zaznaczyć, że det [] można również obliczyć stosując zasady znane z algebry macierzy. Obliczymy teraz relację między współczynnikami ij (i, j {,, 3}) i det []. ak już wspomniano w poprzednim rozdziale, współczynniki ij są zarówno samodzielnymi współczynnikami, jak i elementami przynależnymi, branymi pod uwagę przy wyznaczaniu minorów det []. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że wszystkie ilorazy ij (i, j,, 3) i det [] są zależne liniowo lub nieliniowo od średniego stężenia, przy ustalonej wartości. Na kolejnych rycinach przestawimy wybrane zależności ij /det [] f( ) const. Na rycinie 7 przedstawiono graficznie obliczone wartości ilorazu i det []. Krzywa zamieszczona na tej rycinie i ilustrująca zależność /det [] f( ) const. jest półparabolą. Oznacza to, że wraz ze wzrostem wartości wartość /det [] rośnie nieliniowo i przyjmuje wartości dodatnie. Zależności /det [] f( ) const., 3 /det [] f( ) const. oraz 3 /det [] f( ) const. przyjmują wartości ujemne, liniowo malejące wraz ze wzrostem wartości. Na rycinie 8 przedstawiono charakterystykę /det [] f( ) const. Zależność 3 /det [] f( ) const. także przyjmuje wartości ujemne, ale liniowo rosnące wraz ze wzrostem wartości. W przypadku zależności 3 /det [] f( ) const. jej wartości są także ujemne, ale nieliniowo malejące ze wzrostem wartości. Tę zależność przedstawiono na rycinie 9. Zależność /det [] f( ) const. przyjmuje wartości dodatnie, liniowo malejące wraz ze wzrostem wartości. Z kolei przedstawiona na rycinie 0, zależność 33 / det [] f( ) const. zawiera wartości dodatnie, liniowo rosnące wraz ze wzrostem wartości, przy ustalonej wartości. Obliczymy teraz relację między minorami det [ ij ] (i, j {, }) i det []. W tym celu obliczymy odpowiednie ilorazy minorów zestawionych w tabeli i det [], zgodnie z zasadami algebry macierzy [9]. Obliczmy dla przykładu minor przynależny do elementu (vide tabela). Zgodnie z zasadami obliczania wyznacznika macierzy kwadratowej mamy det [ ] Z obliczeń wynika, że det [ ]/det [] 3, m 3 mol N - s - oraz, że det [ 3 ]/det [],4 0 8 mol N - s -. Oznacza to, że wartości tych ilorazów są stałe w całym zakresie, z dokładnością do drugiej cyfry znaczącej. Wykonane obliczenia pokazują, że zależności det[ 3 ]/det[] f( ) const., det[ 3 ]/ det[] f( ) const., det[ ]/det[] f( ) const., oraz det[ 3 ]/det[] f( ) const. przyjmują wartości ujemne, liniowo malejące wraz ze wzrostem wartości. Z kolei zależności det[ 3 ]/det[] f( ) const. oraz det[ 33 ]/det[] f( ) const. przyjmują wartości dodatnie, liniowo rosnące wraz ze wzrostem wartości. edynie zależność det[ ]/det[] f( ) const. przyjmuje wartości dodatnie nieliniowo rosnące wraz ze wzrostem, przy ustalonej wartości, co ilustruje krzywa przedstawiona na rycinie. Owa krzywa jest półparabolą, podobną do krzywej przedstawionej na rycinie 7. Wnioski Na podstawie przeprowadzonych badań można sformułować następujące wnioski:. Wyznacznik macierzy [] przyjmuje wartości dodatnie, malejące hiperbolicznie wraz ze wzrostem wartości przy ustalonej wartości.. Wartości współczynników Peusnera ij oraz ilorazów ij /det [] i det [ ij ]/det [] są stałe i ujemne
9 transport membranowy 0 (, 3, 3, 33 ), stałe i dodatnie (det [ ]/det [], det [ 3 ]/det []) dodatnie (, 33 /det [], det [ 3 ]/det [], det [ 33 ]/det []) lub ujemne ( 3 ) rosnące liniowo wraz ze wzrostem wartości średniego stężenia jednego składnika roztworu w membranie ( ) przy ustalonej wartości drugiego ( ). Są też ujemne (, 3 /det []) lub dodatnie ( ), malejące hiperbolicznie wraz ze wzrostem wartości, przy ustalonej wartości a także ujemne ( 3 ), rosnące hiperbolicznie wraz ze wzrostem wartości przy ustalonej wartości. 3. Ilorazy /det [], /det [], 3 /det [], 3 /det [], det [ ]/det [], det [ ]/det [], det [ ]/det [], det [ 3 ]/det [], det [ 3 ]/det [] przyjmują wartości ujemne i malejące liniowo wraz ze wzrostem wartości przy ustalonej wartości. 4. Wartości ilorazu 3 /det [] są ujemne i rosnące liniowo, a ilorazu /det [] dodatnie i malejące liniowo wraz ze wzrostem wartości przy ustalonej wartości. 5. Krzywe ilustrujące zależności /det [] f(, const.) i det [ ]/det [] f(, const.) są półparabolami leżącymi w pierwszej ćwiartce układu współrzędnych. 6. Sieciowa postać równań K-K zawierająca współczynniki Peusnera ij (i, j {,, 3}), jest kolejnym narzędziem nadającym się do badania transportu membranowego. Współczynniki,,, 3 i 3 są czułe na skład i stężenie roztworów rozdzielanych przez membranę polimerową. iteratura [] Peusner.: The principles of network thermodynamics and biophysical applications. Ph D Thesis, Harvard Univ., ambridge, 970. [] Ślęzak A.: Zastosowanie sieci termodynamicznych do interpretacji transportu w mikroukładach: transport jednorodnych roztworów nieelektrolitów przez membranę polimerową. Polim. Med. (0), 4, 9 4. [3] Peusner.: Studies in network thermodynamics. Elsevier, Amsterdam, 986. [4] Peusner.: Hierarchies of irreversible energy conversion systems: a network thermodynamics approach. I. inear steady state without storage.. Theoret. Biol. (983), 0, [5] Peusner.: Topological derivation of nonlinear convection-diffusion equation using network theory. Phys. ev. A (983), 8, [6] Peusner.: Hierarchies of irreversible energy conversion systems. II. Network derivation of linear transport equations.. Theoret. Biol. (985), 5, [7] Ślęzak A.: Zastosowanie sieci termodynamicznych do interpretacji transportu membranowego: ocena współczynników oporowych membrany polimerowej w warunkach polaryzacji stężeniowej. Polim. Med. (0), 4, 4 5. [8] Peusner.: Hierarchies of irreversible energy conversion processes. III. Why are Onsager equations reciprocal? The Euclidean geometry of fluctuaction-dissipation space.. Theoret. Biol. (986),, [9] Peusner.: Network representation yelding the evolution of Brownian motion with multiple particle interaction. Phys. ev. (985), 3, [0] Peusner., Mikulecky D.., Bunow B., aplan S..: A network thermodynamic approach to hill and King-Altman reaction-diffusion kinetics.. hem. Phys. (985), 83, [] Peusner.: Space-time bond, electromagnetism and graphs. Disc. Appl. Math. (988), 9, [] Peusner.: A graph topological representation of melody scores. eonardo Music. (00),, [3] Ślęzak A., Grzegorczyn S., Batko K. M.: esistance coefficients of polymer membrane with concentration polarization. Transp. Porous Med. (0), 95, [4] Ślęzak A.: Opis transportu membranowego przy pomocy termodynamiki Peusnera: relacje między współczynnikami ik, ik, H ik i P ik. Polim. Med. (0), 4, [5] Katchalsky A., urran P.F.: Nonequilibrium thermodynamics in biophysics. Harvard Univ. Press, ambridge,965. [6] Kargol M., Przestalski S., Suchanek G.: Practical description of passive transport through membranes separating multicomponent solutions. Studia Biophys. (987),, [7] Ślęzak A.: Modyfikacja relacji Katchalsky ego między efektywnym i rzeczywistym współczynnikiem przepuszczalności solutu przez membranę polimerową. Polim. Med. (0), 4, [8] asik-ślęzak., Olszówka K. M., Ślęzak A.: Ocena wartości współczynnika osmotycznego van t Hoffa w warunkach polaryzacji stężeniowej układu membranowego. Polim. Med. (0), 4, [9] Suchanek G.: Mechanistic equations for multicomponent solutions. Gen. Physiol. Biophys. (006), 5, [0] Trajdos T.: Matematyka cz. III., Wyd. N-T, Warszawa 974. [] Ślęzak A.: Zastosowanie termodynamiki sieciowej Peusnera do interpretacji biernego transportu membranowego binarnych roztworów nieelektrolitów: ocena współczynników P ij membrany polimerowej w warunkach polaryzacji stężeniowej. Polim. Med. (0), 4, 6 7. [] Ślęzak A.: Irreversible thermodynamic model equations of the transport across a horizontally mounted membrane. Biophys. hem. (989), 34, 9 0.
10 0 Kornelia Batko i wsp. Adres do korespondencji: Kornelia Batko Katedra Informatyki Ekonomicznej Uniwersytet Ekonomiczny ul. Bogucicka 3 B Katowice kornelia.batko@ue.katowice.pl
Sieciowa postać równań Kedem-Katchalsky ego dla ternarnych roztworów nieelektrolitów. 6. Ocena współczynników Peusnera K ij membrany polimerowej
prace oryginalne Polim. Med. 03, 43, 4, 77 95 ISSN 0370-0747 opyright by Wroclaw Medical University ornelia M. Batko, a e, Izabella Ślęzak-Prochazka, a e, Andrzej Ślęzak3, a f Sieciowa postać równań edem-atchalsky
Stężeniowe zależności współczynników Peusnera W ij dla ternarnych roztworów nieelektrolitów
PRACE ORYGINALNE Polim. Med. 04, 44, 3, 79 87 ISSN 0370-0747 Copyright by roclaw Medical University Jolanta Jasik-Ślęzak, A E, Andrzej Ślęzak, A F Stężeniowe zależności współczynników Peusnera ij dla ternarnych
Sieciowa postać równań Kedem-Katchalsky ego dla ternarnych roztworów nieelektrolitów. 2. Ocena współczynników Peusnera L ij membrany polimerowej
raca doświadczalna Polim. Med., 4,, 9 ISSN 7 747 Coyright by Wroclaw Medical University Kornelia M. Batko, Izabella Ślęzak-Prochazka, Andrzej Ślęzak Sieciowa ostać równań Kedem-Katchalsky ego dla ternarnych
Ciśnieniowe zależności grubości. Mechanical pressure dependencies of the concentration boundary layers for polymeric membrane
Jolanta Jasik-Ślęzak i inni Polimery w Medycynie 2010, T. 40, Nr 1 Ciśnieniowe zależności grubości stężeniowych warstw granicznych dla membran polimerowych Mechanical pressure dependencies of the concentration
Determination of thickness of concentration boundary layers for ternary electrolyte solutions and polymeric membrane
Polimery w Medycynie 00, T. 0, Nr Wyznaczanie grubości stężeniowych warstw granicznych dla wieloskładnikowych roztworów elektrolitów i membrany polimerowej Jolanta Jasik-Ślęzak, Andrzej Ślęzak Katedra
Ocena natężenia źródła S-entropii w układzie membranowym spolaryzowanym stężeniowo
Ann. Acad. Med. Siles. (online 017; 71: 46 54 eissn 1734-05X DOI:10.18794/aams/699 PRAA ORYGINALNA ORIGINAL PAPER Ocena natężenia źródła S-entropii w układzie membranowym spolaryzowanym stężeniowo Evaluation
Model matematyczny transportu roztworów substancji dysocjujących przez membranę polimerową z polaryzacją stężeniową
Model matematyczny transportu roztworów substancji dysocjujących przez membranę polimerową z polaryzacją stężeniową JOLANTA JASIK-ŚLĘZAK, ANDRZEJ ŚLĘZAK Katedra Zdrowia Publicznego, Wydział Zarządzania
Sieciowa postać równań Kedem-Katchalsky ego dla ternarnych roztworów nieelektrolitów. 4. Ocena współczynników Peusnera W ij membrany polimerowej
race oryginalne Polim. Med. 03, 43, 4, 4 56 ISSN 0370-0747 Coyright by roclaw Medical University Kornelia M. Batko, A E, Izabella Ślęzak-Prochazka, A E, Andrzej Ślęzak3, A F Sieciowa ostać równań Kedem-Katchalsky
FIZYKA Publikacje dotyczące edukacji, oświaty i fizyki
FIZYKA Publikacje dotyczące edukacji, oświaty i fizyki Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych i Placówek Opiekuńczo-Wychowawczych Nr 3 w Piotrków Trybunalskim Brak wody może być najważniejszą kwestią, z którą
5. Rozwiązywanie układów równań liniowych
5. Rozwiązywanie układów równań liniowych Wprowadzenie (5.1) Układ n równań z n niewiadomymi: a 11 +a 12 x 2 +...+a 1n x n =a 10, a 21 +a 22 x 2 +...+a 2n x n =a 20,..., a n1 +a n2 x 2 +...+a nn x n =a
Andrzej Ślęzak. Summary. Streszczenie. Polimery w Medycynie 2011, T. 41, Nr 1
Polimery w Medycynie 0, T. 4, Nr Zastosowanie sieci termodynamicznych do interretacji transortu w mikroukładach: transort jednorodnych roztworów nieelektrolitów rzez membranę olimerową Andrzej Ślęzak Katedra
3. Równania konstytutywne
3. Równania konstytutywne 3.1. Strumienie w zjawiskach transportowych Podczas poprzednich zajęć wprowadziliśmy pojęcie strumienia masy J. W większości zjawisk transportowych występuje analogiczna wielkość
Termodynamiczna ocena źródła entropii w układzie zawierającym dwuskładnikowy opatrunek membranowy
andrzej Ślęzak Polimery w Medycynie 9, T. XXXIX, Nr Termodynamiczna ocena źródła entropii w układzie zawierającym dwuskładnikowy opatrunek membranowy Andrzej Ślęzak Katedra Zdrowia Publicznego Politechnika
VII. Elementy teorii stabilności. Funkcja Lapunowa. 1. Stabilność w sensie Lapunowa.
VII. Elementy teorii stabilności. Funkcja Lapunowa. 1. Stabilność w sensie Lapunowa. W rozdziale tym zajmiemy się dokładniej badaniem stabilności rozwiązań równania różniczkowego. Pojęcie stabilności w
CHARAKTERYSTYKA I ZASTOSOWANIA ALGORYTMÓW OPTYMALIZACJI ROZMYTEJ. E. ZIÓŁKOWSKI 1 Wydział Odlewnictwa AGH, ul. Reymonta 23, Kraków
36/3 Archives of Foundry, Year 004, Volume 4, 3 Archiwum Odlewnictwa, Rok 004, Rocznik 4, Nr 3 PAN Katowice PL ISSN 64-5308 CHARAKTERYSTYKA I ZASTOSOWANIA ALGORYTMÓW OPTYMALIZACJI ROZMYTEJ E. ZIÓŁKOWSKI
ZARYS LINIOWEJ TERMODYNAMIKI NIERÓWNOWAGOWEJ UKŁADÓW CIĄGŁYCH I MEMBRANOWYCH
UNIWERSYTET MIKO AJA KOPERNIKA JÓZEF CEYNOWA ZARYS LINIOWEJ TERMODYNAMIKI NIERÓWNOWAGOWEJ UKŁADÓW CIĄGŁYCH I MEMBRANOWYCH TORUŃ 1997 Recenzenci Bogdan Baranowski, Maciej Leszko ISBN 83-231-0808-0 Printed
Wykład 14. Elementy algebry macierzy
Wykład 14 Elementy algebry macierzy dr Mariusz Grządziel 26 stycznia 2009 Układ równań z dwoma niewiadomymi Rozważmy układ równań z dwoma niewiadomymi: a 11 x + a 12 y = h 1 a 21 x + a 22 y = h 2 a 11,
- prędkość masy wynikająca z innych procesów, np. adwekcji, naprężeń itd.
4. Równania dyfuzji 4.1. Prawo zachowania masy cd. Równanie dyfuzji jest prostą konsekwencją prawa zachowania masy, a właściwie to jest to prawo zachowania masy zapisane dla procesu dyfuzji i uwzględniające
METODA MACIERZOWA OBLICZANIA OBWODÓW PRĄDU PRZEMIENNEGO
POZNAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ACADEMIC JOURNALS No 93 Electrical Engineering 2018 DOI 10.21008/j.1897-0737.2018.93.0026 Piotr FRĄCZAK METODA MACIERZOWA OBLICZANIA OBWODÓW PRĄDU PRZEMIENNEGO W pracy przedstawiono
Algebra liniowa. Macierze i układy równań liniowych
Algebra liniowa Macierze i układy równań liniowych Własności wyznaczników det I = 1, det(ab) = det A det B, det(a T ) = det A. Macierz nieosobliwa Niech A będzie macierzą kwadratową wymiaru n n. Mówimy,
TRANSPORT NIEELEKTROLITÓW PRZEZ BŁONY WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZEPUSZCZALNOŚCI
Ćwiczenie nr 7 TRANSPORT NIEELEKTROLITÓW PRZEZ BŁONY WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZEPUSZCZALNOŚCI Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawami teorii procesów transportu nieelektrolitów przez błony.
RACHUNEK MACIERZOWY. METODY OBLICZENIOWE Budownictwo, studia I stopnia, semestr 6. Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska
RACHUNEK MACIERZOWY METODY OBLICZENIOWE Budownictwo, studia I stopnia, semestr 6 Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska Ewa Pabisek Czym jest macierz? Definicja Macierzą A nazywamy
dr Mariusz Grządziel 15,29 kwietnia 2014 Przestrzeń R k R k = R R... R k razy Elementy R k wektory;
Wykłady 8 i 9 Pojęcia przestrzeni wektorowej i macierzy Układy równań liniowych Elementy algebry macierzy dodawanie, odejmowanie, mnożenie macierzy; macierz odwrotna dr Mariusz Grządziel 15,29 kwietnia
DUAL SIMILARITY OF VOLTAGE TO CURRENT AND CURRENT TO VOLTAGE TRANSFER FUNCTION OF HYBRID ACTIVE TWO- PORTS WITH CONVERSION
ELEKTRYKA 0 Zeszyt (9) Rok LX Andrzej KUKIEŁKA Politechnika Śląska w Gliwicach DUAL SIMILARITY OF VOLTAGE TO CURRENT AND CURRENT TO VOLTAGE TRANSFER FUNCTION OF HYBRID ACTIVE TWO- PORTS WITH CONVERSION
WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM
2/1 Archives of Foundry, Year 200, Volume, 1 Archiwum Odlewnictwa, Rok 200, Rocznik, Nr 1 PAN Katowice PL ISSN 1642-308 WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM D.
Wykład z równań różnicowych
Wykład z równań różnicowych 1 Wiadomości wstępne Umówmy się, że na czas tego wykładu zrezygnujemy z oznaczania n-tego wyrazu ciągu symbolem typu x n, y n itp. Zamiast tego pisać będziemy x (n), y (n) itp.
Definicja macierzy Typy i właściwości macierzy Działania na macierzach Wyznacznik macierzy Macierz odwrotna Normy macierzy RACHUNEK MACIERZOWY
Transport, studia niestacjonarne I stopnia, semestr I Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska Adam Wosatko Ewa Pabisek Czym jest macierz? Definicja Macierzą A nazywamy funkcję
UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH
Transport, studia niestacjonarne I stopnia, semestr I Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska Ewa Pabisek Adam Wosatko Postać układu równań liniowych Układ liniowych równań algebraicznych
1. PODSTAWY TEORETYCZNE
1. PODSTAWY TEORETYCZNE 1 1. 1. PODSTAWY TEORETYCZNE 1.1. Wprowadzenie W pierwszym wykładzie przypomnimy podstawowe działania na macierzach. Niektóre z nich zostały opisane bardziej szczegółowo w innych
Funkcja liniowa - podsumowanie
Funkcja liniowa - podsumowanie 1. Funkcja - wprowadzenie Założenie wyjściowe: Rozpatrywana będzie funkcja opisana w dwuwymiarowym układzie współrzędnych X. Oś X nazywana jest osią odciętych (oś zmiennych
Zestaw 12- Macierz odwrotna, układy równań liniowych
Zestaw - Macierz odwrotna, układy równań liniowych Przykładowe zadania z rozwiązaniami Załóżmy, że macierz jest macierzą kwadratową stopnia n. Mówimy, że macierz tego samego wymiaru jest macierzą odwrotną
MODELOWANIE PRZESTRZENI ZA POMOCĄ MULTIILOCZYNÓW WEKTORÓW
Dr inż. Andrzej Polka Katedra Dynamiki Maszyn Politechniki Łódzkiej MODELOWANIE PRZESTRZENI ZA POMOCĄ MULTIILOCZYNÓW WEKTORÓW Praca zawiera opis kształtowania przestrzeni n-wymiarowej, definiowania orientacji
Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni ,5 1
Zał. nr 4 do ZW WYDZIAŁ ***** KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim ALGEBRA Z GEOMETRIĄ ANALITYCZNĄ B Nazwa w języku angielskim Algebra and Analytic Geometry B Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Specjalność
Szybka wielobiegunowa metoda elementów brzegowych w analizie układów liniowosprężystych
Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki Politechnika Śląska, Gliwice Szybka wielobiegunowa metoda elementów brzegowych w analizie układów liniowosprężystych Algorytm SWMEB. Część
Formy kwadratowe. Rozdział 10
Rozdział 10 Formy kwadratowe Rozważmy rzeczywistą macierz symetryczną A R n n Definicja 101 Funkcję h : R n R postaci h (x) = x T Ax (101) nazywamy formą kwadratową Macierz symetryczną A występującą w
UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH
Transport, studia I stopnia rok akademicki 2011/2012 Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska Ewa Pabisek Adam Wosatko Uwagi wstępne Układ liniowych równań algebraicznych można
Treść wykładu. Układy równań i ich macierze. Rząd macierzy. Twierdzenie Kroneckera-Capellego.
. Metoda eliminacji. Treść wykładu i ich macierze... . Metoda eliminacji. Ogólna postać układu Układ m równań liniowych o n niewiadomych x 1, x 2,..., x n : a 11 x 1 + a 12 x 2 + + a 1n x n = b 1 a 21
Roztwory rzeczywiste (1)
Roztwory rzeczywiste (1) Również w temp. 298,15K, ale dla CCl 4 () i CH 3 OH (). 2 15 1 5-5 -1-15 Τ S H,2,4,6,8 1 G -2 Chem. Fiz. TCH II/12 1 rzyczyny dodatnich i ujemnych odchyleń od prawa Raoulta konsekwencja
ZALEŻNOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA DYFUZJI WODY W KOSTKACH MARCHWI OD TEMPERATURY POWIETRZA SUSZĄCEGO
Inżynieria Rolnicza 5(13)/211 ZALEŻNOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA DYFUZJI WODY W KOSTKACH MARCHWI OD TEMPERATURY POWIETRZA SUSZĄCEGO Marian Szarycz, Krzysztof Lech, Klaudiusz Jałoszyński Instytut Inżynierii Rolniczej,
ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI FILTRU PARAMETRYCZNEGO I RZĘDU
POZNAN UNIVE RSITY OF TE CHNOLOGY ACADE MIC JOURNALS No 78 Electrical Engineering 2014 Seweryn MAZURKIEWICZ* Janusz WALCZAK* ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI FILTRU PARAMETRYCZNEGO I RZĘDU W artykule rozpatrzono problem
1 Macierz odwrotna metoda operacji elementarnych
W tej części skupimy się na macierzach kwadratowych. Zakładać będziemy, że A M(n, n) dla pewnego n N. Definicja 1. Niech A M(n, n). Wtedy macierzą odwrotną macierzy A (ozn. A 1 ) nazywamy taką macierz
Kształcenie w zakresie podstawowym. Klasa 2
Kształcenie w zakresie podstawowym. Klasa 2 Poniżej podajemy umiejętności, jakie powinien zdobyć uczeń z każdego działu, aby uzyskać poszczególne stopnie. Na ocenę dopuszczającą uczeń powinien opanować
Podstawy Automatyki. Wykład 5 - stabilność liniowych układów dynamicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki
Wykład 5 - stabilność liniowych układów dynamicznych Instytut Automatyki i Robotyki Warszawa, 2015 Wstęp Stabilność O układzie możemy mówić, że jest stabilny gdy układ ten wytrącony ze stanu równowagi
Układy równań liniowych
Układy równań liniowych Niech K będzie ciałem. Niech n, m N. Równanie liniowe nad ciałem K z niewiadomymi (lub zmiennymi) x 1, x 2,..., x n K definiujemy jako formę zdaniową zmiennej (x 1,..., x n ) K
Termodynamika Część 6 Związki i tożsamości termodynamiczne Potencjały termodynamiczne Warunki równowagi termodynamicznej Potencjał chemiczny
Termodynamika Część 6 Związki i tożsamości termodynamiczne Potencjały termodynamiczne Warunki równowagi termodynamicznej Potencjał chemiczny Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ Związek pomiędzy równaniem
WZBOGACANIE BIOGAZU W METAN W KASKADZIE MODUŁÓW MEMBRANOWYCH
biogaz, wzbogacanie biogazu separacja membranowa Andrzej G. CHMIELEWSKI *, Marian HARASIMOWICZ *, Jacek PALIGE *, Agata URBANIAK **, Otton ROUBINEK *, Katarzyna WAWRYNIUK *, Michał ZALEWSKI * WZBOGACANIE
6. FUNKCJE. f: X Y, y = f(x).
6. FUNKCJE Niech dane będą dwa niepuste zbiory X i Y. Funkcją f odwzorowującą zbiór X w zbiór Y nazywamy przyporządkowanie każdemu elementowi X dokładnie jednego elementu y Y. Zapisujemy to następująco
Podstawy Automatyki. Wykład 5 - stabilność liniowych układów dynamicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki
Wykład 5 - stabilność liniowych układów dynamicznych Instytut Automatyki i Robotyki Warszawa, 2015 Wstęp Stabilność - definicja 1 O układzie możemy mówić, że jest stabilny gdy wytrącony ze stanu równowagi
Model matematyczny potencjału membranowego dwuwarstwowego polimerowego opatrunku membranowego
Model matematyczny potencjału membranowego dwuwarstwowego polimerowego opatrunku membranowego ANDRZEJ ŚLĘZAK Katedra Zdrowia Publicznego, Wydział Zarządzania, Politechnika Częstochowska Streszczenie Stosując
Roztwory rzeczywiste (1)
Roztwory rzeczywiste (1) Również w temp. 298,15K, ale dla CCl 4 () i CH 3 OH (). 2 15 1 5-5 -1-15 Τ S H,2,4,6,8 1 G -2 Chem. Fiz. TCH II/12 1 Roztwory rzeczywiste (2) Tym razem dla (CH 3 ) 2 CO () i CHCl
Wykład 6. Metoda eliminacji Gaussa: Eliminacja z wyborem częściowym Eliminacja z wyborem pełnym
1 Wykład 6 Metoda eliminacji Gaussa: Eliminacja z wyborem częściowym Eliminacja z wyborem pełnym ELIMINACJA GAUSSA Z WYBOREM CZĘŚCIOWYM ELEMENTÓW PODSTAWOWYCH 2 Przy pomocy klasycznego algorytmu eliminacji
PODSTAWY AUTOMATYKI. MATLAB - komputerowe środowisko obliczeń naukowoinżynierskich - podstawowe operacje na liczbach i macierzach.
WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI Katedra Inżynierii Systemów Sterowania PODSTAWY AUTOMATYKI MATLAB - komputerowe środowisko obliczeń naukowoinżynierskich - podstawowe operacje na liczbach i macierzach.
Układy równań i nierówności liniowych
Układy równań i nierówności liniowych Wiesław Krakowiak 1 grudnia 2010 1 Układy równań liniowych DEFINICJA 11 Układem równań m liniowych o n niewiadomych X 1,, X n, nazywamy układ postaci: a 11 X 1 + +
Krótkie wprowadzenie do macierzy i wyznaczników
Radosław Marczuk Krótkie wprowadzenie do macierzy i wyznaczników 12 listopada 2005 1. Macierze Macierzą nazywamy układ liczb(rzeczywistych, bądź zespolonych), funkcji, innych macierzy w postaci: A a 11
Związek między pojęciami transpozycji, podobieństwa i symetryzacji oraz równości macierzowe
MATEMATYKA STOSOWANA 6, 2005 Tadeusz Kaczorek(Warszawa) Związek między pojęciami transpozycji, podobieństwa i symetryzacji równości macierzowe Streszczenie. Przeanalizowano związki między transpozycją,
ZALEŻNOŚĆ CIŚNIENIA KORZENIOWEGO OD PRZEWODNOŚCI HYDRAULICZNEJ RADIALNYCH KORZENIOWYCH SZLAKÓW WODNYCH WEDLE MODELU KORZENIA JAKO MEMBRANY POROWATEJ
ZAEŻNOŚĆ CIŚNIENIA KORZENIOWEGO OD PRZEWODNOŚCI HYDRAUICZNEJ RADIANYCH KORZENIOWYCH SZAKÓW WODNYCH WEDE MODEU KORZENIA JAKO MEMBRANY POROWATEJ Barbara Cisowska, Grażyna Suchanek, Marian Kargol Cisowska
O MACIERZACH I UKŁADACH RÓWNAŃ
O MACIERZACH I UKŁADACH RÓWNAŃ Problem Jak rozwiązać podany układ równań? 2x + 5y 8z = 8 4x + 3y z = 2x + 3y 5z = 7 x + 8y 7z = Definicja Równanie postaci a x + a 2 x 2 + + a n x n = b gdzie a, a 2, a
det[a 1,..., A i,..., A j,..., A n ] + det[a 1,..., ka j,..., A j,..., A n ] Dowód Udowodniliśmy, że: det[a 1,..., A i + ka j,..., A j,...
Wykład 14 Wyznacznik macierzy cd Twierdzenie 1 Niech A będzie macierzą kwadratową i niech A i, A j będą dwiema różnymi jej kolumnami, wtedy dla dowolnego k K: det[a 1,, A i,, A j,, A n ] det[a 1,, A i
1.1 Przegląd wybranych równań i modeli fizycznych. , u x1 x 2
Temat 1 Pojęcia podstawowe 1.1 Przegląd wybranych równań i modeli fizycznych Równaniem różniczkowym cząstkowym rzędu drugiego o n zmiennych niezależnych nazywamy równanie postaci gdzie u = u (x 1, x,...,
Lista. Algebra z Geometrią Analityczną. Zadanie 1 Przypomnij definicję grupy, które z podanych struktur są grupami:
Lista Algebra z Geometrią Analityczną Zadanie 1 Przypomnij definicję grupy, które z podanych struktur są grupami: (N, ), (Z, +) (Z, ), (R, ), (Q \ {}, ) czym jest element neutralny i przeciwny w grupie?,
Następnie przypominamy (dla części studentów wprowadzamy) podstawowe pojęcia opisujące funkcje na poziomie rysunków i objaśnień.
Zadanie Należy zacząć od sprawdzenia, co studenci pamiętają ze szkoły średniej na temat funkcji jednej zmiennej. Na początek można narysować kilka krzywych na tle układu współrzędnych (funkcja gładka,
Funkcje liniowe i wieloliniowe w praktyce szkolnej. Opracowanie : mgr inż. Renata Rzepińska
Funkcje liniowe i wieloliniowe w praktyce szkolnej Opracowanie : mgr inż. Renata Rzepińska . Wprowadzenie pojęcia funkcji liniowej w nauczaniu matematyki w gimnazjum. W programie nauczania matematyki w
MODEL RACHUNKU OPERATORÓW DLA RÓŻ NICY WSTECZNEJ PRZY PODSTAWACH
ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MARYNARKI WOJENNEJ ROK LIV NR 1 (192) 2013 Hubert Wysocki Akademia Marynarki Wojennej Wydział Mechaniczno-Elektryczny, Katedra Matematyki i Fizyki 81-103 Gdynia, ul. J. Śmidowicza
Własności wyznacznika
Własności wyznacznika Rozwinięcie Laplace a względem i-tego wiersza: n det(a) = ( 1) i+j a ij M ij (A), j=1 gdzie M ij (A) to minor (i, j)-ty macierzy A, czyli wyznacznik macierzy uzyskanej z macierzy
RÓWNANIE DYNAMICZNE RUCHU KULISTEGO CIAŁA SZTYWNEGO W UKŁADZIE PARASOLA
Dr inż. Andrzej Polka Katedra Dynamiki Maszyn Politechnika Łódzka RÓWNANIE DYNAMICZNE RUCHU KULISTEGO CIAŁA SZTYWNEGO W UKŁADZIE PARASOLA Streszczenie: W pracy opisano wzajemne położenie płaszczyzny parasola
Matematyka licea ogólnokształcące, technika
Matematyka licea ogólnokształcące, technika Opracowano m.in. na podstawie podręcznika MATEMATYKA w otaczającym nas świecie zakres podstawowy i rozszerzony Funkcja liniowa Funkcję f: R R określoną wzorem
ZASTOSOWANIE RACHUNKU OPERATORÓW MIKUS- IŃSKIEGO W PEWNYCH ZAGADNIENIACH DYNAMIKI KONSTRUKCJI
Budownictwo 18 Mariusz Poński ZASTOSOWANIE RACHUNKU OPERATORÓW MIKUS- IŃSKIEGO W PEWNYCH ZAGADNIENIACH DYNAMIKI KONSTRUKCJI 1. Metody transformacji całkowych Najczęściej spotykaną metodą rozwiązywania
Definicja i własności wartości bezwzględnej.
Równania i nierówności z wartością bezwzględną. Rozwiązywanie układów dwóch (trzech) równań z dwiema (trzema) niewiadomymi. Układy równań liniowych z parametrem, analiza rozwiązań. Definicja i własności
Układy równań liniowych
Układy równań liniowych ozważmy układ n równań liniowych o współczynnikach a ij z n niewiadomymi i : a + a +... + an n d a a an d a + a +... + a n n d a a a n d an + an +... + ann n d n an an a nn n d
Metody numeryczne Wykład 4
Metody numeryczne Wykład 4 Dr inż. Michał Łanczont Instytut Elektrotechniki i Elektrotechnologii E419, tel. 4293, m.lanczont@pollub.pl, http://m.lanczont.pollub.pl Zakres wykładu Metody skończone rozwiązywania
Wykład z Technologii Informacyjnych. Piotr Mika
Wykład z Technologii Informacyjnych Piotr Mika Uniwersalna forma graficznego zapisu algorytmów Schemat blokowy zbiór bloków, powiązanych ze sobą liniami zorientowanymi. Jest to rodzaj grafu, którego węzły
Podstawy Automatyki. Wykład 5 - stabilność liniowych układów dynamicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki
Wykład 5 - stabilność liniowych układów dynamicznych Instytut Automatyki i Robotyki Warszawa, 2018 Wstęp Stabilność O układzie możemy mówić, że jest stabilny jeżeli jego odpowiedź na wymuszenie (zakłócenie)
TERMODYNAMIKA PROCESOWA
TERMODYNAMIKA PROCESOWA Wykład III Podstawy termodynamiki nierównowagowej Prof. Antoni Kozioł Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej Uwagi ogólne Większość zagadnień związanych z przemianami różnych
III. Układy liniowe równań różniczkowych. 1. Pojęcie stabilności rozwiązań.
III. Układy liniowe równań różniczkowych. 1. Pojęcie stabilności rozwiązań. Analiza stabilności rozwiązań stanowi ważną część jakościowej teorii równań różniczkowych. Jej istotą jest poszukiwanie odpowiedzi
FUNKCJE. Rozwiązywanie zadań Ćw. 1-3 a) b) str Ćw. 5 i 6 str. 141 dodatkowo podaj przeciwdziedzinę.
FUNKCJE Lekcja 61-6. Dziedzina i miejsce zerowe funkcji str. 140-14 Co to jest funkcja. Może przykłady. W matematyce funkcje najczęściej przedstawiamy za pomocą wzorów. Przykłady. Dziedzina to zbiór argumentów
Macierze. Rozdział Działania na macierzach
Rozdział 5 Macierze Funkcję, która każdej parze liczb naturalnych (i, j) (i 1,..., n; j 1,..., m) przyporządkowuje dokładnie jedną liczbę a ij F, gdzie F R lub F C, nazywamy macierzą (rzeczywistą, gdy
WYMAGANIE EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE II GIMNAZJUM. dopuszczającą dostateczną dobrą bardzo dobrą celującą
1. Statystyka odczytać informacje z tabeli odczytać informacje z diagramu 2. Mnożenie i dzielenie potęg o tych samych podstawach 3. Mnożenie i dzielenie potęg o tych samych wykładnikach 4. Potęga o wykładniku
Wymagania edukacyjne, kontrola i ocena. w nauczaniu matematyki w zakresie. podstawowym dla uczniów technikum. część II
Wymagania edukacyjne, kontrola i ocena w nauczaniu matematyki w zakresie podstawowym dla uczniów technikum część II Figury na płaszczyźnie kartezjańskiej L.p. Temat lekcji Uczeń demonstruje opanowanie
Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wpływ stężenia kwasu na szybkość hydrolizy estru
Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego Wpływ stężenia kwasu na szybkość hydrolizy estru ćwiczenie nr 25 opracowała dr B. Nowicka, aktualizacja D. Waliszewski Zakres zagadnień obowiązujących do
Rozdział 5. Macierze. a 11 a a 1m a 21 a a 2m... a n1 a n2... a nm
Rozdział 5 Macierze Funkcję, która każdej parze liczb naturalnych (i,j) (i = 1,,n;j = 1,,m) przyporządkowuje dokładnie jedną liczbę a ij F, gdzie F = R lub F = C, nazywamy macierzą (rzeczywistą, gdy F
WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE II W PUBLICZNYM GIMNAZJUM NR 2 W ZESPOLE SZKÓŁ W RUDKACH
WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE II W PUBLICZNYM GIMNAZJUM NR 2 W ZESPOLE SZKÓŁ W RUDKACH Marzena Zbrożyna DOPUSZCZAJĄCY: Uczeń potrafi: odczytać informacje z tabeli odczytać informacje z diagramu
KORELACJE I REGRESJA LINIOWA
KORELACJE I REGRESJA LINIOWA Korelacje i regresja liniowa Analiza korelacji: Badanie, czy pomiędzy dwoma zmiennymi istnieje zależność Obie analizy się wzajemnie przeplatają Analiza regresji: Opisanie modelem
Z52: Algebra liniowa Zagadnienie: Zastosowania algebry liniowej Zadanie: Operatory różniczkowania, zagadnienie brzegowe.
Z5: Algebra liniowa Zagadnienie: Zastosowania algebry liniowej Zadanie: Operatory różniczkowania zagadnienie brzegowe Dyskretne operatory różniczkowania Numeryczne obliczanie pochodnych oraz rozwiązywanie
1 Zbiory i działania na zbiorach.
Matematyka notatki do wykładu 1 Zbiory i działania na zbiorach Pojęcie zbioru jest to pojęcie pierwotne (nie definiuje się tego pojęcia) Pojęciami pierwotnymi są: element zbioru i przynależność elementu
Próbny egzamin z matematyki dla uczniów klas II LO i III Technikum. w roku szkolnym 2012/2013
Próbny egzamin z matematyki dla uczniów klas II LO i III Technikum w roku szkolnym 2012/2013 I. Zakres materiału do próbnego egzaminu maturalnego z matematyki: 1) liczby rzeczywiste 2) wyrażenia algebraiczne
FUNKCJA LINIOWA. A) B) C) D) Wskaż, dla którego funkcja liniowa określona wzorem jest stała. A) B) C) D)
FUNKCJA LINIOWA 1. Funkcja jest rosnąca, gdy 2. Wskaż, dla którego funkcja liniowa jest rosnąca Wskaż, dla którego funkcja liniowa określona wzorem jest stała. 3. Funkcja liniowa A) jest malejąca i jej
Układy równań liniowych. Krzysztof Patan
Układy równań liniowych Krzysztof Patan Motywacje Zagadnienie kluczowe dla przetwarzania numerycznego Wiele innych zadań redukuje się do problemu rozwiązania układu równań liniowych, często o bardzo dużych
Formy kwadratowe. Mirosław Sobolewski. Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW. 14. wykład z algebry liniowej Warszawa, styczeń 2017
Formy kwadratowe Mirosław Sobolewski Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW 14. wykład z algebry liniowej Warszawa, styczeń 2017 Mirosław Sobolewski (UW) Warszawa, 2017 1 / 10 Definicja Funkcja
Obliczenia naukowe Wykład nr 8
Obliczenia naukowe Wykład nr 8 Paweł Zieliński Katedra Informatyki, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska Literatura Literatura podstawowa [] D. Kincaid, W. Cheney, Analiza numeryczna,
a 11 a a 1n a 21 a a 2n... a m1 a m2... a mn x 1 x 2... x m ...
Wykład 15 Układy równań liniowych Niech K będzie ciałem i niech α 1, α 2,, α n, β K. Równanie: α 1 x 1 + α 2 x 2 + + α n x n = β z niewiadomymi x 1, x 2,, x n nazywamy równaniem liniowym. Układ: a 21 x
Układy równań liniowych i metody ich rozwiązywania
Układy równań liniowych i metody ich rozwiązywania Łukasz Wojciechowski marca 00 Dany jest układ m równań o n niewiadomych postaci: a x + a x + + a n x n = b a x + a x + + a n x n = b. a m x + a m x +
POD- I NADOKREŚLONE UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH
POD- I NADOKREŚLONE UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH Transport, studia I stopnia rok akademicki 2011/2012 Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska Ewa Pabisek Adam Wosatko
Agata Boratyńska ZADANIA Z MATEMATYKI, I ROK SGH GRANICA CIĄGU
Agata Boratyńska Zadania z matematyki Agata Boratyńska ZADANIA Z MATEMATYKI, I ROK SGH GRANICA CIĄGU. Korzystając z definicji granicy ciągu udowodnić: a) n + n+ = 0 b) n + n n+ = c) n + n a =, gdzie a
13. Równania różniczkowe - portrety fazowe
13. Równania różniczkowe - portrety fazowe Grzegorz Kosiorowski Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie rzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny 13. wrównania Krakowie) różniczkowe - portrety fazowe 1 /
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
Nazwa przedmiotu: ALGEBRA LINIOWA I GEOMETRIA ANALITYCZNA Kierunek: Inżynieria biomedyczna Linear algebra and analytical geometry forma studiów: studia stacjonarne Kod przedmiotu: IB_mp_ Rodzaj przedmiotu:
Tydzień nr 9-10 (16 maja - 29 maja), Równania różniczkowe, wartości własne, funkcja wykładnicza od operatora - Matematyka II 2010/2011L
Tydzień nr 9-10 (16 maja - 29 maja) Równania różniczkowe wartości własne funkcja wykładnicza od operatora - Matematyka II 2010/2011L Wszelkie pytania oraz uwagi o błędach proszę kierować na przemek.majewski@gmail.com
Kwas HA i odpowiadająca mu zasada A stanowią sprzężoną parę (podobnie zasada B i kwas BH + ):
Spis treści 1 Kwasy i zasady 2 Rola rozpuszczalnika 3 Dysocjacja wody 4 Słabe kwasy i zasady 5 Skala ph 6 Oblicznie ph słabego kwasu 7 Obliczanie ph słabej zasady 8 Przykłady obliczeń 81 Zadanie 1 811
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
Nazwa przedmiotu: ALGEBRA LINIOWA I GEOMETRIA ANALITYCZNA Kierunek: Mechatronika Linear algebra and analytical geometry Kod przedmiotu: A01 Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy dla wszystkich specjalności Poziom
ANALIZA MATEMATYCZNA Z ELEMENTAMI STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ
ANALIZA MATEMATYCZNA Z ELEMENTAMI STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ FUNKCJE DWÓCH ZMIENNYCH RZECZYWISTYCH Definicja 1. Niech A będzie dowolnym niepustym zbiorem. Metryką w zbiorze A nazywamy funkcję rzeczywistą
Równania liniowe. Rozdział Przekształcenia liniowe. Niech X oraz Y będą dwiema niepustymi przestrzeniami wektorowymi nad ciałem
Rozdział 6 Równania liniowe 6 Przekształcenia liniowe Niech X oraz Y będą dwiema niepustymi przestrzeniami wektorowymi nad ciałem F Definicja 6 Funkcję f : X Y spełniającą warunki: a) dla dowolnych x,