Problemas 1.5
Ecuaciones lineales de primer orden
Enunciados
Encuentre soluciones generales de las ecuaciones diferenciales planteadas en los problemas 1 al 25. Si se da una condición inicial, encuentre la solución particular correspondiente. En todo caso, los apóstrofes denotan derivadas con respecto a x :
Resuelva las ecuaciones diferenciales de los problemas 26 al 28 considerando a y como variable independiente más bien que a x :
33. Un tanque contiene 1000 litros (L) de una solución que consta de 100 kg de sal diluidos en agua. Se bombea agua pura hacia el tanque a razón de de 5 L/s y la mezcla (que se mantiene uniforme mediante agitación) se extrae a la misma razón. ¿Cuánto tiempo pasará antes de que queden solamente 10 kg de sal en el tanque?
34. Considérese un depósito con con un volumen de 8 mil millones de de pies cúbicos y una concentración inicial de contaminantes del 2.25%. Hya un ingreso diario de 500 millones de pies cúbicos de agua con una concentración de contaminantes de 0.05% y una salida diaria de agua con iguales características perfectamente mezclada en el depósito? ¿Cuánto tomará reducir la concentración de contaminantes a 0.10% en el depósito?
35. El lago Ontario tiene un volumen de agua de 1636 km cúbicos y el flujo de entrada y salida se realizan ambos a 209 km cúbicos por año. Suponga que en el tiempo t = 0 (años) su concentración de contaminantes es de 0.05% y que un tiempo después la concentración de contaminantes qu ingresa en el agua es de 0.01%. Suponiendo que el agua se mezcla perfectamente dentro del lago. ¿Cuánto tiempo pasará para que la concentración de contaminantes en el lago se reduzca al 0.02%?
Soluciones
1
2
3
4
5
6
7
7
16
19
22
Resuelva las ecuaciones diferenciales de los problemas 26 al 28 considerando a y como variable independiente más bien que a x.
26
33. Un tanque contiene 1000 litros (L) de una solución que consta de 100 kg de sal diluidos en agua. Se bombea agua pura hacia el tanque a razón de de 5 L/s y la mezcla (que se mantiene uniforme mediante agitación) se extrae a la misma razón. ¿Cuánto tiempo pasará antes de que queden solamente 10 kg de sal en el tanque?
34
34. Considérese un depósito con con un volumen de 8 mil millones de de pies cúbicos y una concentración inicial de contaminantes del 2.25%. Hya un ingreso diario de 500 millones de pies cúbicos de agua con una concentración de contaminantes de 0.05% y una salida diaria de agua con iguales características perfectamente mezclada en el depósito? ¿Cuánto tomará reducir la concentración de contaminantes a 0.10% en el depósito?
35
35. El lago Ontario tiene un volumen de agua de 1636 km cúbicos y el flujo de entrada y salida se realizan ambos a 209 km cúbicos por año. Suponga que en el tiempo t = 0 (años) su concentración de contaminantes es de 0.05% y que un tiempo después la concentración de contaminantes qu ingresa en el agua es de 0.01%. Suponiendo que el agua se mezcla perfectamente dentro del lago. ¿Cuánto tiempo pasará para que la concentración de contaminantes en el lago se reduzca al 0.02%?