Bài giảng Tin học trong công nghệ hóa học – thực phẩm - Chương: Xác định các tham số công thức thực nghiệm bằng phương pháp bình phương cực tiểu - Trịnh Văn Dũng
ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA
___oOo___
TIN HOÏC TRONG COÂNG NGHEÄ HH – TP
PGS. TS. TRÒNH VAÊN DUÕNG
BOÄ MOÂN: QT & TB COÂNG NGHEÄ HH – SH – TP
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
1- Ñaët vaán ñeà
ë á à
2- Thöïc hieän baèng MT (Excel)
ï ä è
3- ÖÙng duïng trong Coâng ngheä Hoùa – Thöïc phaåm – Sinh hoïc
ä ù
Ù
ï
â
ï
å
ï
4- Baøi taäp
ø ä
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
1. ÑAËT VAÁN ÑEÀ:
•Trong Coâng ngheä Hoùa hoïc – Sinh học – Thöïc phaåm thöôøng caàn
NC moät ñoái töôïng:
- Phuï thuoäc vaøo moät soá yeáu toá: noàng ñoä, nhieät ñoä, ñoä pH …,
- Baûn chaát (qui luaät) quaù trình xaûy ra chöa ñöôïc bieát roõ;
- Ngoaøi ra, noù coøn chòu taùc ñoäng cuûa nhieãu (bieán ngaãu nhieân);
•xi
•xj i = const
y
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
1. ÑAËT VAÁN ÑEÀ:
Ngoaøi ra cuõng bieát daïng quan heä giöõa:
- Caùc yeáu toá aûnh höôûng (ñaàu vaøo);
- Muïc tieâu (ñaàu ra);
- Döôùi daïng haøm soá: R = kCn
CS
R Rm
Km CS
= Aq2 + Bq
Nu = ARemPrn
2n 1 1
0,5
n 1
knC0n 1
•xi
•x2j i = const
y
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
1. ÑAËT VAÁN ÑEÀ:
Xaùc ñònh quan heä giöõa:
- Caùc yeáu toá aûnh höôûng (ñaàu vaøo): ño ñöôïc vaø ñieàu chænh ñöôïc;
- Muïc tieâu (ñaàu ra): ño ñöôïc vaø khoâng ñieàu chænh ñöôïc;
- Nhieãu (bieán ngaãu nhieân): khoâng ño vaø khoâng ñieàu chænh ñöôïc;
- Thay ñoåi luaân phieân töøng bieán ñaàu vaøo xk, ño ñaùp öùng ñaàu ra y
•xi
“Hoäp ñen”
•x2j i = const
y
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
1. ÑAËT VAÁN ÑEÀ:
Cho baûng soá lieäu thöïc nghieäm: xi vaø yi,
•
xi taêng daàn
•Tìm haøm f(x) moâ taû baûng soá lieäu baèng phöông phaùp bình phöông
cöïc tieåu
0.70
N
0.60
2
S
y f
xi ,a0 ,a1,
Min
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
i
i1
(*)
0.0
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15.0
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
1.1 PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU:
Yeâu caàu:
a) Xaép xeáp x taêng daàn (caùch ñeàu);
b) Caùc soá lieäu yi ñöôïc ño ñaïc ñoäc laäp;
c)
tuaân theo luaät phaân phoái chuaån;
d) Caùc giaù trò yi ñöôïc tieán haønh vôùi cuøng ñoä chính xaùc: duïng cuï ño
PP ño
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
1.1 PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU:
Muïc tieâu phöông phaùp naøy laø toång bình phöông ñoä leäch cuûa yi vôùi
haøm soá ñöôïc choïn laø nhoû nhaát, töùc thaûo maõn ñieàu kieän (*)
N
2
S
y f
xi ,a0 ,a1,
Min
i
i1
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
1.1 PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU:
Xaùc ñònh tham soá thöïc nghieäm:
Böôùc 1: tuyeán tính hoùa f(x);
Böôùc 2:.Xaùc ñònh caùc heä soá a0, a1 cuûa haøm;
Böôùc 3: xaùc ñònh caùc tham soá töø a0 vaø a1;
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
1.1 PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU:
Böôùc 1: tuyeán tính hoùa f(x);
TUYEÁN TÍNH HOÙA HAØM PHI TUYEÁN:
b
Giaû söû haøm hoài qui coù daïng muõ:
ˆ
y ax
x
hypecbon:
ˆ
y
bax
ˆ
Tuyeán tính hoùa:
Y lg y blg x lg a bX a
1 1
Y b a bX a
ˆ
y x
Phaûn öùng baäc 1: A B
dCA
Phöông trình ñoäng hoïc coù daïng:
R
k1CA
d
CB
CB 0
CA0
ln
CA
2
CB 0 CA0 k2 ln
Phaûn öùng baäc 2: A + B C + D
n 1
1
Thôøi gian baùn huûy:
0 , 5
n 1
0
n 1 k n C
2n1 1
n 1 lgC0
lg0,5 lg
n 1 kn
1
K m 1
1
Phaûn öùng xuùc taùc men:
R
Rm S
Rm
Xaùc ñònh caùc heä soá moâ hình truyeàn nhieät vaø truyeàn khoái:
Nu ARem Prn
lg Nu lg A mlgRe nlgPr
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
Böôùc 2:.Xaùc ñònh caùc heä soá a0, a1 cuûa haøm: duøng LINEST();
A = (XTX)1(XTY);
n
2
add trendline
S
a0,a1
y
a0 a1xi
i
giaûi phöông trình:
i1
n
S
a0,a1
2
2
yi a0 a1xi
yi a0 a1xi
0
0
a0
i1
n
S
a0,a1
a1
i1
y.x2 x.x.y
a
0
x2 x2
x.y x.y
x2 x2
a1
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
Böôùc 2:.Xaùc ñònh caùc heä soá a0, a1 cuûa haøm: duøng LINEST();
A = (XTX)1(XTY);
n
2
add trendline
S
a0,a1
y
a0 a1xi
i
giaûi phöông trình:
i1
n
S
a0,a1
2
2
yi a0 a1xi
yi a0 a1xi
0
0
a0
i1
n
S
a0,a1
a1
i1
y.x2 x.x.y
a
0
x2 x2
x.y x.y
x2 x2
a1
XAÙC ÑÒNH CAÙC THAM SOÁ COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM
BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BÌNH PHÖÔNG CÖÏC TIEÅU
Böôùc 3: xaùc ñònh caùc tham soá töø a0 vaø a1:
tuøy theo baøi toaùn;
Xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc phaûn öùng xuùc taùc men quaù trình
len men söõa chua theo baûng soá lieäu sau:
ờ
Th i gian (ph)
50
100
31.3
0.60
150
20.4
0.58
200
9.3
250
8.0
300
4.8
ồ
ộ
N ng ñ lactose CS (mg/ml)
47.0
0.61
ậ ố
V n t c-R (g/gVSV.ph)
0.56
0.54
0.51
Xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc phaûn öùng xuùc taùc men quaù trình
len men söõa chua theo baûng soá lieäu sau:
Xaùc ñònh haèng soá Michaelis - Menten:
Trung
ồ ộ
N ng ñ lactose CS 47.0 31.3 20.4 9.3 8.0 4.8
ậ ố
V n t c-R
0.61 0.60 0.58 0.56 0.54 0.51
47.0 31.3 20.4 9.3 8.0 4.8
77.0 52.1 35.2 16.5 14.8 9.4
3621.3 1627.6 718.2 153.1 118.5 44.8
2209.0 976.56 416.57 85.75 64.00 22.85
bình
20.12
34.17
1047.3
629.12
x = CS
y = CS/R
xy
x2
y
a0
a1x
1 47.00 77.05 a0 = 1.926
1 31.25 52.08 a1 = 1.603
1 20.41 35.19
X
1 9.26 16.54
1 8.00 14.81
1 4.78 9.37
A=
1.926 1.603
Rm = 1/a1= 0.624 mg/g.ph
Km = Rm.a0 = 1.201 mg/Lít
Keát quaû:
Xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc phaûn öùng: NH3 N2 + H2
t = 900 0C t = 1000 0C t = 1100 0C
p0.103, p0.103, p0.103,
.103, s
.103, s
.103, s
0,5
0,5
0,5
mmHg
25
mmHg
60
mmHg
35
0,90
1,62
3,36
7,50
10,8
0,48
1,02
1,62
0,06
0,18
0,30
0,48
40
130
60
80
140
230
270
130
260
n 1
2 1
0 , 5
n 1
0
n 1 k n C
2n 1 1
n 1 lg C0
lg0,5 lg
n 1 kn
Xaùc ñònh trở lực bã lọc và vách lọc
R U R
2
b
V
q q
2p p
V
q
F
Xaùc ñònh trở lực bã lọc và vách lọc
Tải về để xem bản đầy đủ
21 trang
20980
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Tin học trong công nghệ hóa học – thực phẩm - Chương: Xác định các tham số công thức thực nghiệm bằng phương pháp bình phương cực tiểu - Trịnh Văn Dũng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_tin_hoc_trong_cong_nghe_hoa_hoc_thuc_pham_chuong_x.pdf
