compreendendo o coeficiente de joule thomson e o algoritmo de kadane para soma máxima de subarray


Saída: Aperte calcular

Fórmula:coeficienteJouleThomson-=-(derivadaParcialEntalpiaEmRelaçãoÀPressão-/-capacidadeTérmicaEspecíficaACapacidadeConstante)

Entendendo-o-Coeficiente-de-Joule-Thomson

O-coeficiente-de-Joule-Thomson-é-um-conceito-crucial-em-termodinâmica,-especialmente-para-entender-como-os-gases-se-comportam-quando-se-expandem-ou-são-comprimidos-sem-nenhum-intercâmbio-de-calor-com-o-meio-ambiente.-Este-coeficiente-prevê-se-um-gás-vai-esfriar-ou-aquecer-durante-esses-processos.-Este-fenômeno-é-indispensável-em-sistemas-de-refrigeração-e-gasodutos-de-gás-natural.

Desmembrando-a-Fórmula

A-fórmula-para-o-coeficiente-de-Joule-Thomson-é-dada-por:

coeficienteJouleThomson-=-(∂H-/-∂P)-/-Cp

Cálculo-de-Exemplo

Suponha-que-a-derivada-parcial-da-entalpia-em-relação-à-pressão-seja-10-J/Pa-e-a-capacidade-térmica-específica-a-pressão-constante-seja-1000-J/K·kg.-O-coeficiente-de-Joule-Thomson-seria:

coeficienteJouleThomson-=-10-/-1000-=-0.01-K/Pa

Aplicações-na-Vida-Real

Vamos-pegar-gasodutos-de-gás-natural.-Quando-o-gás-é-expandido-através-de-uma-válvula-ou-um-plugue-poroso,-ele-pode-esfriar-devido-ao-efeito-Joule-Thomson,-prevenindo-condições-perigosas-e-melhorando-a-eficiência-do-sistema.

Uso-de-Parâmetros

Validação-de-Dados

Condições-de-erro:-Se-a-derivada-parcial-da-entalpia-com-relação-à-pressão-ou-a-capacidade-térmica-específica-a-pressão-constante-for-zero,-o-valor-retornado-deve-ser-uma-mensagem-de-erro-afirmando-'Entrada-inválida:-Divisão-por-zero.'

Resumo

Entender-o-coeficiente-de-Joule-Thomson-ajuda-nos-a-projetar-melhores-sistemas-de-refrigeração-e-a-gerenciar-gasodutos-de-gás-de-forma-eficiente.-Ele-encapsula-a-essência-das-interações-termodinâmicas-entre-mudanças-de-pressão-e-temperatura-em-gases.

Fórmula:somaMáximaDeSubarray-=-(array)-=>-CalcularSomaMáximaDeSubarray(array)

Explicando-o-Algoritmo-de-Kadane---Soma-Máxima-de-Subarray

O-Algoritmo-de-Kadane-é-um-método-popular-em-ciência-da-computação-para-encontrar-o-subarray-contíguo-dentro-de-um-array-numérico-unidimensional-que-tem-a-maior-soma.-Este-algoritmo-é-fundamental-em-várias-áreas,-desde-modelagem-financeira-até-processamento-de-sinais-em-tempo-real.

Fórmula-do-Algoritmo-de-Kadane

somaMáximaDeSubarray-=-(array)-=>-{
  let-somaMáximaAtual-=-array[0];
  let-somaMáximaGlobal-=-array[0];
  for-(let-i-=-1;-i-<-array.length;-i++)-{
    somaMáximaAtual-=-Math.max(array[i],-somaMáximaAtual-+-array[i]);
    if-(somaMáximaAtual->-somaMáximaGlobal)-{
      somaMáximaGlobal-=-somaMáximaAtual;
    }
  }
  return-somaMáximaGlobal;
}

Cálculo-de-Exemplo

Considere-o-array:-[−2,1,−3,4,−1,2,1,−5,4].-O-Algoritmo-de-Kadane-procede-da-seguinte-maneira:

  • somaMáximaAtual-=-somaMáximaGlobal-=--2
  • Passar-pelo-array:-1-(somaMáximaAtual-=-1;-somaMáximaGlobal-=-1)
  • Passar-pelo-array:--3-(somaMáximaAtual-=--2;-somaMáximaGlobal-=-1)-...-e-assim-por-diante.
A-soma-máxima-de-subarray-é-6.

Aplicação-na-Vida-Real

Em-negociações-de-ações,-os-investidores-frequentemente-procuram-por-períodos-contíguos-onde-o-retorno-cumulativo-é-maximizado.-O-Algoritmo-de-Kadane-pode-determinar-eficientemente-esses-intervalos,-ajudando-a-tomar-decisões-financeiras-informadas.

Uso-de-Parâmetros

  • array:-Um-array-de-valores-numéricos-(ex.:-mudanças-diárias-de-preço-de-ações)-sobre-os-quais-deve-ser-determinada-a-soma-máxima-de-subarray-contíguo.

Validação-de-Dados

Condições-de-erro:-Se-o-array-de-entrada-estiver-vazio,-retornar-uma-mensagem-de-erro-afirmando-'Entrada-inválida:-Array-não-pode-estar-vazio.'

Resumo

O-Algoritmo-de-Kadane-fornece-uma ferramenta simples, porém poderosa, para resolver o problema da soma máxima de subarray com complexidade de tempo linear, tornando o um marco em resolução de problemas algorítmicos.

Tags: Termodinâmica, Algoritmos, Engenharia, Computação