Método Interpolaicón Lagrange

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  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

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     Instituto Politécnico NacionalEscuela Superior de Ingeniería Química e Industrias

    Extractivas

    Métodos Numéricos

    Proyecto N° 2. !plicaci"n del MétodoPolinomios de #agrange en $a%las

    $ermodin&micas

    Integrantes' !rcos !dame (íctor Manuel

    N)*e+ #una ,esar Iv&n-lmedo on+&le+ /orge

    rupo' 0IM1

    Pro3esora' recia Eli+a%et4 (&+5ue+ ,amarillo

    6ec4a de Entrega' 7897:9270:

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    0. Enunciado

    ;e la siguiente ta%la calcule'

    a< #a presi"n de saturaci"n =%ar< a una temperatura de 077 °,.

    %< El volumen especi3ico =   cm3/g < a una presi"n de 7.> %ar y una

    temperatura de 0>7 °,.

    c< #a temperatura a una presi"n de 7.> %ar y una entalpia de 777 ?/9?g

     !pli5ue el Método de Polinomios de #agrange usando para ellos todos los puntosposi%les.

    ,omplete la ta%la con los valores generados.

    $a%la. Propiedades de (apor So%recalentadov=cm9g

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    2 2

    200 3108  2876.

    7  2172

      2875.

    3

    240 3374  2955.

    5  2359

      2954.

    5

    280 3640  3035.

    0  2546

      3034.

    2

    1.50 bar (111.37°C)

    Sat 1159  2693.

    6

    120 1188 2711.4

    160 1317  2792.

    8

    200 1444  2872.

    9240 1570

      2952.

    7

    280 1695  3032.

    8

    320 1819 3113.5

    2. ;escripci"n del Método

    El polinomio de #agrange@ es una 3orma de presentar el polinomio 5ue interpola unconAunto de puntos dado. ;e%ido a 5ue solo existe un )nico polinomio

    interpolador  para un determinado conAunto de puntos@ no es correcto llamar a estepolinomio el polinomio interpolador de #agrange. El nom%re m&s apropiado esinterpolaci"n polin"mica en la 3orma de #agrange./osep4B#ouis de #agrange  pu%lic" este resultado en 0C8@ pero lodescu%ri" EdDard aring en 0CC8 y 3ue redescu%ierto m&s tarde por #eon4ardEuler  en 0C>.Por medio de este método podemos encontrar valores intermedios de datosprecisos@ así como podemos aAustar los valores de una 3unci"n dada a una curva@tam%ién llamada interpolaci"n.El procedimiento es realmente sencillo@ primero consiste en u%icar los puntosre5ueridos en una ta%la e indicar cu&l sería la x@ x7@ x0@ x2@ xn y cual sería 3=x0

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     x

     x

    (¿¿0− x1)(¿¿0− x2)……( x0− xn)¿

     L0( x)=

    ( x− x1 ) ( x− x2 ) ..( x− xn−1 )

    ¿( x− x0 ) ( x− x2 ).. ( x− xn−1 )

     x

     x

    (¿¿1− x0)(¿¿1− x2)……( x1− xn)¿

     L1( x )=¿ ¿¿

     x

     x

     x

    (¿¿n− x1)……..(¿¿n− xn .1)(¿¿n− x0)¿

    ¿

     Ln( x)=( x− x0 ) ( x− x1 )……( xn− xn−1)

    ¿

    #a 3"rmula general del polinomio de lagrange est& dada por'

     Pn ( x )=∑i=0

    n

    f  ( x i ) Li( x )

     x

     x x

    f  (¿¿ n) Ln ( x )f  (¿¿ 1) L

    1( x )+…+¿

    f  (¿¿ 0) L0( x )+¿

     Pn=¿

    El grado del polinomio de interpolaci"n de larange es igual o menor a n. Es el

    menor grado posi%le. El polinomio 5ue se desea encontrar es )nico. #a 3unci"n5ue se %usca es una 3unci"n polin"mica #=x< de grado G con el pro%lema deinterpolaci"n puede tener tan solo una soluci"n@ pues la di3erencia entre dos talessoluciones@ sería otro polinomio de grado G@ con GH0 ceros. Por lo tanto@ #=x< es el)nico polinomio interpolador.ay otras 3ormas de calcular dic4o polinomio@ pero una de las m&s sencillas es elpolinomio de lagrange ya 5ue se comprue%a con 3acilidad 5ue es un polinomio deinterpolaci"n y su grado.

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    . !lgoritmo de ,&lculo

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    :. Jesoluci"n del Pro%lema

    :.0 Programa de ,&lculo reali+ado en $4e MatDorGs M!$#!K J270%

    %Programa para interpolar a diferentes grados del polinomio de lagrange.

    clear,clc

    op=menu('Elije el grado de interpolación','Grado 1 ','Grado 2 ',' Grado 3

    ',' Grado ',' Grado ! ',' Grado " '#$

    sitc& op

      case 1

      disp(' Elegiste Grado 1'#

    =input('ame tu )alor a interpolar* '#$

    +=input('ame tu )alor inicial* '#$

    1=input('ame tu )alor final* '#$

    f+=input('ame tu )alor en función de tu )alor inicial* '#$

    f1=input('ame tu )alor en función de tu )alor final* '#$

    -+=(1#/(+1#$

    -1=(+#/(1+#$

     

    0=f+-+-1f1$

    disp('u )alor interpolado es* '#

    disp(0#

     

    case 2

      disp(' Elegiste Grado 2'#

      =input('ame tu )alor a interpolar* '#$

    +=input('ame tu )alor inicial* '#$

    1=input('ame tu )alor intermedio* '#$

    2=input('ame tu )alor final* '#$f+=input('ame tu )alor en función de tu )alor inicial* '#$

    f1=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio* '#$

    f2=input('ame tu )alor en función de tu )alor final* '#$

     

    -+=((1#(2##/((+1#(+2##$

    -1=((+#(2##/((1+#(12##$

    -2=((+#(1##/((2+#(21##$

     

    0=f+-+-1f1f2-2$

    disp('u )alor interpolado es* '#

    disp(0#

     

    case 3 disp(' Elegiste Grado 3'#

      =input('ame tu )alor a interpolar* '#$

    +=input('ame tu )alor inicial* '#$

    1=input('ame tu )alor intermedio* '#$

    2=input('ame tu )alor intermedio 2* '#$

    3=input('ame tu )alor final* '#$

     

    f+=input('ame tu )alor en función de tu )alor inicial* '#$

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    f1=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio* '#$

    f2=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio 2* '#$

    f3=input('ame tu )alor en función de tu )alor final* '#$

     

    -+=((1#(2#(3##/((+1#(+2#(+3##$

    -1=((+#(2#(3##/((1+#(12#(13##$

    -2=((+#(1#(3##/((2+#(21#(23##$

    -3=((+#(1#(2##/((3+#(31#(32##$

     

    0=f+-+-1f1f2-2f3-3$

    disp('u )alor interpolado es* '#

    disp(0#

    case 

     

    disp(' Elegiste Grado '#

      =input('ame tu )alor a interpolar* '#$

    +=input('ame tu )alor inicial* '#$

    1=input('ame tu )alor intermedio* '#$

    2=input('ame tu )alor intermedio 2* '#$

    3=input('ame tu )alor intermedio 3* '#$

    =input('ame tu )alor final* '#$

    f+=input('ame tu )alor en función de tu )alor inicial* '#$

    f1=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio* '#$

    f2=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio 2* '#$

    f3=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio 3* '#$

    f=input('ame tu )alor en función de tu )alor final* '#$

     

    -+=((1#(2#(3#(##/((+1#(+2#(+3#(+##$

    -1=((+#(2#(3#(##/((1+#(12#(13#(1##$

    -2=((+#(1#(3#(##/((2+#(21#(23#(2##$

    -3=((+#(1#(2#(##/((3+#(31#(32#(3##$

    -=((+#(1#(2#(3##/((+#(1#(2#(3##$

     

    0=f+-+-1f1f2-2f3-3f-$

    disp('u )alor interpolado es* '#

    disp(0#

     

    case !

     

    disp(' Elegiste Grado !'#

      =input('ame tu )alor a interpolar* '#$

    +=input('ame tu )alor inicial* '#$

    1=input('ame tu )alor intermedio* '#$

    2=input('ame tu )alor intermedio 2* '#$

    3=input('ame tu )alor intermedio 3* '#$=input('ame tu )alor intermedio * '#$

    !=input('ame tu )alor final* '#$

    f+=input('ame tu )alor en función de tu )alor inicial* '#$

    f1=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio* '#$

    f2=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio 2* '#$

    f3=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio 3* '#$

    f=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio * '#$

    f!=input('ame tu )alor en función de tu )alor final* '#$

     

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    -+=((1#(2#(3#(#(!##/((+1#(+2#(+3#(+

    #(+!##$

    -1=((+#(2#(3#(#(!##/((1+#(12#(13#(1

    #(1!##$

    -2=((+#(1#(3#(#(!##/((2+#(21#(23#(2

    #(2!##$

    -3=((+#(1#(2#(#(!##/((3+#(31#(32#(3

    #(3!##$-=((+#(1#(2#(3#(!##/((+#(1#(2#(

    3#(!##$

    -!=((+#(1#(2#(3#(##/((!+#(!1#(!2#(!

    3#(!##$

     

    0=f+-+-1f1f2-2f3-3f-f!-!$

    disp('u )alor interpolado es* '#

    disp(0#

     

    case "

     

    disp(' Elegiste Grado "'#

      =input('ame tu )alor a interpolar* '#$

    +=input('ame tu )alor inicial* '#$

    1=input('ame tu )alor intermedio* '#$

    2=input('ame tu )alor intermedio 2* '#$

    3=input('ame tu )alor intermedio 3* '#$

    =input('ame tu )alor intermedio * '#$

    !=input('ame tu )alor intermedio !* '#$

    "=input('ame tu )alor final* '#$

    f+=input('ame tu )alor en función de tu )alor inicial* '#$

    f1=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio* '#$

    f2=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio 2* '#$

    f3=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio 3* '#$

    f=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio * '#$

    f!=input('ame tu )alor en función de tu )alor intermedio !* '#$f"=input('ame tu )alor en función de tu )alor final* '#$

     

    -+=((1#(2#(3#(#(!#("##/((+1#(+2#(+

    3#(+#(+!#(+"##$

    -1=((+#(2#(3#(#(!#("##/((1+#(12#(1

    3#(1#(1!#(1"##$

    -2=((+#(1#(3#(#(!#("##/((2+#(21#(2

    3#(2#(2!#(2"##$

    -3=((+#(1#(2#(#(!#("##/((3+#(31#(3

    2#(3#(3!#(3"##$

    -=((+#(1#(2#(3#(!#("##/((+#(1#(

    2#(3#(!#("##$

    -!=((+#(1#(2#(3#(#("##/((!+#(!1#(!2#(!3#(!#(!"##$

    -"=((+#(1#(2#(3#(#(!##/(("+#("1#("

    2#("3#("#("!##$

    0=f+-+-1f1f2-2f3-3f-f!-!f"-"$

    fprintf('u )alor interpolado es*%.f4n',0#

    end

     

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    :. 2 ,&lculos

    0. ,&lculo Inciso a.

    Interpolaci"n para o%tener la presi"n a una temperatura de 077°,

    ;atos o%tenidos de las ta%las.

    • $emperatura

     x=100.0000 °C 

     x0=36.1600 °c

     x1=72.6900° c

     x2=89.9500 °c

     x3=99.6300 ° c

     x4=111.3700 ° c

    • Presi"n

     x

     x(¿¿1)=0.3500

    (¿¿ 0)=0.0600 ; f  ¿f  ¿

    L

     x

     x

    (¿¿3)=1.0000 ; f  ( x4 )=1.5000(¿¿2)=0.7000 ; f  ¿

    f  ¿

    ;esarrollo x

     x x

    (¿¿0− x2)(¿¿0− x3)( x0− x4)(¿¿0− x1)¿

    ¿

     L0( x)=

    ( x− x1 ) ( x− x2 ) ( x− x3 )( x− x4)¿

     x

     x x

    (¿¿1− x2)(¿¿1− x3)( x1− x4)(¿¿1− x0)¿

    ¿

     L1( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x2 ) ( x− x3 )( x− x4)¿

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

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     x

     x x

    (¿¿2− x1)(¿¿2− x3)( x2− x4)(¿¿2− x0)¿

    ¿ L

    2( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x3 )( x− x4)¿

     x

     x x

    (¿¿3− x1)(¿¿3− x2)( x3− x4)(¿¿3− x0)¿

    ¿

     L3( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x2 )( x− x4)¿

     x

     x x

    (¿¿ 4− x1)(¿¿4− x2)( x4− x3)(¿¿4− x0)¿

    ¿

     L4( x )=

    ( x− x0)(  x− x1 ) ( x− x2 )( x− x3)¿

     x

     x x

     x(¿¿ 3) L

    3( x )+f  ( x

    4) L

    4( x )

    (¿¿ 2) L2( x )+f  ¿(¿¿ 1) L

    1( x )+f  ¿

    (¿¿ 0) L0( x)+f  ¿

     P4 ( x )=f  ¿

    Sustituci"n'

     L0( x )=

      (100−72.69 ° c) (100−89.95° c ) (100−99.63 ° c ) (100−111.37° c )(36.16 ° c−72.69° c ) (36.16° c−89.95° c ) (36.16 ° c−99.63° c ) (36.16 ° c−111.37 ° c)

    =−0.000

     L1( x )=

      (100−36.16° c ) (100−89.95 ° c ) (100−99.63 °c ) (100−111.37 ° c )(72.69° c−36.16 ° c ) (72.69 ° c−89.95 ° c ) (72.69° c−99.63 °c ) (72.69° c−111.37 ° c )

    =0.0041

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    11/24

     L2( x )=

      (100−36.16 ° c) (100−72.69 ° c ) (100−99.63 ° c) (100−111.37 ° c )(89.95 ° c−36.16° c ) (89.95° c−72.69 ° c ) (89.95 ° c−99.63 ° c ) (89.95 ° c−111.37 °c )

    =−0.038

     L3( x )=

      (100−36.16 ° c ) (100−72.69° c ) (100−89.95 ° c ) (100−111.37° c )(99.63 ° c−36.16 °c ) (99.63 ° c−72.69° c ) (99.63° c−89.95° c ) (99.63° c−111.37 ° c )

    =1.0253

     L4 ( x )=   (

    100−36.16 ° c ) (100−72.69° c ) (100−89.95 ° c) (100−99.63° c )(111.37 ° c−36.16 ° c ) (111.37 °c−72.69° c ) (111.37 ° c−89.95 ° c ) (111.37 °c−99.63 °c )

    =0.00

     P4 ( x )=(0.0600 ) (−0.0001 )+(0.3500 ) (0.0041 )+(0.7000 ) (−0.0381 )+ (1.0000 ) (1.0253 )+(1.5000)(0.0089

     P4 ( x )=¿  1.0133bar 

    2. ,&lculo para inciso %

    Interpolaci"n para conocer el volumen especí3ico a 7.7> %ar y 0>7 °,

     Paso 0.Interpolando inicialmente para encontrar el volumen especi3ico a 0>7°, a cadauna de las presiones mostradas en la ta%la@ con un polinomio de lagrange grado1.Por lo tanto se reali+ar&n interpolaciones grado 1.

    Interpolando volumen especí3ico a 0>7° para una presi"n de 7.71%arL 0°interpolaci"n grado 1.

    ;atos o%tenidos de las ta%las.• $emperatura

     x=180.0000 °C 

     x0=36.1600° c

     x1=80.0000 °c

     x2=120.0000° c

     x3=160.0000° c

     x4=200.0000 ° c

     x5=240.0000 °c

     x6=280.0000° c

    • (olumen Especí3ico

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    12/24

     x

     x x

    (¿¿ 2)=30219.0000f  (¿¿ 1)=27132.0000; f  ¿

    (¿¿ 0)=23739.0000 ;¿f  ¿

     L

     x

     x

    (¿¿4 )=36383.0000 ; f  ( x5 )=39462.0000(¿¿3)=33302.0000; f  ¿

    f  ¿

     L

    f  ( x6 )=42540.0000

    ;esarrollo

     x x x

    (¿¿0− x2)(¿¿0− x3)( x0− x4)( x0− x5)( x0− x6)(¿¿0− x1)¿

    ¿

     L0( x)=

    ( x− x1 ) ( x− x2 )(  x− x3 )( x− x4)( x− x5)( x− x6)¿

     x

     x

     x(¿¿1− x2)(¿¿1− x3)( x1− x4)( x1− x5)( x0− x6)(¿¿1− x0)¿

    ¿

     L1( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x2 )(  x− x3 )( x− x4)( x− x5)( x− x6)¿

     x

     x x

    (¿¿2− x1)(¿¿2− x3)( x2− x4)( x2− x5)( x0− x6)(¿¿2− x0)¿

    ¿

     L2( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 )(  x− x3 )( x− x4)( x− x5)( x− x6)¿

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    13/24

     x

     x x

    (¿¿3− x1)(¿¿3− x2)( x3− x4)( x3− x5)( x0− x6)(¿¿3− x0)¿

    ¿ L

    3( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x2 )( x− x4)( x− x5)( x− x6)¿

     x

     x x

    (¿¿4− x1)(¿¿4− x2)( x4− x3)( x4− x5)( x0− x6)(¿¿4− x0)¿

    ¿

     L4( x )=

    ( x− x0 )(  x− x1 ) ( x− x2 )( x− x3)( x− x5)( x− x6)¿

     x

     x x

    (¿¿5− x1)(¿¿5− x2)( x5− x3)( x5− x4)( x0− x6)(¿¿5− x0)¿

    ¿

     L5( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x2 )( x− x3)( x− x4)( x− x6)¿

    6− x0

     x x

    (¿¿6− x1)(¿¿6− x2)( x6− x3)( x6− x4)( x6− x5)

     L6( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x2 )( x− x3)( x− x 4)( x− x5)¿   ¿

     x

     x x

     x

    (¿¿ 3) L3( x )+f  ( x4) L4( x )+f  ( x5) L5( x)+ f  ( x6) L6( x )(¿¿ 2) L2( x )+f  ¿(¿¿ 1) L

    1( x )+f  ¿

    (¿¿ 0) L0( x)+f  ¿

     P6 ( x )=f  ¿

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    14/24

     P6 ( x )=34842.7249cm3/g

    Paso 2.Interpolando los vol)menes especí3icos encontrados a 0>7°, a cada una de laspresiones dadas para o%tener éste a una presi"n de 7.> %ar.@ por lo tanto sereali+ar& una interpolaci"n grado :.

    • ;atos o%tenidos de las ta%las =Presi"n<

     x=0.8000 ¿̄

     x0=0.0600 ¿̄

     x1=0.3500 ¿̄

     x2=0.7000 ¿̄

     x3=1.0000 ¿̄

     x4=1.5000 ¿̄

    • ;atos o%tenidos de las primeras interpolaciones =(olumen especí3ico a 0>7°,<

     x

     x(¿¿ 1)=5965.0931

    (¿¿ 0)=34842.7249 ; f  ¿f  ¿

    L

     x

    (¿¿ 2)=2974.6354 ;f  ¿

     x

    (¿¿ 3)=2080.2087 ; f  ( x4 )=1380.5726f  ¿

    ;esarrollo x

     x x

    (¿¿0− x2)(¿¿0− x3)( x0− x4)(¿¿0− x1)¿

    ¿

     L0( x)=

    ( x− x1 ) ( x− x2 ) ( x− x3 )( x− x4)

    ¿

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    15/24

     x

     x x

    (¿¿1− x2)(¿¿1− x3)( x1− x4)(¿¿1− x0)¿

    ¿ L

    1( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x2 ) ( x− x3 )( x− x4)¿

     x

     x x

    (¿¿2− x1)(¿¿2− x3)( x2− x4)(¿¿2− x0)¿

    ¿

     L2( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x3 )( x− x4)¿

     x

     x x

    (¿¿3− x1)(¿¿3− x2)( x3− x4)(¿¿3− x0)¿

    ¿

     L3( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x2 )( x− x4)¿

     x

     x x

    (¿¿ 4− x1)(¿¿4− x2)( x4− x3)(¿¿4− x0)¿

    ¿

     L4( x )=

    ( x− x0)(  x− x1 ) ( x− x2 )( x− x3)¿

     x

     x x

     x(¿¿ 3) L

    3( x )+f  ( x

    4) L

    4( x )

    (¿¿ 2) L2( x )+f  ¿(¿¿ 1) L

    1( x )+f  ¿

    (¿¿ 0) L0( x)+f  ¿

     P4 ( x )=f  ¿

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    16/24

     P4 ( x )=3153.9883cm3/g

    . ,&lculo para el inciso c

    Interpolaci"n para conocer la temperatura a 7.7> %ar y 777?/9?g

     Paso 0.Interpolando inicialmente para encontrar la temperatura a 777?/9?g@ a cadauna de las presiones mostradas en la ta%la@ con un polinomio de lagrange grado1.Por lo tanto se reali+ar&n interpolaciones grado 1.

    Interpolando la temperatura a para una entalpia de 777?/9?gL 0° interpolaci"ngrado 1.

    ;atos o%tenidos de las ta%las.• Entalpía

     x=3000 KJ / Kg

     x0=2546.4 KJ / Kg

     x1=2650.1 KJ  / Kg

     x2=2726.0 KJ / Kg

     x3=2802.5 KJ / Kg

     x4=2879.7 KJ / Kg

     x5=2957.8 KJ / Kg

     x6=3036.8 KJ / Kg

    • $emperatura

     x

     x x

    (¿¿ 2)=120

    (¿¿ 1)=80 ; f  ¿(¿¿ 0)=36.16 ; f  ¿

    f  ¿

     L

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    17/24

     x

     x

    (¿¿ 4 )=200 ; f  ( x5 )=240(¿¿3)=160 ; f  ¿

    f  ¿

     L

    f  ( x6 )=280

    ;esarrollo

     x

     x x

    (¿¿0− x2)(¿¿0− x3)( x0− x4)( x0− x5)( x0− x6)(¿¿0− x1)¿

    ¿

     L0( x)=( x− x1 ) ( x− x2 )(  x− x3 )( x− x4)( x− x5)( x− x6)

    ¿

     x

     x x

    (¿¿1− x2)(¿¿1− x3)( x1− x4)( x1− x5)( x0− x6)(¿¿1− x0)¿

    ¿

     L1( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x2 )(  x− x3 )( x− x4)( x− x5)( x− x6)¿

     x

     x x

    (¿¿2− x1)(¿¿2− x3)( x2− x4)( x2− x5)( x0− x6)(¿¿2− x0)¿

    ¿

     L2( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 )(  x− x3 )( x− x4)( x− x5)( x− x6)¿

     x

     x x

    (¿¿3− x1)(¿¿3− x2)( x3− x4)( x3− x5)( x0− x6)(¿¿3− x0)¿

    ¿

     L3( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x2 )( x− x4)( x− x5)( x− x6)¿

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    18/24

     x

     x x

    (¿¿4− x1)(¿¿4− x2)( x4− x3)( x4− x5)( x0− x6)(¿¿4− x0)¿

    ¿ L

    4( x )=

    ( x− x0 )(  x− x1 ) ( x− x2 )( x− x3)( x− x5)( x− x6)¿

     x

     x x

    (¿¿5− x1)(¿¿5− x2)( x5− x3)( x5− x4)( x0− x6)(¿¿5− x0)¿

    ¿

     L5( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x2 )( x− x3)( x− x4)( x− x6)¿

    6− x0

     x

     x

    (¿¿6− x1)(¿¿6− x2)( x6− x3)( x6− x4)( x6− x5)

     L6( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x2 )( x− x3)( x− x 4)( x− x5)¿   ¿

     x

     x x

     x(¿¿ 3) L

    3( x )+f  ( x

    4) L

    4( x )+f  ( x

    5) L

    5( x)+ f  ( x

    6) L

    6( x )

    (¿¿ 2) L2( x )+f  ¿(¿¿ 1) L

    1( x )+f  ¿

    (¿¿ 0) L0( x)+f  ¿

     P6 ( x )=f  ¿

     P6 ( x )=261.2863°C 

    Paso 2.Interpolando las temperaturas encontradas a 777#/9?g a cada una de laspresiones dadas para o%tener ésta a una presi"n de 7.> %ar.@ por lo tanto sereali+ar& una interpolaci"n grado :.

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    19/24

      ;atos o%tenidos de las ta%las =Presi"n<

     x=0.8000 ¿̄

     x0=0.0600 ¿̄

     x1=0.3500

    ¿̄ x

    2=0.7000 ¿̄

     x3=1.0000 ¿̄

     x4=1.5000 ¿̄

    • ;atos o%tenidos de las primeras interpolaciones =$emperatura a 777?/9?g<

     x

     x(¿¿ 1)=261.8661

    (¿¿ 0)=261.2863 ; f  ¿f  ¿

    L

     x

    (¿¿ 2)=262.4803 ;f  ¿

     x

    (¿¿ 3)=264.2654 ; f  ( x4 )=263.6471f  ¿

    ;esarrollo x

     x x

    (¿¿0− x2)(¿¿0− x3)( x0− x4)(¿¿0− x1)¿

    ¿

     L0( x)=

    ( x− x1 ) ( x− x2 ) ( x− x3 )( x− x4)¿

     x

     x x

    (¿¿1− x2)(¿¿1− x3)( x1− x4)(¿¿1− x0)¿

    ¿ L

    1( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x2 ) ( x− x3 )( x− x4)¿

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    20/24

     x

     x x

    (¿¿2− x1)(¿¿2− x3)( x2− x4)(¿¿2− x0)¿

    ¿ L

    2( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x3 )( x− x4)¿

     x

     x x

    (¿¿3− x1)(¿¿3− x2)( x3− x4)(¿¿3− x0)¿

    ¿

     L3( x)=

    ( x− x0 ) ( x− x1 ) ( x− x2 )( x− x4)¿

     x

     x x

    (¿¿ 4− x1)(¿¿4− x2)( x4− x3)(¿¿4− x0)¿

    ¿

     L4( x )=

    ( x− x0)(  x− x1 ) ( x− x2 )( x− x3)¿

     x

     x x

     x(¿¿ 3) L

    3( x )+f  ( x

    4) L

    4( x )

    (¿¿ 2) L2( x )+f  ¿(¿¿ 1) L

    1( x )+f  ¿

    (¿¿ 0) L0( x)+f  ¿

     P4 ( x )=f  ¿

     P4 ( x )=262.9765 °C 

    . Jesultados

    Jesultado Inciso a.

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    21/24

    T=100°CP=1.0033bar Polinomio=Grado 4

    ,on %ase a la interpolaci"n reali+ada con todos los datos posi%les@ empleando un

    polinomio de lagrange grado :@ se o%tuvo 5ue a una temperatura de 077°, existeuna presi"n de 0.7%ar.

    Jesultado Inciso %.

    Jesultados de interpolar el volumen especí3ico a una temperatura de 0>7°,

    $emp°,

    v u 4 s v u 4 s

    7.71 %ar =1.01 °,< 7. %ar =C2.18°,<

    Sat 2C8 2:1.: :21 210.:>7 2C02 217.0 :12 21:.1

    027 7208 2C21.7 01 2C2.0

    017 72 2>72. 181 2>77.1

    180 34842.7249

    5965.0931

    277 1> 2>C8.C 122> 2>C>.:2:7 8:12 28C.> 1C> 281.>

    2>7 :2:7 71.> CC>C 71.7

    7.C7 %ar =>8.8°,< 0.77 %ar =88.1°,<

    Sat 21 2117.7 018: 21C.

    077 2:: 21>7.7 0181 21C1.2027 2C0 2C08.1 0C8 2C01.1

    017 2>:0 2C8>.2 08>: 2C81.2

    180 2974.6354 2080.2087

    277 07> 2>C1.C 20C2 2>C.

    2:7 C: 28. 28 28:.

    2>7 1:7 7.7 2:1 7:.2

    0.7 %ar =000.C°,<

    Sat 008 218.1

    027 00>> 2C00.:

    017 00C 2C82.>

    180 1380.5726

    277 0::: 2>C2.8

    2:7 0C7 282.C

    2>7 018 72.>

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    22/24

    27 0>08 00.Jesultado al interpolar los vol)menes o%tenidos en la ta%la a 7.>%ar T=180°CP=0.8bar V=3153.9883cm3 /g

    Polinomio=5 Grado 6 ! 1 Grado 4

    ,on %ase a las cinco interpolaciones reali+adas se o%tuvieron vol)menesespecí3icos a la temperatura solicitada 0>7°, para posteriormente interpolar dic4os datos a la presi"n deseada 7.>%ar@ o%teniendo un volumen especí3ico de0.8>>cm9g.

    Jesultado Inciso c.Jesultados de interpolar la temperatura a una entalpia de 777?/9?g

    $emp°,

    v u 4 s $emp°,

    v u 4 s

    7.71 %ar =1.01 °,< 7. %ar =C2.18°,<Sat 2C8 2:1.: Sat :21 210.:

    >7 2C02 217.0 >7 :12 21:.1

    027 7208 2C21.7 027 01 2C2.0

    017 72 2>72. 017 181 2>77.1

    277 1> 2>C8.C 277 122> 2>C>.:

    2:7 8:12 28C.> 2:7 1C> 281.>

    261.2863

    3000 261.8661

    3000

    2>7 :2:7 71.> 2>7 CC>C 71.77.C7 %ar =>8.8°,< 0.77 %ar =88.1°,<

    Sat 21 2117.7 Sat 018: 21C.

    077 2:: 21>7.7 077 0181 21C1.2

    027 2C0 2C08.1 027 0C8 2C01.1017 2>:0 2C8>.2 017 08>: 2C81.2

    277 07> 2>C1.C 277 20C2 2>C.

    2:7 C: 28. 2:7 28 28:.

    262.4803

    3000 264.2654

    3000

    2>7 1:7 7.7 2>7 2:1 7:.20.7 %ar =000.C°,<

    Sat 008 218.1

    027 00>> 2C00.:

    017 00C 2C82.>

    277 0::: 2>C2.8

    2:7 0C7 282.C

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    23/24

    263.6471

    3000

    2>7 018 72.>

    27 0>08 00.Jesultado al interpolar las temperaturas o%tenidas en la ta%la a 7.>%ar 

    "=3000#$/#gP=0.8bar T=262.9765°CPolinomio=5 Grado 6 ! 1 Grado 4,on %ase a las cinco interpolaciones reali+adas se o%tuvieron temperaturas a laentalpia solicitada 777?/9?g para posteriormente interpolar dic4os datos a lapresi"n deseada 7.>%ar@ o%teniendo una temperatura de 212.8C1°,.

    1. ,onclusiones =!n&lisis de Jesultados< y

    ,omentarios.

    ,on %ase a los datos o%tenidos es posi%le determinar 5ue el método de polinomio

    de lagrange es uno de los métodos m&s e3icientes para lograr una interpolaci"n

    entre un grupo o ta%las@ o%tenido resultados precisos. Se logr" o%servar 5ue entre

    mayor sea la cantidad de datos para la interpolaci"n mayor ser& la precisi"n del

    resultado. ;e igual 3orma esté método es muy pr&ctico y sencillo de maneAar sin

    em%argo dic4o al ir empelando mayor cantidad de datos para la interpolaci"n

    =!umento del grado de interpolaci"n

  • 8/18/2019 Método Interpolaicón Lagrange

    24/24

    cam%iar el grado del polinomio en 3unci"n de los datos dados así como de los

    o%tenidos.

    ,on ello es posi%le determinar 5ue el método de interpolaci"n@ Polinomios de

    lagrange es un método %astante adecuado para o%tener datos desconocidos a

    partir de datos ya existentes tendiendo una presi"n en 3unci"n del grado del

    polinomio empleado@ el cual puede estar en 3unci"n de la cantidad de datos@

    alguna restricci"n del pro%lema o por decisi"n del usurario.

    C. Jecomendaciones0. Es recomenda%le usar la mayor cantidad de datos disponi%les ya 5ue esto

    asegura un c&lculo muc4o m&s certero.2. (eri3icar el grado de exactitud necesaria en este tipo de método es

    primordial para conocer la veracidad del resultado.

    >. Ki%liogra3ía

    0. olly Moore@ %&T'&( )ara ing*ni*ro.2Ed. Pearson Prentice all@

    México@ 2707.

    2. Métodos numéricos en ingeniería' pr&cticas con Matla%  !rturo Jo%les delPeso@ /ulio arcía Kenedito niversidad de -viedo@ 2771 B 017 p&ginas. Métodos numéricos en 5uímica con Matla% Ju%en ;ario -sorio iraldo

    niversidad de !ntio5uia@ 277C B 2> p&ginas

    Programa empleado' $4e MatDorGs M!$#!K J270%

    http://www.google.es/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Arturo+Robles+del+Peso%22http://www.google.es/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Arturo+Robles+del+Peso%22http://www.google.es/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Julio+Garc%C3%ADa+Benedito%22http://www.google.es/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Ruben+Dario+Osorio+Giraldo%22http://www.google.es/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Arturo+Robles+del+Peso%22http://www.google.es/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Arturo+Robles+del+Peso%22http://www.google.es/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Julio+Garc%C3%ADa+Benedito%22http://www.google.es/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Ruben+Dario+Osorio+Giraldo%22