Selasa, 12 November 2013

FISIKA SIMULASI III - Difusi Suhu Satu Dimensi

Difusi dapat diartikan sebagai perambatan energi dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Perambatan energi panas pada besi atau logam merupakan salah satu contoh proses difusi suhu.

Persamaan difusi

dengan D adalah tetapan difusi.

Proses difusi suhu satu dimensi dapat diselesaikan secara numerik dengan menggunakan bahasa pemrograman matlab. Pertama-pertama kita membuatnya menjadi bentuk diskrit agar lebih mudah dihitung.


Pada sistem fisis ini kita asumsikan:
L   = 1     (panjang besi/logam)
T = 70    (suhu pada bagian x = 1)
TR  = 90   (suhu pada x = nx+1)
To  = 27   (suhu mula-mula batang logam)
Hx = 0.1
dt = 1 
untuk n tertentu maka berlaku

Script program menggunakan Matlab
---------------------------------------------------------------------
clear all;
clc;

L = 1; %panjang bahan 
D = 1; %konstanta difusi
dt = 0.1;
hx = 0.1;

perhx = 1/hx;
perhx2 = perhx*perhx;
Nx = L/hx;
tmax = 130000;

T(1)=70;
T(Nx+1)=90;
x(1)=0;
x(Nx+1)=1;
for i=2:Nx
 T(i)=27;
 x(i)=(i-1)*hx;
end

for tn = 1:tmax
 for i = 2:Nx
  T(i) = (D*dt/perhx2)*(T(i+1)-2*T(i)+T(i-1))+T(i);
 end
    
 for m=1:1300
  n=m*100;
  if ((n==tn) || (tn==1))
   suhu=[x' T'];
   csvwrite (['difusi_' num2str(tn) '.csv'],suhu,0,0); %perintah untuk menyimpan 'suhu'
  end
 end
end
---------------------------------------------------------------------
Selanjutnya data 'suhu' dibuka di software PARAVIEW, dan dibuat video seperti di bawah ini. 

video

2 komentar:

Anonim mengatakan...

Pong pong....
tuing tuing

Selviana Arifika mengatakan...

halo halo...