Difusión de la sal en el agua
El siguiente ejemplo, explica las características esenciales de la mezcla en un estuario, del agua salada procedente del mar con el agua de un río. El agua del río menos densa fluye sobre el agua de mar. Hay por tanto, una discontinuidad en la densidad con la profundidad, debido a las diferencias de salinidad.
Consideremos la siguiente distribución unidimensional de la concentración
c=c0 para x<0
c=0, para x>0
en el instante t=0.
La solución de la ecuación de la difusión es
La función error se define
D=1.484·10-9 m2/s es el coeficiente de difusión de la sal en agua pura
Actividades
Se introduce
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El coeficiente de difusión D, multiplicado por 10-9 m2/s, actuando en la barra de desplazamiento titulada Coeficiente difusión
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El instante t, en horas, en el que deseamos representar la distribución de concentraciones c(x, t)/ c0 de cada punto x del medio unidimensional, en el control de edición o actuando en la barra de desplazamiento titulada Tiempo.
Se pulsa el botón titulado Gráfica
Se representa la concentración c(x, t)/ c0 de cada punto x del medio unidimensional en el instante actual (en color rojo) y en el instante previamente introducido (en color azul).
En la parte inferior, la concentración de cada punto x del medio unidimensional, en colores de la escala del rojo. El color rojo intenso, equivale a la máxima concentración c=1, y el color blanco a la mínima c=0.
Referencias
Booth C., Beer T., Penrose J. Diffusion of salt in tap water. Am. J. Phys. 46 (5) May 1978. pp. 525-527.