تاريخ الرياضيات
الاعداد و نظريتها
تاريخ التحليل
تار يخ الجبر
الهندسة و التبلوجي
الرياضيات في الحضارات المختلفة
العربية
اليونانية
البابلية
الصينية
المايا
المصرية
الهندية
الرياضيات المتقطعة
المنطق
اسس الرياضيات
فلسفة الرياضيات
مواضيع عامة في المنطق
الجبر
الجبر الخطي
الجبر المجرد
الجبر البولياني
مواضيع عامة في الجبر
الضبابية
نظرية المجموعات
نظرية الزمر
نظرية الحلقات والحقول
نظرية الاعداد
نظرية الفئات
حساب المتجهات
المتتاليات-المتسلسلات
المصفوفات و نظريتها
المثلثات
الهندسة
الهندسة المستوية
الهندسة غير المستوية
مواضيع عامة في الهندسة
التفاضل و التكامل
المعادلات التفاضلية و التكاملية
معادلات تفاضلية
معادلات تكاملية
مواضيع عامة في المعادلات
التحليل
التحليل العددي
التحليل العقدي
التحليل الدالي
مواضيع عامة في التحليل
التحليل الحقيقي
التبلوجيا
نظرية الالعاب
الاحتمالات و الاحصاء
نظرية التحكم
بحوث العمليات
نظرية الكم
الشفرات
الرياضيات التطبيقية
نظريات ومبرهنات
علماء الرياضيات
500AD
500-1499
1000to1499
1500to1599
1600to1649
1650to1699
1700to1749
1750to1779
1780to1799
1800to1819
1820to1829
1830to1839
1840to1849
1850to1859
1860to1864
1865to1869
1870to1874
1875to1879
1880to1884
1885to1889
1890to1894
1895to1899
1900to1904
1905to1909
1910to1914
1915to1919
1920to1924
1925to1929
1930to1939
1940to the present
علماء الرياضيات
الرياضيات في العلوم الاخرى
بحوث و اطاريح جامعية
هل تعلم
طرائق التدريس
الرياضيات العامة
نظرية البيان
Heat Conduction Equation
المؤلف:
المرجع الالكتروني للمعلوماتيه
المصدر:
المرجع الالكتروني للمعلوماتيه
الجزء والصفحة:
...
13-7-2018
1761
A partial differential diffusion equation of the form
![]() |
(1) |
Physically, the equation commonly arises in situations where is the thermal diffusivity and
the temperature.
The one-dimensional heat conduction equation is
![]() |
(2) |
This can be solved by separation of variables using
![]() |
(3) |
Then
![]() |
(4) |
Dividing both sides by gives
![]() |
(5) |
where each side must be equal to a constant. Anticipating the exponential solution in , we have picked a negative separation constant so that the solution remains finite at all times and
has units of length. The
solution is
![]() |
(6) |
and the solution is
![]() |
(7) |
The general solution is then
![]() |
![]() |
![]() |
(8) |
![]() |
![]() |
![]() |
(9) |
![]() |
![]() |
![]() |
(10) |
If we are given the boundary conditions
![]() |
(11) |
and
![]() |
(12) |
then applying (11) to (10) gives
![]() |
(13) |
and applying (12) to (10) gives
![]() |
(14) |
so (10) becomes
![]() |
(15) |
Since the general solution can have any ,
![]() |
(16) |
Now, if we are given an initial condition , we have
![]() |
(17) |
Multiplying both sides by and integrating from 0 to
gives
![]() |
(18) |
Using the orthogonality of and
,
![]() |
![]() |
![]() |
(19) |
![]() |
![]() |
![]() |
(20) |
![]() |
![]() |
![]() |
(21) |
so
![]() |
(22) |
If the boundary conditions are replaced by the requirement that the derivative of the temperature be zero at the edges, then (◇) and (◇) are replaced by
![]() |
(23) |
![]() |
(24) |
Following the same procedure as before, a similar answer is found, but with sine replaced by cosine:
![]() |
(25) |
where
![]() |
(26) |