Задача Mif 13. Фазовая диаграмма воды

Фазовая диаграмма воды

Условие

По заданным значениям температуры [latex]t[/latex]и давления [latex]p[/latex] определите в каком состоянии находится вода. Для решения воспользуйтесь фазовой диаграммой воды и её приближённым описанием.

Тесты

Входные данные		Выходные данные
[latex]p[/latex](Па)	[latex]t[/latex](К)	Выходные данные
0	0	Solid
103856284537	623	Solid
302758463	333	Liquid
423	600	Vapor
8827443265	891	Supercritical water

Код программы

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main() {
	long long p, t; //задаём переменные давления и температуры воды
	cin >> p >> t;
	if((0 <= p && p < pow(10,10)) &&
		(0 <= t && t <= 300) ||
		(pow(10,10) <= p &&
		p < pow(10,11)) &&
		(0 <= t && t <= 600) || 
		(pow(10,11) <= p &&
		p <= pow(10,12)) && 
		(0 <= t && t <= 1000))
		 cout << "Solid";
	else if((pow(10,6) < p && p < pow(10,10)) &&
		(300 < t && t <= 600))
		cout << "Liquid"; 
	else if((0 <= p && 
		p <= pow(10,6)) && 
		(300 < t && t <= 600) || 
		(0 <= p && p <= pow(10,7)) &&
		(600 < t && t <= 1000))
		cout << "Vapor";
	else if((pow(10,7) < p && 
		p < pow(10,11)) &&
		(600  < t && t <= 1000))
		cout << "Supercritical water";
	else {cout <<"not exist";}
	return 0;
}

#include <iostream>

#include <cmath>

using namespace std;

int main() {

long long p, t; //задаём переменные давления и температуры воды

cin >> p >> t;

if((0 <= p && p < pow(10,10)) &&

(0 <= t && t <= 300) ||

(pow(10,10) <= p &&

p < pow(10,11)) &&

(0 <= t && t <= 600) ||

(pow(10,11) <= p &&

p <= pow(10,12)) &&

(0 <= t && t <= 1000))

cout << "Solid";

else if((pow(10,6) < p && p < pow(10,10)) &&

(300 < t && t <= 600))

cout << "Liquid";

else if((0 <= p &&

p <= pow(10,6)) &&

(300 < t && t <= 600) ||

(0 <= p && p <= pow(10,7)) &&

(600 < t && t <= 1000))

cout << "Vapor";

else if((pow(10,7) < p &&

p < pow(10,11)) &&

(600 < t && t <= 1000))

cout << "Supercritical water";

else {cout <<"not exist";}

return 0;

}

Нажмите здесь, чтобы выполнить этот код.

Решение

Пользуясь фазовой диаграммой воды, сравниваем значение введённого [latex]p[/latex](Па) и [latex]t[/latex](К) со значениями, при которых вода в жидком, твёрдом. газообразном и сверхкитическом жидком состоянии.

Related Images:

Похожее

One thought on “Mif13”

— Уверен, у Вас не самые хорошие тесты. По данным метеослужбы сейчас в Одессе атмосферное давление составляет 99591 Па, а температура воды в Чёрном море 290 градусов Кельвина. Ваша программа отвечает solid. Т.е. море замёрзло. Смотрю в окно — нет, жидкое.
— Если так pow(10,10) писать, то преподаватель может подумать, что Вы не знаете как записывать числа в математической нотации 1е10.
— Что Вы имеете в виду под «not exist»? Вы имеете в виду неисследованную область сверхвысоких давлений в верхней части диаграммы? Можно её не выделять специально. Либо пар, либо жидкость (иногда сверхкритическая), в остальных случаях лёд. Всего 4 варианта. Значит 3 условных оператора. Сложность в том, что границы между этими областями — сложные кривые. Вы разбили всё вертикальными и горизонтальными линями. Это не может быть хорошим приближением к решению.

P.S. Вам досталась самая сложная и интересная задача этого раздела. Необходимо не только «запрограммировать», но и найти в сети приемлемые аналитические кривые для приближённого задания соответствующих эмпирических зависимостей. Например, для линии, отделяющей лёд от пара на участке от нулевого значения до тройной точки обычно используют экспоненту [latex]P=3.41\cdot10^{12}\cdot e^{-\frac{6130}{T}}[/latex]. Т.е. если давление ниже этого значения то точно пар. Называется «Кривая сублимации льда». При более высоких температурах (вплоть до критической точки воды) работает «Кривая насыщения водяного пара». Если температура еще Выше, то различие между водой и паром исчезает. Только при очень высоких давлениях появляется лёд. А если ещё различать разновидности льда…
Это моя любимая задача этого раздела. Она только для очень хороших студентов. Это реальная задача, которая доступна для новичка без навыков программирования. Её решение позволит многому научиться и не только в программировании, но и в поиске информации. Если чувствуете, что не справитесь или можете сделать только часть, напишите — я заменю Вам задачу. Это не снизит оценку.