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> Desigualdad termodinamica
Escalera de penr...
mensaje May 21 2018, 02:34 AM
Publicado: #1


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La encontre en un libro de termo (no explicitada de esta manera).

Sean a,b,c,d mayores que cero, con c<d

Mostrar que,

TEX: $(\dfrac{ac+bd}{a+b})^{a+b}>c^{a}d^{b}$

Hint (solo en caso de maxima desesperación):






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hermite
mensaje May 21 2018, 07:21 AM
Publicado: #2


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TEX: Comencemos definiendo <br />$\lambda = \frac{a}{ a + b}\in (0,1)$ de donde obtenemos $1 - \lambda = \frac{b}{ a + b}\in (0,1)$. Con esto, la desigualdad que queremos demostrar queda<br />$$ \lambda c + (1 - \lambda) d > c^\lambda d^{1 - \lambda}.$$<br />Como la función logaritmo es extrictamente creciente, lo anterior es equivalente a<br />$$ \ln( \lambda c + (1 - \lambda) d) >\lambda\ln( c) + (1 - \lambda)\ln(d),$$<br />lo que es cierto por la concavidad de la función logaritmo.<br />
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Escalera de penr...
mensaje May 21 2018, 09:08 AM
Publicado: #3


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Correcto.

se me había olvidado que existía la desigualdad de jensen ups.gif con la cual salia altiro.

Saludos
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mensaje May 21 2018, 03:55 PM
Publicado: #4


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Una duda.

En que parte de termodinamica se usa esa desigualdad?... es super interesante ver una desigualdad tipo olimpica aplicada a esa parte de física.

Lo otro. Me parece muy interesante (y lo puse como tema una vez, hace casi 5 años) por ejemplo demostrar que el logaritmo es concavo sin usar diferenciación, solo argumentos tipo olímpicos (ligado con las medias pesadas).

Saludos
Claudio.



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Escalera de penr...
mensaje May 21 2018, 11:37 PM
Publicado: #5


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Hola. Hay varias partes de la termodinámica donde te puedes encontrar desigualdades (y algunas bien cabronas). Específicamente este es un proceso físico bien simple. El intercambio de temperatura entre dos cuerpos con capacidades caloríficas distintas. El cambio en la energía total debe ser cero y con esto se encuentra la temperatura final de ambos. Lo que se pide demostrar es que la diferencia de entropía es mayor a cero.
Otros lados donde aparecen desigualdades de este tipo es en el teorema del trabajo máximo o en estabilidad, donde ciertas derivadas deben ser menores o mayores que cero.
Lo curioso es que esto es de una prueba de años anteriores. Incluso el profe la trató de hacer un dia, pero como no le salio la dejó de tarea.
También me pareció curioso ver este tipo de cosas. Pensé que nunca ocuparía varias de las desigualdades que algun día aprendí acá pero en el curso me he topado con la de las medias geométricas, cauchy y ahora la de jensen. Cosas que no vi ni en cursos matemáticos.

Saludos.
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mensaje May 22 2018, 03:24 PM
Publicado: #6


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CITA(Escalera de penrose @ May 21 2018, 11:37 PM) *
Hola. Hay varias partes de la termodinámica donde te puedes encontrar desigualdades (y algunas bien cabronas). Específicamente este es un proceso físico bien simple. El intercambio de temperatura entre dos cuerpos con capacidades caloríficas distintas. El cambio en la energía total debe ser cero y con esto se encuentra la temperatura final de ambos. Lo que se pide demostrar es que la diferencia de entropía es mayor a cero.
Otros lados donde aparecen desigualdades de este tipo es en el teorema del trabajo máximo o en estabilidad, donde ciertas derivadas deben ser menores o mayores que cero.
Lo curioso es que esto es de una prueba de años anteriores. Incluso el profe la trató de hacer un dia, pero como no le salio la dejó de tarea.
También me pareció curioso ver este tipo de cosas. Pensé que nunca ocuparía varias de las desigualdades que algun día aprendí acá pero en el curso me he topado con la de las medias geométricas, cauchy y ahora la de jensen. Cosas que no vi ni en cursos matemáticos.

Saludos.


oh buena.

A mi me paso algo parecido con teoria de grupos y estadistica (si, en topicos de inferencia estadística).

Saludos
Claudio


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