如何計算雙線性插值
你是否遇到過這樣的情況,在表格中尋找特定數值,但要找的數值卻沒列出?你一般會如何處理?你可能會採用四捨五入的方法。但是你還可以選擇使用插值方法。這種方法能根據表格資料比例,計算出更精確的數值(請檢視下面“警告”部分)。
蒸汽表(列出特定溫度和氣壓條件下的焓值、熵值、比容和內能值)就是一個需要插值計算的例子。本指南將介紹計算雙線性插值的方法。指南將使用蒸汽表作為示例,介紹如何計算在12巴氣壓和325C溫度下的焓值,此外,指南使用A來表示氣壓,B來表示溫度。
焓值是根據加熱物質後狀態變化的溫度,測量出的化學過程中的能量變化值,例如物質從固態變為液態,或固態變為氣態。
步驟
(01)點選示例蒸氣表圖片,圖片放大後會在新視窗中顯示,你可以更清楚地檢視圖片內容。
(02)找到12巴(A)所在位置。
(03)將12巴前一行數值命名為A1。
(04)將12巴後一行數值命名為A2。
(05)找到本應填寫325C(B)的位置。
(06)將325C前一列數值命名為B1。
(07)將325C後一列數值命名為B2。
(08)找到12巴和325C本應對應的焓值位置。
(09)將該數值命名為C。
(10)找到(A1,B1)位置的數值。
(11)將該數值命名為C1,1。
(12)找到(A1,B2)位置的數值。
(13)將該數值命名為C1,2。
(14)找到(A2,B1)位置的數值。
(15)將該數值命名為C2,1。
(16)找到(A2,B2)位置的數值。
(17)將該數值命名為C2,2。
(18)在等式1(Equation 1)中替換已知數值。帶入已知變數後,你可以按照等式2(Equation 2)計算結果。
特別提示
本指南使用表格資料為例,演示了雙線性插值方法,這種方法常在實驗和化學分析中使用,但是如果已知等式y=mx+b,其中y=焓值,x=溫度,如要計算是未知的y值,你可以根據已知的(y,x)值來計算出斜率m。然後計算y-mx得出b的值。這是用單線性計算得出b值,但是圖形計算器可以使用<2nd><STAT>功能,在“列表(List)”中填入已知資料。然後使用<2nd><STAT>開啟選單,選擇不同函式來匹配資料,例如迴歸函式“LinReg(ax + b)”可以根據已知資料解出線性方程引數。然後使用“TblSet”設定如何顯示錶格,再開啟“表格(Table)”。你就可以在表格中找到計算出的數值了。你還可以使用<GRAPH>繪製出等式圖形,然後使用<TRACE>找到自己所需數值,而無須在“表格(Table)”中查詢。
如果表格中數值無誤,其中數字跳躍變化代表狀態改變。在這種情況下,插值方法無法計算出準確的數值。