Dusjvaner, vannforbruk og kostnader

Del 2, alle hjelpemidler

Dusjvaner, vannforbruk og kostnader

Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Emma og Lucas undersøker vannforbruk og kostnader. De gjennomfører en undersøkelse i klassen. Det de fant ut er presentert nedenfor.

Spørreundersøkelse i klassen: Hvor mange minutter dusjer du i snitt per dusj?

Gutter5, 8, 4, 5, 6, 16, 15, 9, 12, 18, 10, 18, 25 og 10
Jenter6, 30, 15, 8, 17, 12, 5, 40, 10, 20, 15, 8, 15, 10 og 5

Emma og Lucas vil regne på kostnadene ved å dusje. De vil også modellere sammenhengen mellom vannforbruk og pris.

Pris for energi til oppvarming:

Elektrisk energi måles i kilo-watt-timer (kWh). Mengden energi som kreves for å varme opp vann måles i joule (J).

Det trengs 4,2 kilojoule for å varme 1 kilogram vann 1 grad celsius. Det blir da 4,2 kJ/kg.

kg vann⋅temperaturøkning⋅4,2 kJ/kg=Mengde kJ
3600 kJ=1 kWh

Formelen for kostnad på strøm:

Pris=Mengde kJ3600 kJ⋅x (pris per kWh)

Bruk informasjonen og samtalene til å utforske og finne sammenhenger.

Fasit

Gutter: gjennomsnitt 11,5min, median 10min, variasjonsbredde 21min. Jenter: gjennomsnitt 14,4min, median 12min, variasjonsbredde 35min. Kostnad ved 10 minutters dusj: ca. 8,10kr, og ca. 2957kr ved daglig dusj i ett år (avhenger av forutsetningen om vannmengde per minutt).

Dette er en åpen, utforskende oppgave. Løsningsforslaget under viser én god besvarelse. Andre forutsetninger, modeller og formuleringer som er godt begrunnet og riktig regnet ut, gir også full uttelling.

LøsningsforslagKI-generert

Hvor lenge dusjer elevene, og er det forskjell på gutter og jenter?

Vi sorterer tallene fra minst til størst, slik at det blir lettere å finne sentralmål og spredningsmål.

Gutter (14 elever):

4,5,5,6,8,9,10,10,12,15,16,18,18,25

Gjennomsnittet finner vi ved å legge sammen alle tallene og dele på antall elever:

Gjennomsnitt=4+5+5+6+8+9+10+10+12+15+16+18+18+2514=16114=11,5min

Det er 14 elever, altså et partall, så medianen er gjennomsnittet av de to midterste tallene (nummer 7 og 8 i den sorterte lista):

Median=10+102=10min

Typetallet er det tallet som forekommer flest ganger. Her forekommer 5, 10 og 18 hver to ganger, så datasettet har flere typetall.

Variasjonsbredden viser hvor stor spredning det er i materialet, og finnes ved å trekke minste verdi fra største verdi:

Variasjonsbredde=25−4=21min

Jenter (15 elever):

5,5,6,8,8,10,10,12,15,15,15,17,20,30,40
Gjennomsnitt=5+5+6+8+8+10+10+12+15+15+15+17+20+30+4015=21615=14,4min

Her er det 15 elever, altså et oddetall, så medianen er det midterste tallet (nummer 8 av 15):

Median=12min

Typetallet er 15, siden dette tallet forekommer tre ganger — flere enn noe annet tall.

Variasjonsbredde=40−5=35min

Sammenligning. Vi setter resultatene inn i et søylediagram, slik Emma og Lucas kunne ha gjort i et regneark:

Sammenligning av gjennomsnitt, median og variasjonsbredde for gutter og jenter

Jentene bruker i gjennomsnitt om lag 3min lenger tid på å dusje enn guttene (14,4 mot 11,5min), og medianen deres er 2min høyere. Spredningen er tydelig størst hos jentene: variasjonsbredden er 35min mot 21min hos guttene.

Gjennomsnittet blir dratt opp av noen få elever med svært lang dusjetid — særlig jentene med 30 og 40min, og gutten med 25min. Disse ekstremverdiene påvirker ikke medianen like mye. Medianen gir derfor et mer typisk bilde av hvor lenge en vanlig elev i klassen dusjer, mens gjennomsnittet og variasjonsbredden viser at det finnes noen elever som skiller seg mye ut.

Hva koster det å dusje?

Kostnaden ved å dusje avhenger av flere ting: hvor mye vann som brukes per minutt, prisen på vannet, og hvor mye energi som trengs for å varme det opp. Ingen av disse tallene er oppgitt i oppgaveteksten (bortsett fra strømprisen og vanntemperaturene), så vi må selv velge forutsetninger som er realistiske, og oppgi dem tydelig.

Forutsetninger vi velger:

  • Dusjen bruker 9 liter vann per minutt (en vanlig sparedusj).
  • Vannet fra springen holder 10°C og varmes opp til 70°C i varmtvannsberederen, altså en temperaturøkning på 60°C, slik oppgaven opplyser.
  • Strømprisen er 1,00kr per kWh, slik oppgaven opplyser.
  • Vannprisen er 0,02kr per liter, slik oppgaven opplyser.

Energikostnad for å varme opp 1 liter vann. 1 liter vann veier 1 kg. Vi bruker formelen fra oppgaveteksten:

1kg⋅60°C⋅4,2kJ/kg=252kJ

Vi gjør om til kWh:

252kJ3600kJ=0,07kWh

Med strømpris 1,00kr per kWh koster oppvarmingen av 1 liter vann:

0,07kWh⋅1,00kr/kWh=0,07kr

Total pris per liter varmt dusjvann. Vi legger sammen prisen på selve vannet og prisen på oppvarmingen:

0,02kr+0,07kr=0,09kr per liter

Modell. Kostnaden K (i kroner) som funksjon av vannforbruket x (i liter) blir da en lineær sammenheng som går gjennom origo:

K(x)=0,09x

Kostnad ved en dusj på 10 minutter. Med 9 liter per minutt blir vannforbruket:

x=9L/min⋅10min=90L
K(90)=0,09⋅90=8,10kr

Kostnad over et år. Dusjer man 10 minutter hver dag i et år (365 dager):

365⋅8,10kr≈2957kr

Vurdering av modellen. Regnestykket bygger på forutsetninger vi selv har valgt (vannmengde per minutt), og på opplysningene som er gitt i oppgaven (vannpris, strømpris og temperaturer). Endres vannmengden per minutt, dusjetiden, strømprisen eller vanntemperaturen, endres også kostnaden. Modellen K(x)=0,09x er dessuten en forenkling: den regner med at prisen per liter er konstant hele veien, og tar ikke hensyn til at kaldtvannstemperaturen varierer med årstiden, eller at vann- og avløpsavgiften ofte har et fastledd i tillegg til literprisen. Modellen gir likevel et fornuftig anslag på hvordan kostnaden øker med vannforbruket.

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 5 poeng

Vurder oppgaven til lav, god eller utmerket kompetanse. 1 poeng lav måloppnåelse, 3 poeng middels måloppnåelse, 5 poeng høy måloppnåelse.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt