Eksponentiell modell for avkjøling av blåbærgelé
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Ingen av deloppgavene kan løses helt uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En skål med blåbærgelé ble satt til avkjøling i et rom der temperaturen var .
Tabellen viser temperaturen i blåbærgeléen minutter etter at den ble satt til avkjøling.
| Tid (minutter) | 4 | 8 | 16 | 20 | 40 | 60 | 75 | 90 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Temperatur (°C) | 90,6 | 86,5 | 78,9 | 75,4 | 61,0 | 50,3 | 44,1 | 39,2 |
Stine vil prøve å lage en modell som viser temperaturen i geléen minutter etter at den ble satt til avkjøling. Hun setter opp en ny tabell.
| Tid (minutter) | 4 | 8 | 16 | 20 | 40 | 60 | 75 | 90 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Temperatur − 20 | 70,6 | 66,5 | 58,9 | 55,4 | 41,0 | 30,3 | 24,1 | 19,2 |
Lag en modell på formen som viser temperaturen i geléen minutter etter at den ble satt til avkjøling.
Hvilket gyldighetsområde vil du si modellen kan ha?
Fasit
(eller tilsvarende begrunnet intervall)
LøsningsforslagKI-generert
Vi skal lage en modell på formen , der er antall minutter etter at geléen ble satt til avkjøling og er temperaturen i .
Stine har laget en ny tabell der hun har trukket fra (romtemperaturen) fra alle temperaturverdiene. Da sitter hun igjen med verdier for .
Vi bruker GeoGebra til å kjøre eksponentiell regresjon på den nye tabellen (med verdiene «Temperatur − 20»). Vi legger inn datapunktene og ber GeoGebra om å finne best tilpasset eksponentiell kurve.
GeoGebra gir:
Modellen blir:
Grafen nedenfor viser modellen (blå kurve) og måledatapunktene (røde punkter). Kurven treffer alle 8 datapunktene svært nøyaktig.

Den stiplede linjen viser romtemperaturen, som kurven nærmer seg asymptotisk.
Modellen er matematisk definert for alle reelle verdier av , men vi må vurdere hva som gir fysisk mening.
Nedre grense: Geléen ble satt til avkjøling ved . Da er . Modellen gjelder fra .
Øvre grense: Modellen nærmer seg asymptotisk — temperaturen vil matematisk sett aldri nå romtemperatur. I praksis er modellen meningsfull så lenge geléen er merkbart varmere enn romtemperaturen.
Vi kan for eksempel sette som en praktisk nedre grense for hva som er «reell avkjøling». Det gir:
Et rimelig gyldighetsområde er derfor:
der er i minutter. Vi velger som en rund øvre grense — da er temperaturen ca. , altså bare litt over romtemperaturen, og avkjølingen er i praksis ferdig. (Andre begrunnede valg, f.eks. , er også godkjente.)