Konsentrasjon i kjemisk reaksjon med eksponentialfunksjon

Del 2, alle hjelpemidler

Konsentrasjon i kjemisk reaksjon med eksponentialfunksjon

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

Du skal besvare enten alternativ I eller alternativ II. De to alternativene teller like mye ved vurderingen.

Alternativ I

Ved en kjemisk reaksjon i en sur løsning endrer konsentrasjonen av et stoff seg med tida. Konsentrasjonen, målt i millimol per liter, etter t sekunder er gitt ved

f(t)=3,00−3,00⋅10−0,0007t
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Tegn grafen til f når t≤3600.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem ved regning hvor lang tid det tar før konsentrasjonen er 2 millimol per liter.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem ved regning den gjennomsnittlige veksthastigheten de 10 første minuttene.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Finn en tilnærmet verdi for den momentane veksthastigheten når t=600.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Vi lar den sure løsningen stå i mange timer. Bruk modellen til å avgjøre hvilken konsentrasjon vi da kan vente oss.

Fasit

Se graf i løsningsforslaget.

t≈682s≈11,4 min

≈0,0031mmol/(L⋅s)

≈0,0018mmol/(L⋅s)

f(t)→3mmol/L

LøsningsforslagKI-generert

Vi tegner grafen til

f(t)=3,00−3,00⋅10−0,0007t,0≤t≤3600

Graf av f(t)

Grafen starter i (0,0), øker og flater ut mot den vannrette linja y=3, som er en asymptote for f.

Vi setter f(t)=2 og løser med hensyn på t.

3,00−3,00⋅10−0,0007t=2
3,00⋅10−0,0007t=1
10−0,0007t=13

Vi tar log⁡ på begge sider.

−0,0007t=log⁡(13)=−log⁡3
t=log⁡30,0007≈0,47710,0007≈681,6s

Dette tilsvarer 681,6/60≈11,4 minutter.

t≈682s≈11,4 min

Den gjennomsnittlige veksthastigheten de 10 første minuttene (t fra 0 til 600 sekunder) er stigningstallet til sekanten gjennom (0,f(0)) og (600,f(600)).

Vi har f(0)=0, og

f(600)=3,00−3,00⋅10−0,0007⋅600=3,00−3,00⋅10−0,42≈3,00−3,00⋅0,3802≈1,8594

Den gjennomsnittlige veksthastigheten blir da

f(600)−f(0)600=1,8594−0600≈0,0031mmol/(L⋅s)

≈0,0031mmol/(L⋅s)

Vi finner en tilnærmet verdi for den momentane veksthastigheten ved t=600 ved å bruke stigningstallet til sekanten gjennom to punkter nær t=600, for eksempel t=590 og t=610.

f(590)=3,00−3,00⋅10−0,0007⋅590≈1,8410
f(610)=3,00−3,00⋅10−0,0007⋅610≈1,8778
f(610)−f(590)610−590=1,8778−1,841020≈0,0018mmol/(L⋅s)

≈0,0018mmol/(L⋅s)

Når t blir svært stor, går eksponenten −0,0007t mot −∞, og dermed går 10−0,0007t mot 0. Dette gir

f(t)→3,00−3,00⋅0=3,00

Dette stemmer med den vannrette asymptoten y=3 vi ser på grafen i a). Modellen tilsier altså at konsentrasjonen etter mange timer nærmer seg 3 millimol per liter, og aldri overstiger denne verdien.

f(t)→3mmol/L

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