Oppvarming og avkjøling av vann i kjøleskap

Del 2, alle hjelpemidler

Oppvarming og avkjøling av vann i kjøleskap

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

Temperaturen i vannet målt i °C som funksjon av tiden målt i minutter

Bjørn og Jon tapper 1 L vann fra springen. De varmer opp vannet i en glasskolbe. Etter en stund flytter de glasskolben fra varmekilden og inn i et kjøleskap. Hele tiden måler de temperaturen i vannet ved hjelp av en datalogger.

Grafen ovenfor viser temperaturen i vannet som funksjon av tiden.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk grafen til å svare på følgende spørsmål:

Hva var temperaturen i vannet da Bjørn og Jon tappet det fra springen?

Hvor lenge varmet de vannet i glasskolben, og hva var temperaturen i vannet da de satte det inn i kjøleskapet?

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Foreslå et funksjonsuttrykk for den delen av grafen som viser oppvarming av vannet, og bruk dette funksjonsuttrykket til å finne ut hvor lang tid det vil ta å varme opp 1 L vann fra springen til 100°C dersom vi bruker denne varmekilden.

Grafen til funksjonen f gitt ved f(x)=115,82⋅0,94x+5, der x≥5, beskriver temperaturen i vannet etter at det er satt inn i kjøleskapet.

Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Finn ved regning i hvilket tidsrom vannet har høyere temperatur enn 60°C.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Hva var temperaturen i kjøleskapet?

Fasit

1) 15°C 2) 5min, 90°C

f(x)=15x+15, x≈5,7min

5≤x<12,04 (ca. 7min etter at vannet ble satt i kjøleskapet)

5°C

LøsningsforslagKI-generert

Grafen starter i punktet (0,15). Temperaturen i vannet da det ble tappet fra springen var altså

15°C

Grafen stiger fra x=0 til toppunktet ved x=5, der temperaturen er 90°C. Bjørn og Jon varmet altså vannet i

5minutter

og temperaturen da de satte glasskolben inn i kjøleskapet, var

90°C

Den delen av grafen som viser oppvarmingen, ser ut som en rett linje fra punktet (0,15) til punktet (5,90). Stigningstallet blir

a=90−155−0=755=15

Siden linjen skjærer y-aksen i (0,15), blir konstantleddet 15. Et forslag til funksjonsuttrykk for oppvarmingen er dermed

f(x)=15x+15

der x er tiden målt i minutter og f(x) er temperaturen målt i °C.

For å finne ut hvor lang tid det tar å varme opp vannet til 100°C med denne modellen, løser vi likningen 15x+15=100:

Løsning av 15x+15=100 og 115,82·0,94^x+5=60 i CAS

Fra linje 1 i CAS-utklippet ser vi at x≈5,67. Det vil altså ta ca. 5,7 minutter, det vil si omtrent 5 minutter og 40 sekunder, å varme opp vannet til 100°C med denne varmekilden.

x≈5,7min

Vi skal løse ulikheten 115,82⋅0,94x+5>60 for x≥5.

Fra linje 2 i CAS-utklippet over ser vi at likningen 115,82⋅0,94x+5=60 har løsningen x≈12,04.

Siden 0,94<1, er f en avtakende funksjon. Temperaturen er dermed høyere enn 60°C for alle x mellom 5 (der f(5)=90) og 12,04. Vannet har altså høyere temperatur enn 60°C i tidsrommet

5≤x<12,04

det vil si i omtrent 7 minutter etter at vannet ble satt inn i kjøleskapet.

Konstantleddet 5 i uttrykket f(x)=115,82⋅0,94x+5 er grenseverdien til f(x) når x blir stor: siden 0<0,94<1, går 0,94x→0 når x→∞, slik at f(x)→5. Grafen flater derfor ut og nærmer seg 5°C for store x-verdier, noe vi også ser på grafen i oppgaveteksten.

Temperaturen i kjøleskapet var altså

5°C

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