Oppvarming og avkjøling av vann i kjøleskap
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?
3 av 4 deloppgaver kan løses 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.

Bjørn og Jon tapper 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.
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?
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 vann fra springen til dersom vi bruker denne varmekilden.
Grafen til funksjonen gitt ved , der , beskriver temperaturen i vannet etter at det er satt inn i kjøleskapet.
Finn ved regning i hvilket tidsrom vannet har høyere temperatur enn .
Hva var temperaturen i kjøleskapet?
Fasit
1) 2) ,
,
(ca. etter at vannet ble satt i kjøleskapet)
LøsningsforslagKI-generert
Grafen starter i punktet . Temperaturen i vannet da det ble tappet fra springen var altså
Grafen stiger fra til toppunktet ved , der temperaturen er . Bjørn og Jon varmet altså vannet i
og temperaturen da de satte glasskolben inn i kjøleskapet, var
Den delen av grafen som viser oppvarmingen, ser ut som en rett linje fra punktet til punktet . Stigningstallet blir
Siden linjen skjærer -aksen i , blir konstantleddet . Et forslag til funksjonsuttrykk for oppvarmingen er dermed
der er tiden målt i minutter og er temperaturen målt i °C.
For å finne ut hvor lang tid det tar å varme opp vannet til med denne modellen, løser vi likningen :

Fra linje 1 i CAS-utklippet ser vi at . Det vil altså ta ca. minutter, det vil si omtrent minutter og sekunder, å varme opp vannet til med denne varmekilden.
Vi skal løse ulikheten for .
Fra linje 2 i CAS-utklippet over ser vi at likningen har løsningen .
Siden , er en avtakende funksjon. Temperaturen er dermed høyere enn for alle mellom (der ) og . Vannet har altså høyere temperatur enn i tidsrommet
det vil si i omtrent minutter etter at vannet ble satt inn i kjøleskapet.
Konstantleddet i uttrykket er grenseverdien til når blir stor: siden , går når , slik at . Grafen flater derfor ut og nærmer seg for store -verdier, noe vi også ser på grafen i oppgaveteksten.
Temperaturen i kjøleskapet var altså