数学
著名英国数学和物理学家Issac Newton(1643年-1727年)曾提出了物质在常温环境下温度变化的冷却模型.把物体放在冷空气中冷却,如果物体原来的温度是θ1℃,空气的温度是θ0℃,tmin后物体温度θ℃,可由公式θ=θ+(θ-θ)e-kt(e为自然对数的底数)得到,这里k是一个随着物体与空气的接触状况而定的正的常数.现将一个原来温度为62℃的物体放在15℃的空气中冷却,1min以后物体的温度是52℃.(Ⅰ)求k的值(精确到0.01);(Ⅱ)该物体从原来的62℃开始冷却多少min后温度是32℃?(参

2019-05-28

著名英国数学和物理学家Issac Newton(1643年-1727年)曾提出了物质在常温环境下温度变化的冷却模型.把物体放在冷空气中冷却,如果物体原来的温度是θ1℃,空气的温度是θ0℃,tmin后物体温度θ℃,可由公式θ=θ+(θ-θ)e-kt(e为自然对数的底数)得到,这里k是一个随着物体与空气的接触状况而定的正的常数.现将一个原来温度为62℃的物体放在15℃的空气中冷却,1min以后物体的温度是52℃.
(Ⅰ)求k的值(精确到0.01);
(Ⅱ)该物体从原来的62℃开始冷却多少min后温度是32℃?
(参考数据:ln
37
47
≈-0.24,ln
27
47
≈-0.55,ln
17
47
≈-1.02)
优质解答
(Ⅰ)由题意可知,θ1=62,θ0=15,当t=1时,θ=52,
于是52=15+(62-15)e-k
化简得:k=-ln
37
47

∵ln
37
47
≈-0.24,
∴k=0.24;
(Ⅱ)由(I)可知θ=15+47e-0.24t
∴当θ=32时,32=15+47e-0.24t
解得:t=4.2.
(Ⅰ)由题意可知,θ1=62,θ0=15,当t=1时,θ=52,
于是52=15+(62-15)e-k
化简得:k=-ln
37
47

∵ln
37
47
≈-0.24,
∴k=0.24;
(Ⅱ)由(I)可知θ=15+47e-0.24t
∴当θ=32时,32=15+47e-0.24t
解得:t=4.2.
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