把水放在溫度為θ℃的空氣中冷卻,若水原來的溫度是θ1℃(θ<θ1),t分鐘后物體溫度θ℃可由公式θ=θ+(θ1-θ)e-kt求得,其中,k是由不同盛水的容器所確定的正常量.
(1)若室溫為20℃,往某容器中倒入98℃的熱水,一小時后測得水溫為71.2℃,求k的值;(精確到0.001)
(2)若一保溫杯的k=0.01,往該保溫杯中倒入100℃的開水,經過2.5小時測得水溫為40℃,求此時的室內溫度(假設室內恒溫,精確到0.1℃).
【答案】分析:(1)將題目中的條件代入公式θ=θ+(θ1-θ)e-kt求解就可得到k的值.
(2)公式θ=θ+(θ1-θ)e-kt中θ=40,k=0.01,t=150,代入就可解出此時的室內溫度.
解答:解:(1)由題意,71.2=20+(98-20)e-60k⇒k=0.007
(2)θ=θ(1-e-λt)+θ1e-λt,當θ、θ1越大時,水溫保持時間越長.
40=θ(1-e-0.01×150)+100e-0.01×150⇒θ=22.8C
答:此時的室內溫度為22.8C.
點評:本題考查了指數(shù)函數(shù)的綜合題,通過研究指數(shù)函數(shù)的性質解釋實際問題.我們要掌握底數(shù) 兩種基本情況下函數(shù)的性質特別是單調性和值域的差別,它能幫我們解釋具體問題.