exponentialfunktionen - Abnahme der Temperatur?

4 Antworten

Hallo,

es handelt sich um ein beschränktes Wachstum (hier: beschränkte Abnahme).

Die Formel dafür lautet

T=S-(S-T0)*e^(-kt)

T ist die Temperatur nach t Minuten,

S ist die Schranke, die nicht unterschritten wird, also 20°, denn unter diese Temperatur kann die Temperatur des Kaffees nicht absinken; T0 ist die Temperatur zu Beginn, also 92°; t ist die Zeit in Minuten, in der eine bestimmte Temperatur erreicht wird, hier: 76° nach 5 Minuten.

So bekommst Du die Gleichung

76=20-(20-92)*e^(-5k).

Diese Gleichung mußt Du nach k auflösen:

76=20-(-72)*e^(-5k) |-20

56=72*e^(-5k)

56/72=7/9=e^(-5k)

Jetzt logarithmieren:

ln (7/9)=-5k |:(-5)

(-1/5)*ln (7/9)=k=0,05026288566

Die Funktion für die Temperatur nach t Minuten lautet also:

f(t)=20+72*e^(-0,05026288566t)

Herzliche Grüße,

Willy

T = Temperatur
t = Zeit [in min]

Allgemeine Form dieser Exponentialfunktion:
T(t) = a*b^t

(a ist dabei im Allgemeinen der Anfangswert,also die Temperatur zum Zeitpunkt 0)

T(0) = 92 Grad Celsius => a*b^0 = 92 Grad Celsius <=> a = 92 Grad Celsius

T(5 min) = 76 Grad Celsius => (92 Grad)*b^5 = 76 Grad
<=> b^5 = 76/92
<=> b = Fünfte Wurzel aus (76/92)

Damit sind dann a und b berechnet und du kannst damit die Funktionsgleichung aufstellen.


lks72  27.03.2018, 11:39

Der Grenzwert deiner Funktion für t gegen unendlich ist aber 0 und nicht 20 Grad, bildet also das Problem nicht korrekt ab. Bin da in meiner Antwort auch zunächst drauf reingefallen.

0

T((t) = T(0) • a^t.
Nun ist T(0) = 92 und dann mit den ersten Werten T(t) und t einsetzen und damit a ausrechnen. Dann hast du alles .


lks72  26.03.2018, 20:24

Kleine Korrektur , es muss natürlich T = 20 + T0 • a^t heißen, da 20 Grad ja die untere Schranke ist.

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lks72  26.03.2018, 20:25

Ah , was ein Murks, und dann natürlich nicht T0 vorne , sondern (T0 - 20)

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Schreib hin weil ich den Kaffe getrunken habe fertig deswegen ist die Tasse abgekühlt