• ベストアンサー

数学の問題です。

コーヒーが95℃に温められている。室温15℃の部屋に5分間放置したら65℃になった。コーヒーの温度が55℃に下がるのは最初から何分後か。温度の降下速度は周囲の温度との温度差に比例するものとする。log2=0.3。よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.2

コーヒーの温度をT、経過時間をt(分)とすると、微分方程式は  d(T-15)/dt = -k(T-15)   kは比例定数 これを解くと、  T = 15+80e^(-kt) t=5のとき、T=65というのだから、  65 = 15+80e^(-5k)  e^(-5k) = 5/8 両辺の対数をとると、  -5kloge = log(5/8) = log(10/2) - 3log2 = log(10) ~ 4log(2) = 1-4・0.3 = -0.2  k = 0.2/(5loge) = 0.04/loge 50℃になるときは、  50 = 15 + 80e^(-kt) あとは、計算をうじゃうじゃやればでてくるんじゃね~。

matsuuuuuu
質問者

お礼

ありがとうございましたm(__)m

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (1)

  • alice_44
  • ベストアンサー率44% (2109/4759)
回答No.1

コーヒーが熱を放出することで 室温がどのように上がるのか について、何の情報もないね。 問題不備。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 微分方程式のこの問題がわかりません。

    微分方程式のこの問題がわかりません。教えてくださるとうれしいです。 途中式を教えていただきたいです。 1、沸騰したお湯を気温10度の場所に放置しておいたら、4分後に70度になった。容器中の水の温度の降下速度は周囲の温度との温度差に比例すると考える時、このお湯が60度になるのは沸騰している状態から何分後か。 答え、t=4log(5/9)/log(2/3) =log3分の2分の、4log9分の5 2、実験によれば、多くの放射線物質はその瞬間に存在するその物質量N(t)に比例する速さdN/dtで崩壊する。初期条件N(0)=N0、ラジウム^226×Raの半減期を1600年として、ラジウムは100年間で何%消滅するか。 答え、N=N0exp[-(log2/1600)t],4.2% とても難しく、ちんぷんかんぷんで困っています。 ぜひ、教えていただきたいです。お願いします。

  • 数学の質問です。

    数学の問題で困ってます。 教えてください。 周囲の温度が20゜cのところで、コーヒーカップに90゜cのコーヒーを入れたら、10分後には60゜cになっていた。20分後、30分後にはそれぞれ何度になっているかを次のニュートンの冷却法則を使って、(1)(2)(3)の手順に従って求めよ。 ニュートンの冷却法則:"冷却速度は温度差に比例する。" (1)手順1 微分方程式を立てる。温度T(゜c)、時間をtとする。 (2)手順2 微分方程式を解く (3)手順3 初期条件から定数を求める。

  • 微分方程式の問題です 教えてください><

    1 一定温度Aに保たれた大気中に放置された温度T(>A)の高温物質の冷却速度は、この物体のその時の温度と大気の温度の差に比例するという。比例定数をλとしてTのみたす微分方程式を立てよ。また、時刻0における物体の温度をT0としてTのみたす方程式を解け。 2 温度が20度の大気中に140度の鉄板を放置したとき、80度に下がるのに10分を要した。このときの比例定数λを求めよ 3 2の状態からさらに20分たった後にこの鉄板は何度であると考えられるか。

  • 微分方程式で問題が・・・

    大学の微分方程式の講義のレポートが出たのですが、全く分からず途方に暮れています。 問題は2つ。 問1 周囲の温度が20℃のところで、コーヒーカップに90℃のコーヒーを入れたら、10分後には60℃になっていた。20分後、30分後にはそれぞれ何度になっているかを次のニュートンの冷却法則を使って(1)(2)(3)の手順に従って求めよ。 (注)ニュートンの冷却法則:冷却速度は温度差に比例する (1)微分方程式を立てる。温度T(℃)、時間をtとする。 (2)微分方程式を解く。 (3)初期条件から定数を求める。 問2 (1)宇宙線の照射を受けた上空で放射線同位体炭素14Cが生成され古生物の体内に吸収される。  古生物が死ぬと、14Cの原素数N(t)の減少速度-dN(t)/dtはN(t)に比例する。   崩壊係数をλ、N(0)=N0として、上記の微分方程式を立てて解け。 (2)放射性同位体元素の数が半分になる時間を5760年として、λを求めよ。 (3)1700年経つと14Cha初期に比べて何%に減っているか。 の2問です。 できれば途中式などもよろしくお願いします。

  • やっぱり解りません

    前質問した問題なんですが解き方は理解できたんですけど、式がたてられません。 式の立て方教えてください。 周囲の温度が20゜cのところで、コーヒーカップに90゜cのコーヒーを入れたら、10分後には60゜cになっていた。20分後、30分後にはそれぞれ何度になっているかを次のニュートンの冷却法則を使って、(1)(2)(3)の手順に従って求めよ。 ニュートンの冷却法則:"冷却速度は温度差に比例する。" (1)手順1 微分方程式を立てる。温度T(゜c)、時間をtとする。 (2)手順2 微分方程式を解く (3)手順3 初期条件から定数を求める。

  • エアコンの除湿が効かない

    http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4196915.html こちらの質問をしたものです。 当初質問したことと別の事に問題があるようですので、新たに質問させて下さい。 エアコンの効きの悪い部屋の湿度を測ってみたところ異様に高いんです。 それでエアコンが良く効く隣の部屋と同じ温度設定で室温と湿度を測ってみたんです。 (二つの部屋は廊下を挟んで隣り合っていて同じメーカーの同じランクのエアコンをつけています) 設定温度27度・除湿・風量弱 でやってみました。 15分後に良く効く部屋の室温は29度・湿度50%で、部屋に入ったとたんひんやりしていて快適でした。 効きの悪いほうの部屋は室温29度湿度80%で、なんだかもわ~として生ぬるい感じです。 同じ室温なのに体感温度に差があるのは湿度が高いためと思われます。 それでもう一度吹き出し口の温度と湿度も合わせて見てみたところ、温度は23度、湿度が90%でした。 これではいくら除湿にしても湿度が下がらないわけですし、 部屋が設定温度になっても湿度が高いので不快なのだとわかりました。 ちなみにこれはだんだん除湿が効かなくなったのではなくて、当初から除湿できていなかったと思われます。 購入当時からなんだか効きが悪いなぁ~と思いながら使っていたんです。 でも部屋の温度を測ってみるとそれなりに下がっているので不思議に思っていたのですが、 まさか湿度がこんなに高いと思っていなかったので、我慢して使っていました。 これはエアコンに問題があると考えてよいのでしょうか? 問題があるとすればどのようなことが考えられますか?

  • エアコンの効きが悪い(再質問です)

    東芝RAS502PV(5・0kw)を先週買いました。  冷えが悪いと感じたので(13畳くらいのリビングです)温度測定をしました。 室温:29・6℃が強で30分後室温27・6℃になり吸入口の温度は27・8℃(室温測定の場所とは異なります)、この時20分くらい噴出し口に直接温度計を当てて見ますと18・4℃まで下がりました。(素人の測定ですが温度計は信頼性があると思います、ただ内部までは入れれません)この差は9℃なんですがこれは正常でしょうか、自分としてはこのくらいの大きさならもっと差はあると思いましたが、教えてください。点検で異常なければ有料だそうです。

  • エアコンの効きが悪い(再質問です)

    エアコンの初期不良かどうか(再々質問です)実験結果をみてください 東芝RAS502PV(5・0kw)を先週買いました。部屋は14畳、南向き、1階(コンプレッサーもすぐ外に設置)。吹き出しの風があまり冷たく感じませんから東芝に聞くと リモコン設定17℃、強風、30分後に吸入口と吹き出し口の差が10℃以上なら正常といわれました。2回素人ですが実験しました、 (1)                              室温:29・6℃                 室温30分後27・6℃                   吸入口と吹き出し口の 風の温度差は(1)9・6℃(27・8-18・4=9・6)でした       (2) 室温:32・4℃ 室温30分後29・0     吸入口と吹き出し口の 風の温度差は    10・2℃(29・0-18・8=10・2)     この数値より正常とみなしてよろしいか、ただ室温がせいぜい3~4℃しか下がりません(25℃までなって寒いなどは絶対になりません)これも強風で弱風にすると暑く感じます。 追記:何故この様な実験をしたかと言うと購入先の量販店に聞くと「故障なら無料補修はするが正常なら点検になるので有料(1万くらい)と言われたからです、新品でエアコン効かない、それで1万取られるのはくやしいです、しかも5kwとかなり大型と思っています、どなたか御教授願えませんか。また15年前のエアコン(2・5kw)ではこの風の差が15分で11・2℃になりました。

  • 温度計の使い方

    冷蔵庫の調子が悪くなりました。明らかに冷蔵庫は壊れているのですが、冷凍庫が生きているかどうか確認するため 室温を測る 温度計(液体は赤い色の、よく見るタイプ)を入れておきました。 半日たって 見ると 17℃を指しています。室温は20℃。 氷も解けていないし、明らかに室温よりはだいぶ低い筈で3℃差という事は考え難いです。 いきなり温度差の大きいところへ入れたので温度計が壊れたのでしょうか? 大寒波が来て室温が下っていって、零下になるような場合なら正しい温度を指すと思えるのですが、こういう使い方は良くなかったのでしょうか? 詳しいかたご教示下さい。

  • 氷の溶け方について

    室温20度の部屋に、同じ大きさで同じ温度(たとえば-10度)の氷を、そのまま放置する場合と、毛布にくるんで置く場合を考えた時、そのまま放置した方が早く溶けますよね? それは、日常の感覚的にわかるのですが、実際にどうしてかと聞かれるとわかりません。 どなたか具体的に説明できる人はいないでしょうか?