问题
解答题
2013年1月9日以来,全国中东部地区17省市持续雾霾,陷入大范围的重度和严重污染.为减少空气污染,要求工厂产生的废气必须经过过滤后进行排放.已知某工厂废气过滤过程中,废气的污染物数量Pmg/L与时间t h间的关系式为:P=P0e-kt(e为自然对数的底数).如果在前5个小时消除了l0%的污染物,试求:
(1)k的值;
(2)污染物减少50%需要花多少时间?(精确到1h,参考数据:ln2=0.6931,ln3=1.0986,ln5=1.6094)
答案
由题意,前5个小时消除了l0%的污染物,
∵P=P0e-kt,
∴(1-10%)P0=P0e-5k,
∴k=-
ln0.9;1 5
(2)由(1)得P=P0e
ln0.9,t 5
当P=50%P0时,有50%P0=P0e
ln0.9t 5
∴
ln0.9=ln0.5t 5
∴t=
≈335ln0.5 ln0.9
即污染物减少50%需要花33h.