Yhteenveto ja itsearviointi
Yhteenveto
Lämpö lämpötilan muutoksessa
- Kappaleen lämpötilan kasvaessa siihen siirtyy energiaa (lämpöä). Lämpötilan laskiessa kappaleesta siirtyy lämpöä pois.
- Kappaleeseen / kappaleesta siirtyvä lämpö ([[$ Q $]]) lasketaan lämpökapasiteetin ([[$ C $]]) ja lämpötilan muutoksen ([[$ \Delta T $]]) tulona: [[$ Q=C \Delta T $]].
- Tiettyä ainetta olevan kappaleen lämpökapasiteetti on kappaleen massan (m) ja aineelle ominaisen ominaislämpökapasiteetin ([[$c$]]) tulo: [[$ C=cm $]].
Olomuodon muutokset
- Olomuodon muutos tapahtuu vakiolämpötilassa, jolloin aineen rakenneosien väliset sidokset muuttuvat.
- Aineen sulaminen ja höyrystyminen vaativat energiaa, kun taas tiivistyminen ja jähmettyminen vapauttavat energiaa ympäristöön.
- Aineen sulaessa tai jähmettyessä siirtyy siihen tai siitä pois kaavan [[$ Q=sm $]] mukainen lämpö ([[$Q$]]). Kaavassa [[$s$]] on aineen ominaissulamislämpö ja [[$m$]] massa.
- Aineen höyrystyessä tai tiivistyessä siirtyy siihen tai siitä pois kaavan [[$ Q=rm $]] mukainen lämpö ([[$Q$]]). Kaavassa [[$r$]] on aineen ominaishöyrystymislämpö ja [[$m$]] massa.
- Aineen olomuoto riippuu lämpötilan lisäksi paineesta. Olomuodon riippuvuutta näistä suureista voidaan esittää faasikaaviolla.

Lämpölaskujen yleisiä periaatteita
Systeemin tyypin merkitys
- Eristetyssä systeemissä lämpötilaerojen tasoittuminen tapahtuu siten, että systeemin osat ottavat vastaan yhtä suuren määrän lämpöä kuin toiset osat luovuttavat.
- Suljetussa tai avoimessa systeemissä lämpöä siirtyy systeemiin lisää tai lämpöä siirtyy systeemistä pois.
- Vedenkeittimessä oleva vesi on esimerkki suljetusta systeemistä. Veteen siirtyy lämpöä systeemin ulkopuolelta, kun keitin laitetaan päälle.
Lämpölaskujen ratkaisuperiaatteita
- Selitä kaikki systeemissä tapahtuvat prosessit, joissa lämpöä siirtyy.
- Merkitse prosesseissa siirtyvät energiat omina lausekkeinaan.
- Muodosta yhtälö, jossa esiintyvät lämpöä vastaanottavat ja lämpöä luovuttavat osat.
- Ratkaise kysytty suure suureyhtälönä.
- Ilmoita tunnettujen suureiden arvot tilanteeseen sopivissa yksiköissä ja ratkaise tuntematon suure.
- Pyöristä vastaus sopivaan tarkkuuteen.
Huomioita
- Homogeenisen aineen vastaanottama tai luovuttama lämpö lasketaan kaavalla [[$ Q=cm \Delta T $]].
- Kappaleen luovuttama tai vastaanottama lämpö lasketaan kaavalla [[$ Q=C \Delta T $]].
- Teholla P siirtyvä energia on tehon määritelmän nojalla [[$ Q=Pt $]].
- Olomuodon muutoksissa vapautuva tai aineen vastaanottama lämpö on [[$ Q=sm $]] tai [[$ Q=rm $]].
Lämpölaskuihin liittyvien yhtälöiden muoto
- Vaihtoehto 1
- Toisella puolella ovat systeemin vastaanotetut lämmöt ja toisella puolella luovutetut lämmöt.
- Yhtälö on muotoa [[$Q_\text{vastaanotetut}=Q_\text{luovutetut}$]].
- Lämpötilan muutos on aina positiivinen riippumatta siitä, nouseeko vai laskeeko systeemin osan lämpötila.
- Vaihtoehto 2
- Toiselle puolelle laitetaan systeemin osien vastaanottamat ja luovuttavat lämmöt. Vastaanotettu lämpö on positiivista ja luovutettu negatiivista. Toisella puolella on systeemiin siirtyvä tai systeemistä pois siirtyvä energia.
- Yhtälö on muotoa [[$Q_\text{systeemi}=E_\text{ympäristö}$]].
- Jos systeemi on eristetty, on [[$E_\text{ympäristö}=0$]].
- Lämpötilan muutos lasketaan aina [[$\Delta T = T_{\text{loppu}}-T_{\text{alku}}$]]. Tällöin lämpötilan muutos ja lämpö ovat negatiivisia, jos systeemin osa luovuttaa lämpöä. Jos systeemin osa vastaanottaa lämpöä, systeemin osan lämpötilan muutos ja lämpö ovat positiivisia.