Yhteenveto

2021-05-27T14:04:34+03:00

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 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

2021-04-25T01:03:45+03:00

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.

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.

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 $]].

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.