Syventävät tehtävät: Ominaislämpökapasiteettilaskuja (S*)

Laskuja

2017-12-03T17:32:21+02:00

Katso aluksi video ja/tai lue esimerkki.

1. Kumpaan tarvitaan enemmän energiaa, yhden kilogramman alumiiniharkon vai kahden kilogramman rautaharkon lämmittämiseen 10 celsiusasteella?

2. Kuinka paljon vuolukivitakkaan, jonka massa on 800 kg, varastoituu energiaa, kun se lämpenee huoneenlämmöstä 80 [[$^\circ$]]C asteiseksi?

Muunna vastaus kilokaloreiksi ( 1 kcal=4,2 kJ) ja arvioi, kuinka monen päivän ruoat sisältävät saman määrän energiaa.

3. Huoneen sisältämän ilman massa on 200 kilogrammaa. Kuinka paljon tarvitaan energiaa, jotta huoneilma lämpenee kahdella celsiusasteella?

4.** Lämpöeristettyyn vesiastiaan, joka sisältää 5 litraa 25 [[$^\circ$]]C asteista vettä, laitetaan 165 [[$^\circ$]]C asteinen kuparikappale, jonka massa on 2 kilogrammaa.

Masa arvioi, että veden lämpötila nousee 5 [[$^\circ$]]C astetta kun lämpötilat ovat tasoittuneet.

Perustele laskemalla, oliko Masa oikeassa.

Ominaislämpökapasiteettilaskuja

2016-12-19T11:36:33+02:00

Aineen vastaanottaman tai luovuttaman lämpöenergian määrään vaikuttavat aineen materiaali, aineen massa ja lämpötilan muutos.

Aineen lämmetessään varastoima tai jäähtyessään luovuttama energia E lasketaan kaavalla [[$$ E=c\cdot m \cdot \Delta T, $$]] missä [[$c$]] on aineen ominaislämpökapasiteetti, [[$m$]] on kappaleen massa ja [[$ \Delta T $]] on lämpötilaero.

Esimerkki

Lasketaan kuinka paljon tarvitaan energiaa kun lämmitetään kaksi litraa huoneenlämpöistä vettä kiehumispisteeseen. Nyt

[[$ c=4,2 \frac{kJ}{kg^\circ C}, $]]

[[$ m=2 kg $]] ja

[[$ \Delta T=100^\circ C - 20^\circ C=80^\circ C, $]]

joten tarvittava energiamäärä E on [[$$ E=c\cdot m \cdot \Delta T=4,2 \frac{kJ}{kg^\circ C} \cdot 2kg \cdot 80^\circ C=672 \ kJ. $$]]

Vertailun vuoksi tarvittava energiamäärä 672 kilojoulea on kilokaloreina n. 160 kcal. Saman verran energiaa sisältää neljä siivua pekonia tai purkillinen sokeroitua jogurttia.

Ja sama videolla

2017-01-02T16:20:45+02:00