4.3 Lämpöopin tehtäviä
Lämpöopin tehtävistä
Tehtävät 1-20: Tehtäviä paineesta, kaasuista ym
Tehtävät 21-40: Tehtäviä lämmöstä ja energiasta
Tehtävät 41-60: Ei-laskennallisia tehtäviä eri aiheista
Tehtävät 61-: Haastavia tehtäviä eri aiheista
Tehtäviä paineesta, kaasuista ym.
1.
Veneen massa varusteineen on 520 kg ja se on pienessä tutkimusaltaassa, jonka pinta-ala on 50 m2.
a) Kuinka suuren vesimäärän vene syrjäyttää?b) Mitä tapahtuu altaan veden pinnalle, kun veneestä heitetään altaaseen kivi, jonka massa on 20 kg ja tiheys 2380 kg/m3?
c) Laske kiven paino ja kiveen kohdistuva noste vedessä.
(V: 520 l, 200N, 82 N)
1.
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
2. tehtävä paineesta YO k2017
a) Miten ulkoinen ilmanpaine vaikuttaa nestepintojen korkeuseroon? (2 p.)
b) Kuinka suuri on nestepintojen korkeusero? (4 p.)
(V: 7,0 mm)
2.
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
3. Kaasun tila
Pulloa käytettiin sisätiloissa 20 °C:een lämpötilassa.
a) Mikä oli happipullossa olevan hapen paine käytön alussa?
b) Mikä on käytetyn hapen massa?
(V: 1,3 MPa, 90 g)
3
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
4. YO 200X
(V: 2,54 kg)
4.
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
5. YO k2007 #4
(V: alle -31 °C)
5
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
6. YO k2011 #11

a) Osoita, että mäntäpumpun siirtäessä nestettä tilavuuden [[$ \Delta V $]], mäntään kohdistuva voima tekee työn [[$ p\Delta V $]], jossa [[$ p $]] on nesteen paine.
b) Kuinka suuren työn sydän tekee yhden syklin aikana, kun vasemman kammion supistuksessa verta siirtyy 70 ml ja verenpaine supistuksen aikana (systolinen paine) on 120 mmHg? Oikean kammion työ on kuudesosa vasemman kammion tekemästä työstä.
c) Kuinka suuri on sydämen keskimääräinen teho, kun syke on 76 min-1?
(V: 1,3 J; 1,7 W)
6.
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
7. Lääketieteen lyhyitä monivalintatyyppisiä pääsykoetehtäviä
8. Kaasulämpömittari YO s2019
Aineisto: 2.A Kuva: Kaasulämpömittari 2.B Tiedosto: Mittaustulokset
a) Piirrä valitsemallasi ohjelmalla kuvaaja ilmasäiliössä vallitsevasta paineesta lämpötilan funktiona. (5 p.)
b) Kaasulämpömittarilla voidaan määrittää lämpötila painetta mittaamalla. Kaasulämpömittari vietiin ulos eräänä talvipäivänä, jolloin painemittari asettui näyttämään arvoa 88,2 kPa. Mikä oli ulkona vallitseva lämpötila? (5 p.)
c) Ideaalikaasun paine lähestyy nollaa, kun kaasun lämpötila lähestyy absoluuttista nollapistettä. Arvioi tällä laitteella tehtyjen mittausten perusteella, kuinka suuri olisi celsiusasteina ilmaistu lämpötila absoluuttisessa nollapisteessä. Lämpötilan vaikutus säiliön tilavuuteen oletetaan vähäiseksi. (5 p.)
(V: -12,1 C[[$^{\circ}$]]; -283 C[[$^{\circ}$]])
8
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
Tehtäviä lämmöstä ja energia
21. YO s2011 #3
b) Mikroaaltouunissa kuumennetaan 2,0 dl kylmää vettä 750 W:n teholla 30 s:n ajan. Kuinka paljon veden lämpötila nousee?
c) Pakastimessa 1,8 dl huoneenlämpöistä (+20 °C) vettä pakastetaan jääkuutioiksi, joiden lämpötila on -18 °C. Kuinka paljon lämpöenergiaa on poistettava vedestä?
(V: 7,5 kJ/K; 27 K; 82 kJ)
21
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
22. YO-20XX
(V: 38 MJ/kg)
22
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
23. Graafinen tehtävä YO-s2018
kahvi.cmbl
b) Kahvia oli mukissa 192 ml. Kuinka paljon lämpöä kahvi luovutti ympäristöön aikavälillä 2,5 min – 5,5 min? (5 p.)
(V: b) 6,6 kJ c) 21 W)
23
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
24. YO s2007 #3
(V: 91 °C)
24
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
25. YO 2018 #4
(b-kohta vanhan opetussuunnitelman mukainen)
(V: 78%)
25
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
5. YO 2018 #4
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
26. YO s2012 #3
a) Kuinka suuri oli keräinten hyötysuhde?
b) Kuinka paljon nousi 750-litraisen lämminvesivaraajan veden lämpötila tunnissa?
(V: 71%; 7,5 °C)
26
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
27. YO s2010 #3
(V: 100...110 kg)
27
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
28. YO k2011 #3
a) Mistä kuulan lämpeneminen johtuu? (2 p.)
b) Kuinka paljon kuulan lämpötila hetkellisesti nousee yhdellä iskulla? Vasaran massa on 1,2 kg ja sen nopeus ennen kuulaan osumista on 5,3 m/s. Oletetaan, että iskun vaikutus ilmenee vain kuulan lämpötilan nousuna. (4 p.)
(V: 14 °C)
28
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
29. YO k2012 #4
(V: 54 000 kg)
29
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
30. Sauna YO s2020
a) Kuinka monta prosenttia enemmän kylmän löylyveden käyttö vähentää kiuaskiviin varastoitunutta energiaa kuin lämpimän veden käyttö? 7 p.
b) Kuinka paljon kiuaskivien lämpötila laskee koko kivimassassa keskimäärin, kun käytetään kylmää (7 °C) löylyvettä? 4 p.
c) Selitä fysikaalisia käsitteitä käyttäen, mihin perustuu heti löylynheiton jälkeen iholla tuntuva lämmittävä vaikutus. 4 p.
(V: a) 5,6% b) 6,0 K)
30
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
Ei laskennallisia tehtäviä eri aiheista
41. YO k2010 #11
a) Missä olomuodossa aineet esiintyvät alueissa 1, 2 ja 3? Nimeä alueita rajoittavat käyrät.
b) Selitä, mitä tarkoittavat kolmoispiste ja kriittinen piste.
c) Kumpi on veden diagrammi? Perustele.

41
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
42. YO s2006 #8
a) sähköliedellä
b) induktioliedellä
c) mikroaaltouunissa.
42
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
43. YO k1995 #2
b) Miksi nestekaasupullo jäähtyy, kun siitä otetaan kaasua?
c) Teräspultti on juuttunut alumiinikappaleeseen. Helpottaako rakenteen lämmittäminen (esim. kuumailmapuhaltimella) pultin irtoamista?
43
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
44. YO k1992 #2
a) hydraulinen nostolaite,
b) painekattila ja
c) kylmälaukku (styrox-laatikko, jonka sisällä on pakastimesta otettu vesitäytteinen muovipullo)?
44
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
45. YO k1999 #16
a) lämpötilan,
b) paineen mittaamisessa?
45
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
46. YO s1998 #1
a) umpinaisen metallisylinterin, b) epäsäännöllisen muotoisen kiven ja c) nesteen tiheyden?
Kuvaile kussakin tapauksessa koejärjestely ja tarvittavat mittavälineet. Kiinteät kappaleet ovat noin 100 g:n painoisia, ja nestettä on riittävästi.
46
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
47. YO s2002 #16, osa
a) tiheyden
b) ominaislämpökapasiteetin.
Esitä kussakin tapauksessa, mitä välineitä käytetään, mitä suureita mitataan ja miten kysytty suure lasketaan mitatuista. Vertaile myös esittämiesi menetelmien tarkkuutta toisiinsa nähden.
47
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
48. Videoaineistoon perustuva tehtävä
48
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
Haastavia tehtäviä eri aiheista
61. YO k2020 (Osio 3)
b) Paineastian tilavuus on 1,0 litraa. Astia täytetään vesijohtovedellä, jonka lämpötila on +6,0 °C ja höyrypuhdistimen lämmitysvastus kytketään päälle. Kuinka pitkän ajan kuluttua puhdistin on käyttövalmis? 8 p.
c) Kuinka suuri tehollinen sähkövirta kulkee puhdistimen sähkövastuksen läpi veden lämmityksen aikana? 4 p.
(V: a) 140 C[[$^{\circ}$]], b) 5,2 min c) 7,8 A)
61.
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
62. TKK pääsykoe 1994 (vaativa tehtävä)
(V: 60,5 °C )
62
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
63. YO 201X tehtävä 11 (vanhan opsin painotusten mukainen)
a) tarvitaanko prosessin ylläpitämiseen työtä vai saadaanko siitä työtä,
b) milloin kaasun sisäenergia on suurimmillaan,
c) minkä vaiheiden aikana kaasu vastaanottaa lämpöä ja milloin se luovuttaa lämpöä.

63
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.