Perustehtävät (511–518)

511. Nesteen lämpeneminen

Sähkövatkaimen tehoksi ilmoitetaan 170 W. Vatkaimella sekoitetaan velliä, jota on 1,5 litraa ja jonka voidaan ajatella koostuvan kokonaan vedestä. Oletetaan, että 5,0 % vatkaimen tuottamasta energiasta siirtyy velliin. Kuinka paljon vellin lämpötila nousee 2,0 minuutin sekoituksen aikana?

511

  • Palauta kuva tai muu tiedosto
  • Palauta merkintä
  • Palauta linkki

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

512. Vasara ja naula

Naula lämpenee, kun sitä hakataan vasaralla kiinni lautaan. Jonkin ajan kuluttua hakkaamisesta naulan lämpötila on laskenut taas ympäristön lämpötilan tasolle. Selitä prosessit energian muotojen ja niiden muuntumisen näkökulmasta.

512

  • Palauta kuva tai muu tiedosto
  • Palauta merkintä
  • Palauta linkki

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

513. Hiihtäjä ja lumen sulaminen

Hiihtäjä liukuu hangella 85 metrin matkan. Suksien ja ladun välinen kitkavoima on suuruudeltaan 25 N. Kuinka monta grammaa lunta sulaa enimmillään suksien alla? Lumen oletetaan olevan sulamispisteessä.

513

  • Palauta kuva tai muu tiedosto
  • Palauta merkintä
  • Palauta linkki

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

514. Joulen koe

Joulen kokeessa siipirattaaseen kytketty punnus putoaa hitaasti ja tasaisesti 0,80 metrin matkan. Pudotus tehdään 40 kertaa peräkkäin. Punnukseen kytketty siipiratas pyörittää vettä eristetyssä astiassa. Astiassa on 2,5 kg vettä, ja punnuksen massa on 11 kg.
  1. Laske punnuksen painon tekemä kokonaistyö.
  2. Kuinka paljon vesi lämpenee, jos kaiken tehdyn työn oletetaan kasvattavan veden sisäenergiaa?

514

  • Palauta kuva tai muu tiedosto
  • Palauta merkintä
  • Palauta linkki

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

515. Kaasusylinterin lämmitys

Sylinterissä herkästi liikkuvan männän alla on kaasua 250 kPa:n vakiopaineessa. Männän pinta-ala on 0,015 m2. 
  1. Sylinteriä lämmitetään ulkoa päin, jolloin mäntä nousee 12 cm. Laske tilavuuden muutokseen liittyvän työn suuruus. Tehdäänkö kaasuun työtä vai tekeekö kaasu työtä ympäristöön?
  2. Onko kaasuun siirtynyt lämpö suurempi, pienempi vai yhtä suuri kuin a-kohdan työ? Perustele.

515

  • Palauta kuva tai muu tiedosto
  • Palauta merkintä
  • Palauta linkki

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

516. Kaasun tilanmuutokset

Suljetussa säiliössä oleva kaasu käy läpi kuvaajan mukaisen prosessin 1[[$\rightarrow$]]2[[$\rightarrow$]]3.

  1. Määritä tehdyn työn suuruus koko prosessissa. Tehdäänkö työtä kaasuun vai tekeekö kaasu työtä ympäristöön?
  2. Prosessissa 1[[$\rightarrow$]]2 kaasun ja ympäristön välillä siirtyvän lämmön suuruus on 8 700 kJ ja prosessissa 2[[$\rightarrow$]]3 6 400 kJ. Määritä kaasun sisäenergian muutos koko prosessissa.

516

  • Palauta kuva tai muu tiedosto
  • Palauta merkintä
  • Palauta linkki

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

517. Lämpövoimakone

Kohta purettava Hanasaari B -voimalaitos polttaa kivihiiltä ja tuottaa sähköä 220 MW teholla ja kaukolämpöä 420 MW teholla. Voimalan kokonaishyötysuhde on 86 %.

Tarkastellaan voimalaitoksen sähköntuotantoa lämpövoimakoneena. 

  1. Millä teholla kone ottaa energiaa lämpösäiliöstä?
  2. Entä millä teholla kone tekee työtä, ja mikä sen hyötysuhde on?
  3. Pohdi muita tilanteita, joissa lämpövoimakoneen kylmäsäiliöön menevää energiaa voidaan hyödyntää lämpönä.

517

  • Palauta kuva tai muu tiedosto
  • Palauta merkintä
  • Palauta linkki

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

518. Tuuletin viilentäjänä

Verkkovirtaan kytkettävä tuuletin voi helpottaa tukalaa oloa kuumassa tilassa. Miten tuulettimen toiminta poikkeaa ilmastointilaitteesta? Mihin tuulettimen viilentävä vaikutus perustuu?

518

  • Palauta kuva tai muu tiedosto
  • Palauta merkintä
  • Palauta linkki

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.