Lämpö on energiaa - muistiinpanot

Johdanto: Mistä lämpöä kuumaan teekuppiin:

Vaihe Energiamuoto Paikka
1 Auringossa vety fuusioituu heliumiksi Ydinenergia Aurinko
2 Puu kasvaa valon avulla Säteilyenergia Metsä
3 Puun kuorta haketetaan biopolttoaineeksi Kemiallinen energia Voimalaitos
4 Palaminen lämpökattilassa höyrystää vettä Lämpöenergia Voimalaitos
5 Lämpö nostaa vesihöyryn painetta Potentiaalienergia Voimalaitos
6 Höyry pyörittää turbiinia voimalaitoksessa Liike-energia Voimalaitos
7 Turbiini pyörittää generaattoria Sähköenergia Voimalaitos
8 Vedenkeitin on kiinni pistorasiassa Lämpöenergia Koti
9 Teejuoma luovuttaa lämpöä elimistöön Lämpöenergia Keho

Lämpö = lämpöenergia, yksi energian lajeista, E

Energian yksikkö 1 kJ
  • Kun aineen lämpötila nousee, se vastaanottaa (varastoi) lämpöä
  • Kun aineen lämpötila laskee, se luovuttaa lämpöä
  • Kaksi eri lämpötilaista ainetta tai kappaletta kosketuksissa:
    • Lämpöä siirtyy korkeammasta lämpötilasta matalampaan
    • Toisen lämpötila laskee, toisen nousee
    • Lämpö ei häviä, se vain tasaantuu
  • Kylmän tunne on sitä, että lämpöä on liian vähän
  • Kylmä ei tule luokse, vaan lämpö siirtyy ympäristöön.

Laskeminen

Kuinka paljon lämpöenergiaa lämmittäminen vaatii, riippuu:
  • Mitä ainetta - ominaislämpökapasiteetti c (yksikkö kJ / kg °C)
    tämä tieto etsitään taulukoista!
  • Kuinka paljon - massa m (yksikkö kg)
  • Miten lämpimäksi - lämpötilan muutos ΔT (yksikkö °C)
  • Kaava: E=cmΔT

Ⓔ Kuumennetaan 2,0 litraa huoneenlämpötilassa eli +20 °C lämpöistä vettä kiehumispisteeseen eli +100 °C lämpötilaan. Kuinka suuri lämpöenergia tarvitaan? Huom: Veden tiheys on 1,00 kg/dm3, joten yhdellä litralla vettä on yhden kilogramman massa. Laskussa massan ja lämpötilan yksiköt supistuvat pois ja vastaukseen jää energian yksikkö.

Vesi

Veden lämpökapasiteetti on korkea, 4,19 kJ / kg °C.
Näin ollen 1 kg vettä sitoo 4,19 kJ energiaa lämmetessään yhden celsius-asteen.
Vesi on sen takia työläs lämmittää - perunakattilaa liedellä joutuu odottamaan.
Levyn ollessa päällä ehtii kulua paljon sähköenergiaa, mikä kasvattaa sähkölaskua.
Vastaavasti kuuma vesi myös luovuttaa paljon lämpöä. Siksi tomaatti pitsassa polttaa suuta.

Sekoitukset

Kuva: Sekoitetaan vatiin kauhallinen kylmää ja kauhallinen kuumaa vettä. Sekoituksen lämpötila on keskiarvo sekoitettavista vesistä. Kuuma vesi jäähtyy yhtä paljon kuin kylmä vesi lämpenee. Sekoittettaessa kylmä vesi vastaanottaa lämpöenergian, jonka kuuma vesi luovuttaa.

Kauhallinen kylmää 10 °C vettä ja kauhallinen kuumaa 80 °C vettä
Keskiarvo: (10 °C + 80 °C) : 2 = (90 °C) : 2 = 45 °C

Viisi kauhallista kylmää 10 °C vettä ja kaksi kauhallista kuumaa 80 °C vettä
Keskiarvo painotettuna: (5 · 10 °C + 2 · 80 °C) : 7 = (210 °C) : 7 = 30 °C