Fysiikka - lampooppi

Kotitehtävä lämpöopin portaisiin liittyen: Löylynheitto

Heitettäkööt viisi litraa löylyvettä kiukaalle. Pohdit, onko merkitystä, heitätkö kylmää vai kuumaa. Kylmä vesi vaatii kiukaalta enemmän lämpöenergiaa. Arvaa ensin, montako prosenttia enemmän.

A) Laske tarvittava energia, kun löylyvesi on 20 C lämpötilassa. (kylmä hanavesi)
-Laske lämpöenergia, kun vesi lämpenee 20 C -> 100 C
-Laske höyrystymisenergia, kun veden olomuoto muuttuu nesteestä kaasuksi.
-Laske energiat yhteen

B) Laske tarvittava energia, kun löylyvesi on 50 C lämpötilassa. (kuuma hanavesi)
-Laske samoin kuin edellinen. Nyt lämpötilan muutos on 50 C -> 100 C

C) Lasketaan oikeat prosentit:
100% * (Energia A - Energia B) / energia B

ratkaisut

Laskutehtäviä: laajeneminen, lämpöenergia, olomuodonmuutokset

Johdattalukysymykset - ratkaisut
A) Kiinteä muuttuu nesteeksi.
Mikä olomuodonmuutos? Energiaa sitoutuu vai vapautuu?
B) Kaasu muuttuu nesteeksi.
Mikä olomuodonmuutos? Energiaa sitoutuu vai vapautuu?
C) Kaasu muuttuu kiinteäksi.
Mikä olomuodonmuutos? Energiaa sitoutuu vai vapautuu?
D) Neste muuttuu kaasuksi.
Mikä olomuodonmuutos? Energiaa sitoutuu vai vapautuu?
E) Etsi hopean ominaissulamislämpö
F) Etsi veden ominaislämpökapasiteetti
G) Etsi jään ominaislämpökapasiteetti
H) Etsi kuparin sulamispiste
I) Etsi raudan lämmönjohtavuus
J) Etsi alumiinin ominaishöyrystymislämpö
K) Mistä asioista metallitikkaiden lämpölaajeneminen riippuu?
L) Mistä asioista vesikattilallisen höyrystämiseen tarivittava energia riippuu?
M) Mistä asioista leivinuuniin varastoitunut lämpöenergia riippuu?
N) Asetat jääpalan kiukaalle. Selitä fysiikan avulla, mitä jääpalalle ja kiuaskiville tapahtuu.

Laskut - ratkaisut
1) Annetaan 0,1 kg sulaa sinkkiä jähmettyä. Laske energia. Sitoutuu vai vapautuu? 
2) Kattilassa kiehautetaan vettä ja 0,1 kg siitä ehtii höyrystyä. Laske höyrystymisenergia.
3) 1,5 litraa kiehautettua vettä jäähtyy huoneen lämpötilaan. Laske luovutettu lämpöenergia.
4) 3m mittaista kuparitankoa lämmitetään 500 astetta. Laske pituuden muutos.
5) Pilvenpiirtäjän ilmastointi hajoaa ja lämpötila nousee 20 asteesta 35 asteeseen.
Laske kuinka paljon 150m pitkän hissin teräsvaijerin pituus muuttuu. 
6) Hikoilet heinätöissä 2 dl hikeä, joka muodostuu pääasiassa vedestä. Laske luovuttamasi lämpöenergia.
7) 7 litran vesiämpäri jäätyy. Kuinka paljon vesi luovuttaa lämpöenergiaa?
8) Vaihdat pyöränrengasta kylmässä. Kuinka paljon kätesi menettää lämpöenergiaa,
kun 200 gramman teräksinen jakoavain lämpiää -10 C lämpötilasta +20 C lämpötilaan.
8 extra*) Montako grammaa sama energia riittää sulattamaan lunta?

Hankalammat laskut - ratkaisut pyydettäessä tai lähempänä koetta
9a) Laske energia, kun huoneenlämpötilassa ollut 100 gramman sinkkilevy sulatetaan.
9b) Sulatetaan 7,5 kg erästä metallia. Energiaa kuluu noin 428 kJ. Selvitä metalli laskemalla ja taulukon avulla.
9c) Veden tiivistyessä vapautuu 400 kJ energiaa. Paljonko vettä on?
10** vaikea) Kaasukeittimen pullossa on butaanin ja propaanin seosta. Kaasua on 300 g ja sen energiasisältö on noin 46 MJ/kg. Laske, kuinka suuren määrän vettä sillä voi teoriassa kuumentaa sulamispisteestä kiehumispisteeseen.
11** vaikea) Teräksisellä männällä on 0,05 mm tilaa laajentua. Kuinka suuri lämpötilanmuutos sallitaan, jos mäntä on 10 cm leveä? 
12** työläs) Lasket kiukaalle 5 kg jääkimpaleen, jonka lämpötila on -10 C. Kuinka paljon energiaa tarvitaan, että tämä muuttuu löylyksi. (Voit verrata lopputulosta löylytehtävään)

Peda.net käyttää vain välttämättömiä evästeitä istunnon ylläpitämiseen ja anonyymiin tekniseen tilastointiin. Peda.net ei koskaan käytä evästeitä markkinointiin tai kerää yksilöityjä tilastoja. Lisää tietoa evästeistä