Lämmönsiirtyminen matemaattisesti tarkasteluna

luonnontietelijätär

Osaisiko joku selittää kokonaisvaltaisesti lämmön siirtymiseen liittyvän tehtävän. Osaan pyöritellä kaavoja jne., mutta jokin epäselvyys minulla tuntuu olevan näissä lämmön siirtymistehtävissä.

Esimerkiksi tilanne, jossa meillä on mehua, johon lisätään jäitä. Systeemi pyrkii asettumaan tasapainotilaan, ja jos ideaalisoidaan systeemi eristetyksi, jäähtyvien osien luovuttama lämpömäärä on yhtä suuri kuin lämpenevien osien vastaanottama lämpömäärä.

Fysikaalinen tarkastelu on selvä ja looginen, mutta en ymmärrä miten matemaattisesti se ilmaistaan. Toisin sanoen mitä tekijöitä tulee huomioida muodostaessa lauseketta, jossa toisella puolella on mehun luovuttama lämpömäärä ja toisella puolella jäiden vastaanottama lämpömäärä. Tehtävä ei mene niin suoraviivaisesti kuin, että mehun luovuttama lämpömäärä on yhtä suuri kuin jäiden vastaanottama lämpömäärä.

En ole matemaattisesti kovinkaan lahjakas, joten tarvitsen hyvin käytännönläheisen selityksen osatakseni laskea luonnonilmiöihin liittyviä tapahtumia.

7

127

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • luonnontieteilijätär

      Lisäys edelliseen kysymykseen, että kuinka siis huomioidaan olomuotomuutokset ja lämpötilakapasiteetti tehtävässä. Jäähän sulaa tehtävässä, joten se tulee ainakin huomioida.

    • >

      Kyllä se nimenomaan menee juuri näin suoraviivaisesti. Sinun pitää vain osata huomioida, mihin eri prosesseihin jää vastaanottaa vedeltä lämpöä, jotta päädytään lopputilaan, jossa on sekaisin mehua ja saman lämpöistä jään sulamisvettä.

      Mehu luovuttaa lämpömäärän, joka kuluu kolmeen eri vaiheeseen:
      1) Jään lämmittäminen 0-asteiseksi
      2) 0-asteisen jään sulaminen
      3) Sulamisessa syntyneen veden lämmittäminen samaan lämpötilaan mehun kanssa

      Mehun luovuttama lämpömäärä on siis yhtä suuri kuin näiden kolmen prosessin lämpömäärien summa.

      • luonnontieteilijätär

        Kiitos Vanellus selkeästä vastauksesta. Ensimmäistä kertaa elämässäni joku vastaa melko suoraan kysymykseen suoralla vastauksella. Epäilin jotain tuon suuntaista, mutta osasit koota ajatukset järkevästi.

        Nuo kolme eri vaihetta yhtälön toiselle puolelle, mutta yhtälön toisella puolella on mehun luovuttaman lämpömäärän lisäksi yhtälö, joka pitää sisällään lasin lämpökapasiteetin ja lampötilan muutoksen. Luovuttaako lasikin lämpöä sitten (mehun lisäksi)?


      • luonnontieteilijätär kirjoitti:

        Kiitos Vanellus selkeästä vastauksesta. Ensimmäistä kertaa elämässäni joku vastaa melko suoraan kysymykseen suoralla vastauksella. Epäilin jotain tuon suuntaista, mutta osasit koota ajatukset järkevästi.

        Nuo kolme eri vaihetta yhtälön toiselle puolelle, mutta yhtälön toisella puolella on mehun luovuttaman lämpömäärän lisäksi yhtälö, joka pitää sisällään lasin lämpökapasiteetin ja lampötilan muutoksen. Luovuttaako lasikin lämpöä sitten (mehun lisäksi)?

        >

        Kyllä, todellisuudessa juuri näin käy. Monesti näitä koulutason laskutehtäviä yksinkertaistetaan niin, ettei astian luovuttamaa tai vastaanottamaa lämpöä huomioida. Mutta jos tehtävänanto sitä edellyttää ja antaa siihen tarvittavat tiedot, niin silloin se on toki huomioitava.

        Astian ja mehun luovuttamien lämpömäärien summa on siis yhtä suuri kuin noiden kolmen edellämainitun prosessin lämpömäärien summa.


    • mkonjibhu

      Pitää muistaa, että jään sulamislämpö vastaa noin 80 asteen lämpötilan muutosta vastaavassa määrässä nestettä. Siksi jäätä tarvitaan aika vähän jäähdytettävän mehun määrään verrattuna.

    • maisteri Lehtiö

      mahtaa Lehtistä ny naurattaa

    • luonnontieteilijätär

      Uskomatonta miten selkeästi osaat kertoa asiat Vanellus. Mikä on koulutustaustasi? Aloitin hiljattain fysiikan opiskelut ja tuntuu, että ihan yksinkertaisiin kysymyksiin, kun mikä vaikuttaa mihin ei saa kunnollista vastausta.

      Toisinaan ihmiset sekoittavat jopa terminologian ja menen ihan sekaisin. Silloin kun on alussa opinnoissaan pienetkin sekaannukset sekoittavat ainakin oman pääni. Ehkä muut osaavat jotenkin korjata puheesta puutteet, mutta minulle se on erittäin hankalaa. En ole pilkunviilaaja tai viisastelija, kun kysyn ihan perusasioita.

      Jos olet vielä linjoilla, niin miten selität käämin? Tiedän, että kyseessä on laite, johon indusoituu muuttuvan magneettikentän avulla sähkövirta, mutta mikä pyrkii vastustamaan minkä muutosta (ja miksi)?

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Lavrov suivaantui Stubbille perustellusti.

      Lavrov perusteli suivaantumistaan tosiasioilla Suomen tarinasta sotiemme jälkeen, tutkija Tynkkynen ja pankkihenkilö Sol
      Maailman menoa
      481
      1765
    2. Sukupuolia on vain kaksi- kohukassista tuli kova tuomio perheenisälle oikeudessa.

      https://www.iltalehti.fi/kotimaa/a/4d4db0d9-4dda-4ba6-a699-25d725683ad6 Miten näin normaalista kassissa olevasta tekstis
      Maailman menoa
      378
      1517
    3. Se ei ihan oikeasti vaatisi kuin yhden

      Tekstiviestin... Jos rakastat minua vielä toivoisin että laittaisit minulle viestiä. Rakastatko? Oletko oikeasti niin pe
      Ikävä
      64
      1348
    4. Eronnut Janni Hussi palaa julkisuuteen - Aloittaa uudessa työssä, joka on aivan uusi pesti Suomessa

      Janni Hussi on saanut viime aikoina kohujulkisuutta, kun hänen ja Joel Harkimon avioliitto päättyi eroon kesällä 2025. H
      Suomalaiset julkkikset
      16
      1325
    5. Et saa mua ikinä

      Oma vikasi. Naiselta.
      Ikävä
      100
      915
    6. Ketä ikävöit?

      Tuntomerkkejä jos täällä oikeat kohtaavat❤️
      Ikävä
      51
      879
    7. JM lukkoliike

      Mihin helvetin kuuseen te olette tällä kertaa siirtäneet Lukkoliikkeenne? Sen kerran kun ensimmäisen ja viimesen kerran
      Jämsä
      19
      876
    8. Miten kesäsi meni?

      Oletko tyytyväinen siihen? Oliko kaivattusi mielessäsi? Lähennyitkö vai etäännyitkö hänen kanssaan?
      Ikävä
      65
      746
    9. Pankin avajaiset

      Osuuspankin uuden toimitilan viralliset avajaiset vetävät väkeä. Kyllä oli outo nauhan leikkaus, kun leikkaajat pyllisti
      Kuhmo
      15
      731
    10. Helena Ahti-Hallberg uudessa elämäntilanteessa - Paljastaa eläkehaaveestaan Espanjassa: "Mä.."

      Oi, kuulostaa ihanalta eläkepäivillä! Helena Ahti-Hallberg on ostanut kakkoskodin Espanjasta ja hänellä on puolisonsa ka
      Eläke
      7
      722
    Aihe