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

150

    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. Mikä teidän jutussa on ongelmana?

      Missä meni pieleen?
      Ikävä
      136
      1260
    2. Kauhavan häiriköijistä

      Juttua Iltalehdessä. Pakko sanoa että noi nuoret on kyllä ihan pimeitä. Putkin peltoja jupksevat kiusaamaan kun ei tietä
      Kauhava
      34
      791
    3. Tehdäänkö tänään toiveista totta?

      Poikkea tänä illasta siinä lähellä ja annetaan silmien puhua ja sen jälkeen puhu sinä lopulta mitä ajattelet..
      Ikävä
      46
      577
    4. Auto ajoi päälle?

      Ja pakeni luin iltapäivälehdestä. ! Ken on kuski joka tuollee teki
      Kuusankoski
      14
      570
    5. Miksi Lapset kiusaa yöllä

      Miksi Lapset kiusaa yöllä ihmisiä? Miksi vanhemmat antaa tämän tapahtua? Eikö ne huomaa ettei lapset ole kotona vai eivä
      Kauhava
      25
      521
    6. Ajatteletko ollenkaan minua

      Naiselle, jonka kanssa vahva tunne yhteydestä. Jota kipeästi kaipaan, mutta jota ei juuri näe. Onko siitä jo kolme vuott
      Ikävä
      29
      506
    7. Haluan sinut, kuuletko minua.

      Haluan sinut. Toivon, että voisimme olla yhdessä. Mietin pystynkö täyttämään toiveesi, olemaan arvoisesi. Voisitko saad
      Ikävä
      24
      500
    8. Hän on tosi

      hyvännäköinen. Ei edes ryppyi oo. :D
      Ikävä
      22
      467
    9. Viimeinen lankafest

      Käykää viimeisessä lanka festissä. Ensivuonna sitä ei enää ole. Rahat on loppu. Harmi .
      Puolanka
      14
      462
    10. Sama ransetti taas!

      Keikkui tällä kertaa Honkavaaran tien varressa muutaman sadan metrin päässä Louhenkoskelta.. Otin rekisterin ylös ja ver
      Hyrynsalmi
      14
      461
    Aihe