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

133

    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. Porvarimediat paniikissa demareiden huiman kannatuksen vuoksi

      Piti sitten keksiä "nimettömiin lähteisiin" perustuen taas joku satu. Ovat kyllä noloja, ja unohtivat sen, että vaalit
      Maailman menoa
      86
      6023
    2. KATASTROFI - Tytti Tuppurainen itse yksi pahimmista kiusaajista!!!

      STT:n lähteiden mukaan SDP:n eduskuntaryhmän puheenjohtaja Tytti Tuppurainen on käyttäytynyt toistuvasti epäasiallisesti
      Maailman menoa
      321
      5155
    3. Huono päivä

      Tänään on ollut tosi raskas päivä töissä. Tekis mieli itkeä ja huutaa. En jaksa just nyt mitään. Minä niin haluaisin ja
      Ikävä
      20
      2658
    4. Mikä siinä on ettei persuille leikkaukset käy?

      On esitetty leikkauksia mm. haitallisiin maataloustukiin, kuin myös muihin yritystukiin. Säästöjä saataisiin lisäksi lei
      Maailman menoa
      51
      2605
    5. Lääppijä Lindtman jäi kiinni itse teosta

      Lindtman kyselemättä ja epäasiallisesti koskettelee viestintäpäällikköä. https://www.is.fi/politiikka/art-2000011780852
      Maailman menoa
      83
      1842
    6. Juuri nyt! Tytti Tuppurainen on käyttäytynyt toistuvasti epäasiallisesti

      Ai että mä nautin, Tytti erot vireille! "Käytös on kohdistunut avustajia ja toisia kansanedustajia kohtaan, uutisoi STT
      Maailman menoa
      103
      1669
    7. Puolen vuoden koeaika

      Voisi toimia meillä. Ensin pitäis selvittää "vaatimukset" puolin ja toisin, ennen kuin mitään aloittaa. Ja matalalla pro
      Ikävä
      17
      1521
    8. Onko kaivattusi

      liian vetovoimainen seksuaalisesti?
      Ikävä
      110
      1511
    9. seurakunnan talouspäällikön valinta meni perseelleen

      Nyt on ihan pakko kyseenalaistaa tuo Kemijärven seurakunnan päätös talouspäälliköstä. Valitulla ei ole talouspuolen osaa
      Kemijärvi
      119
      1412
    10. Olen ihmetellyt yhtä asiaa

      Eli miksi naiset ovat niin pelokkaan tai vaitonaisen oloisia minun seurassani. Se sai minut ajattelemaan, että olen epäm
      Ikävä
      133
      1393
    Aihe