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

139

    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. Suomalainen tutkimus paljasti oudon asian vasemmistolaisista - he häpeävät itseään

      Kyllä, asia on faktaa. Suomalainen tutkimus osoittaa, että vasemmistolaisina itseään pitävät kansalaiset häpeävät itseää
      Maailman menoa
      141
      3928
    2. Sosialismia Tampereella: Virallinen ilmiantolinja avautuu kaupungissa

      Nyt siis mennään mansessa ihan justiinsa samaan malliin kuin entisessä Neuvostoliitossa, jossa saattoi ilmiantaa naapuri
      Maailman menoa
      357
      3048
    3. Tätä et nähnyt tv:ssä: Frederik paljastaa - Totuus "haisevasta jäynästä" pehtoorille Farmilla

      Frederik veti ns. herneen nenään ja päätti kostaa pehtoorille. Mitäs mieltä olet Frederikin "aamutoimista"? Lue jutt
      Tv-sarjat
      14
      1978
    4. Ellen Jokikunnas paljastaa kyynelehtien Ralph-pojasta: "Apua..."

      Ellen Jokikunnaksen ja hänen puolisonsa Jari Raskin perheestä ja taloprojektista Italiassa kertova Unelmia Italiassa -sa
      Suomalaiset julkkikset
      10
      1685
    5. Oho! Vappu Pimiä teki "röyhkeän" teon - Onko sopivaa paljastaa tämä MasterChef-sarjasta?

      Vappu Pimiä on astunut MasterChef Suomi -keittiöön ja liittynyt ohjelman legendaariseen tuomaristoon Helena Puolakan ja
      Tv-sarjat
      4
      1129
    6. Mun kaikkialta häviäminen

      Ei liity sinuun. Muista se. ❤️ Mua kiusataan enkä mä enää jaksa.
      Ikävä
      71
      974
    7. Kaste tulisi tehdä apostolisella tavalla Ap. t. 2:38 mukaan

      Apostolit eivät kastaneet kolminaisuuden nimellä vaan Jeesuksen alkuperäisen käskyn mukaisesti: Ap. t. 2:38 Niin Pietar
      Kaste
      42
      889
    8. Kuhmossa rallit alkoi ennen aikojaan

      Paettiin polliisia törkeästi? Se tuo rallikiima on näemmä saavuttanu paikalliset tommi mäkiset kiljupäissään auton rat
      Kuhmo
      23
      831
    9. Inhottaa ajatus siitä

      Miten monia olet pannut.
      Ikävä
      70
      818
    10. Onko teillä

      minkä tyyppisiä seksifantasioita kaivattunne kanssa?
      Ikävä
      44
      794
    Aihe