pähkinä purtavaksi, termodynamiikkaan apuja

Tutkitaan hyvin eristettyä suljettua huonetta (3 m × 4 m × 6 m), jonka sisältämä ilma on aluksi 7◦C lämpötilassa. Huonetta lämmitetään lämpöpatterilla, jonka sisällä on vesihöyryä. Lämpöpatterin tilavuus on 50 L ja se sisältää vesihöyryä 200 kPa paineessa ja 200 ◦C lämpötilassa, kun patterin sisään- ja ulostuloventtiilit suljetaan. Patterin sisältämää energiaa levitetään huoneeseen käyttämällä 120 W tuuletinta. Lämpöpatterin sisältämän höyry luovuttaa energiaa huoneilmalle samalla, kun lämpöpatterin sisältämän höyryn paine tippuu lopputilan lukemaan 100 kPa 45 min aikana. Mikä on ilman keskimääräinen lämpötila lopputilassa?
12454
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 12

Vanhimmat

Ja paljonko voi maksaa Kuopion tprilla?

Äänestä

Patterin sisällä on höyryä 0,050*0,926 = noin 0,046 kg eli 46 grammaa. Jos ja kun se nesteytetään jäähdyttämällä, niin lämpöenergiaa vapautuu noin 115 kJ eli 45 min aikana keskimääräinen lämmitysteho on 115/(45*60) = 0,043 kW eli 43 W. Huonetta lämmittää siten 120 + 43 = 163 W 45 min ajan.

Huoneessa on ilmaa 72*1,25 = 90 kg. Jos kaikki lämpöenergia menee tähän ilmaan, niin loppulämpötila on 7 + 0,163*45*60 / (1,00*90) = 11,9 °C

Äänestä
  • Ratkaisun käsiala muistuttaa kuin Marttta00 olisi asialla.

    Äänestä

  • Anonyymi00007 kirjoitti:

    Ratkaisun käsiala muistuttaa kuin Marttta00 olisi asialla.

    heh, olit aivan oikeassa :)

    Äänestä

  • Anonyymi00010 kirjoitti:

    heh, olit aivan oikeassa :)

    Mainiota että vielä virkeänä
    On aina miellyttävä katsoa selväpiirteistä esitystä ilman turhia selittelyjä.

    Mitä mieltä olet käsityksestäni 2023-06-02 08:08:39 viestissä.

    Äänestä

Ei pidä unohtaa tuulettimen moottorin huoneeseen luovuttamaa lämpöenergiaa.

Äänestä
  • heh, mullahan on mukana tuo 120W tuossa laskelmassa

    Äänestä

  • Anonyymi00003 kirjoitti:

    heh, mullahan on mukana tuo 120W tuossa laskelmassa

    Höyrystymislämmöstähän tässä oli kyse, itse höyryn viileneminen ei luovuttanut kuin pari kJ, mutta huomioiko kukaan, että jos patterin paine putoaa puoleen, vesihöyryn lämpötila olisi yli 30 C miinuksella ?

    Äänestä

Mikä on patterin sisällön lämpötila lopputilassa.

Äänestä
  • Patterin lämpötila tasaantuu huoneen lämpötilan kanssa, ja jos patterin paine olisi 100 kPa, vain 28 g höyryä olisi nesteytynyt..

    Äänestä

Tehtävä on hieman kummallinen, mutta menisikö jotenkin.

Patterissa on 46 g höyryä, honka energiasisältö kaasuna n. 10 kJ.

Kun patterin sisältö on tasaantunut oletuksen mukaan huoneenlämpöiseksi ja 1 bar paineeseen, kaasun energiaa on jäljellä ~5 kJ (37 g) + 9 g huineenkämpöistä vettä, lisäksi tuo 9 g on luovuttanut höyrystymislämpönsä.

Kummallista tässä on se, että kuinka ihmeessä patterissa voi säilyä 1 bar pai ?

Äänestä

Eipä tänne viitsi vastailla, kun tekoäly poistaa asialliset viestit.

Äänestä

Ketjusta on poistettu 2 sääntöjenvastaista viestiä.

Kommentoi aloitusta


Anonyymi-ap kirjoitti:

Tutkitaan hyvin eristettyä suljettua huonetta (3 m × 4 m × 6 m), jonka sisältämä ilma on aluksi 7◦C lämpötilassa. Huonetta lämmitetään lämpöpatterilla, jonka sisällä on vesihöyryä. Lämpöpatterin tilavuus on 50 L ja se sisältää vesihöyryä 200 kPa paineessa ja 200 ◦C lämpötilassa, kun patterin sisään- ja ulostuloventtiilit suljetaan. Patterin sisältämää energiaa levitetään huoneeseen käyttämällä 120 W tuuletinta. Lämpöpatterin sisältämän höyry luovuttaa energiaa huoneilmalle samalla, kun lämpöpatterin sisältämän höyryn paine tippuu lopputilan lukemaan 100 kPa 45 min aikana. Mikä on ilman keskimääräinen lämpötila lopputilassa?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu