Onko lämpötilan laskeminen lineaarista?
Jäähtykö ilma tai neste nopeammin kolmestakymmenestä asteesta kahteenkymmeneen, kuin kahdestakymmenestä kymmeneen asteeseen samoissa olosuhteissa?
Jäähtykö ilma tai neste nopeammin kolmestakymmenestä asteesta kahteenkymmeneen, kuin kahdestakymmenestä kymmeneen asteeseen samoissa olosuhteissa?
Vastaukset 4
Vanhimmat
Jos samat olosuhteet tarkoittavat, että esim ympäristö on 0-asteinen, niin lämmittämätön kappale jäähtyy nopeammin 30:stä 20:een kuin 20:stä 10:een, koska lämpötilaero vaikuttaa suoraan jäähtymiseen. Ilman tai nesteen kyseessä ollen pitää lisäksi ottaa huomioon virtaukset. Esim. kappale lämmittää ilmaa ympärillään, joka nousee ylöspäin ja vie lämpöä pois. Lämpimämpi kappale lämmittää ilmaa enemmän ja ilma nousee nopeammin, eli kappaleen jäähtyminen nopeutuu kaksinverroin. No, ei tasan kaksinkertaiseksi koska virtauksen nopeutuminen ei ole lineaarista, mutta enemmän kuin mitä lämpötilaero kasvaa.
Kaksi vesilasia huoneelämmössä (olkoon 21 celsiusta).
Toisessa astiassa (A.) 1 iltra 50 asteista vettä, toisessa (B.) 1 litra 40 asteista vettä.
- Kuinka nopeasti astia B. on jäähtynyt huonelämpön tasalle?
- Mikä olisi astian A. lämpötila silloin?
- Koska astian A. lämpötila olisi huoneenlämmön tasalla?
Kuten huomasit kysymyksen asettelusta, ennakkoluuloisena oletan että astia B. saavuttaa nopeammin huonelämpötilan.
Tämä riippuu mm. siitä miten iso marginaali sisältyy tuohon "jäähtynyt huonelämpön tasalle". Jos marginaalia ei ole niin periaatteessa ei koskaan.
Varmasti voidaan sanoa vain (jos astiat ovat suunnilleen saman muotoisia) että kuumempi jäähtyy nopeammin, mutta ei kuitenkaan saavuta kylmemmän lämpötilaa, teoriassa koskaan. Jos astiat ovat päältä avoimia ja vesi pääsee haihtumaan niin lasit jäähtyvät huoneenlämpöä kylmemmiksi.