Apua yläasteikäiselle liittyen jään lämmittämiseen+sulattamiseen

kasiluokkalainen

Huhhuh, tulipas tyhmä otsikko.. No kuitenkin! Kyseessä on siis kokeeseen varten harjoittelua ja harjoitusmonisteessa on tälläinen kysymys:

Laske kuinka paljon tarvitaan energiaa, kun 9 kg -20 asteista jäätä lämmitetään ja sulatetaan. Sulanut vesi lämmitetään, niin että se höyrystyy 100 asteiseksi vesihöyryksi.

Itse sain aikaiseksi tälläisen kaavan: 2,1 kJ/kg°C x 9 kg x 20°C 335 kJ x 9 kg

Eli siis ensin lasketaan toi jään lämmittäminen ja sitten sulattaminen. Vastaukseksi sain 3393 kilojoulea? Kuitenkin tarkastuspaperissa oli että 28 MJ. Mikä meni väärin? :/

15

7040

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Valtis

      Laskit vasta kuinka paljon energiaa tarvitaan jään lämpiämiseen ja sen sulamiseen. Tehtävänannossa sanotaan kuitenkin että kyseinen tämän jälkeen vesi vielä lämmitetään kiehuvaksi ja annetaan höyrystyä. Nopeasti laskemalla tästä pitäisi tosissaan tulla vastaukseksi noin 28MJ.

    • ashtray

      Meillä on koulussa ollut juuri ihan sama tehtävä, näin se varmaan menee:

      Lasketaan ensin näin, kun jää sulaa 0-asteiseksi vedeksi, eli olomuoto muuttuu:

      E= Jään ominaislämpötilakapasiteetti 333kj kertaa jään massa kertaa lämpötilan muutos jäässä.
      Eli pitäisi tulla 378kj. Sitten lasketaan energia joka kuluu olomuodon muutokseen, kun jää muuttuu vedeksi.
      E= Jään sulamislämpökapasiteetti eli 333Kj/Kg kertaa jään massa eli 9kg, saadaan siis 2997kj.
      Sitten lasketaan kun vesi lämpenee nollasta sataan asteeseen:
      E= Veden ominaislämpökapasiteetti eli 4.2 kj/kg kertaa sen massa eli 9kg kertaa lämpötilan muutos eli 100 astetta. Saadaan 3780 kj.
      Sitten lasketaan energia joka kuluu olomuodon muutokseen vedestä kaasuksi.
      E= Veden ominaishöyrystymislämpö (2260kj/kg) kertaa massa 9kg, saadaan 20340.
      Kun kaikki energiat lasketaan yhteen, saadaan noin 27495 kilojoulea eli n. 28 megajoulea (MJ)
      En ole varma lasketaanko teillä näin mutta yritin ainakin.

    • ashtray

      Jään ominaislämpökapasiteetti muuten on 2.1 eikä 333, korjaan.

    • eräs vain

      Jaa että kasiluokkalainen. Minä olen opiskellut samanlaisia tehtäviä nyt amk:ssa ja sitä ennen lukiossa...

    • Nurmituokko

      Miksei peruskoulussa ?
      Minä kävin aikanaan keskikoulua ja tämä oli keskikoululaisen fysiikan perustehtäviä. Samat asiat käytiin uudestaan lukion fysiikan kurssissa, ja vielä teknillisen korkeakoulun fysiikan peruskurssissa, ja sitten vielä tällä sivustolla.

      • Kysyn vain

        Siitä huolimatta suuri enemmistö ei osaa niitä vieläkään laskea. Missä vika?


    • Nurmituokko

      Varmaankin näitä laskuja pidetään tarpeettomina, ja näinhän se tietysti onkin.
      Ainoa ammattiryhmä, joka näiden laskujen osaamista työssään tarvitsee on fysiikan opettajat.

      • Perusfyysikko

        "Ainoa ammattiryhmä, joka näiden laskujen osaamista työssään tarvitsee on fysiikan opettajat. "
        Höpö höpö. Veden avulla siirretään lämpöenergiaa aika monessa paikassa. Kyllä siellä sun täällä pitää osata laskea kuinka paljon minkäkin lämpöistä vetta pitää siirtää.
        Sitten vielä, näin vaalien alla, jos osaa niin voi ihan itse laskea mm. onko vaihtoehtoväen energiantuotantovisioissa päätä tai häntää. Tai voihan sitä mennä niin kuin pässi narussa.


    • Nurmituokko

      Olen lämpötekniikan DI, ja tiedän ettei näillä laskuilla ja lämmönsiirron reaalimaailmalla ole mitään tekemistä keskenään.

      • perusfyysikko

        Insinööri on omakin toimenkuvani, eikä moni tuntemani insinööri oikeastaan ymmärrä mitä tekee vaikka yrittääkin sellaista esittää. Yksi esittämisen muoto on toisten vähättely. Mitä (ja miten) sitten itse lasket työssäsi? Myönnän tietysti että reaalimaailma on hivenen monimutkaisempi kuin koulutehtävä, mutta kyllä noista perusasioista lähdetään.

        Asiaa sivuten:
        http://fi.wikipedia.org/wiki/Olkiluodon_ydinvoimalaitos
        Tuolla ilmoitetut reaktorin energiat ja höyrynvirtaukset ym. täsmäävät yllättävän hyvin kun käytetään pelkästään aloitusviestissä mainittuja kaavoja. Onko nuo sitten täyttä bluffia?


      • Anonyymi
        perusfyysikko kirjoitti:

        Insinööri on omakin toimenkuvani, eikä moni tuntemani insinööri oikeastaan ymmärrä mitä tekee vaikka yrittääkin sellaista esittää. Yksi esittämisen muoto on toisten vähättely. Mitä (ja miten) sitten itse lasket työssäsi? Myönnän tietysti että reaalimaailma on hivenen monimutkaisempi kuin koulutehtävä, mutta kyllä noista perusasioista lähdetään.

        Asiaa sivuten:
        http://fi.wikipedia.org/wiki/Olkiluodon_ydinvoimalaitos
        Tuolla ilmoitetut reaktorin energiat ja höyrynvirtaukset ym. täsmäävät yllättävän hyvin kun käytetään pelkästään aloitusviestissä mainittuja kaavoja. Onko nuo sitten täyttä bluffia?

        Tais olla bluffia kun ei vieläkään talo pyöri


    • Anonyymi

      Väännät liian monimutkaisia "kaavoja".

      Tehtävä ratkaistaan neljässä vaiheessa:
      1) lasketaan paljonko lämpöä tarvitaan jään lämmittämiseen 0-asteiseksi.
      2) lasketaan paljonko lämpöä tarvitaan jään sulattamiseen.
      3) lasketaan paljonko lämpöä tarvitaan veden lämmittämiseen.
      4) lasketaan paljonko lämpöä tarvitaan veden höyrystämiseen.

      • Anonyymi

        kai se nyt on helpointa laskea suoraan entalpioilla eli

        alkutilassa jään entalpia on h1 = -375 kJ/kg ja
        lopputilassa kun sulanut vesi on kiehunut sata-asteiseksi höyryksi eli h2 = 2676 kJ/kg

        → m(h2 - h1) = 9*(2676 - -375) = 27450 kJ = 27,45 MJ


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        kai se nyt on helpointa laskea suoraan entalpioilla eli

        alkutilassa jään entalpia on h1 = -375 kJ/kg ja
        lopputilassa kun sulanut vesi on kiehunut sata-asteiseksi höyryksi eli h2 = 2676 kJ/kg

        → m(h2 - h1) = 9*(2676 - -375) = 27450 kJ = 27,45 MJ

        Off topic
        Minulle tuli entalpia vastaan yliopistossa fysiikan appro luennoilla. Nyt oli kyse yläasteen taidoista


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        kai se nyt on helpointa laskea suoraan entalpioilla eli

        alkutilassa jään entalpia on h1 = -375 kJ/kg ja
        lopputilassa kun sulanut vesi on kiehunut sata-asteiseksi höyryksi eli h2 = 2676 kJ/kg

        → m(h2 - h1) = 9*(2676 - -375) = 27450 kJ = 27,45 MJ

        Ahaa, nytkö on negatiivista energiaakin ?

        https://opetus.tv/kemia/ke3/entalpia/


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Poliisi: Kymmenhenkinen pohjalaisperhe ollut vuoden kateissa kansainvälinen etsintäkuulutus Poliis

      Poliisi: Kymmenhenkinen pohjalaisperhe ollut vuoden kateissa – kansainvälinen etsintäkuulutus Poliisi pyytää yleisön apu
      Maailman menoa
      347
      2969
    2. Tässä totuus jälleensyntymisestä - voit yllättyä

      Jumalasta syntyminen Raamatussa ei tässä Joh. 3:3. ole alkukielen mukaan ollenkaan sanaa uudestisyntyminen, vaan pelkä
      Jälleensyntyminen
      301
      1463
    3. En kadu sitä, että kohtasin hänet

      mutta kadun sitä, että aloin kirjoittamaan tänne palstalle. Jollain tasolla se saa vain asiat enemmän solmuun ja tekee n
      Ikävä
      84
      1292
    4. Mitään järkeä?

      Että ollaan erillään? Kummankin pää on kovilla.
      Ikävä
      108
      1291
    5. Noniin rakas

      Annetaanko pikkuhiljaa jo olla, niin ehkä säilyy vienot hymyt kohdatessa. En edelleenkään halua sulle tai kenellekään mi
      Ikävä
      99
      1275
    6. Oisko mitenkään mahdollisesti ihan pikkuisen ikävä..

      ...edes ihan pikkuisen pikkuisen ikävä sulla mua??.. Että miettisit vaikka vähän missähän se nyt on ja oiskohan hauska n
      Ikävä
      59
      1225
    7. Lapuan sanomissa käy rytinä

      Pistivät sitten päätoimittajan pihalle
      Lapua
      48
      1135
    8. Helena Koivu : Ja kohta mennään taas

      Kohta kohtalon päivä lähestyy kuinka käy Helena Koivulle ? Kenen puolella olet? Jos vastauksesi on Helenan niin voisi
      Kotimaiset julkkisjuorut
      78
      1037
    9. Au pair -työ Thaimaassa herättää kiivasta keskustelua somessa: "4cm torakoita, huumeita, tauteja..."

      Au pairit -sarjan uusi kausi herättää keskustelua Suomi24 Keskustelupalvelussa. Mielipiteitä ladataan puolesta ja vastaa
      Tv-sarjat
      24
      931
    10. Oot ihana

      Toivottavasti nähdään sattumalta jonain kesäpäivänä♥️🥺🫂
      Ikävä
      33
      837
    Aihe