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

7411

    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. Vesikin maksaa, miksei hengitysilma?

      Jatkuvasti itketään ettei ole rahaa mihinkään, mutta tilastojen mukaan rahaa on enemmän kuin koskaan, joten miksei asial
      Maailman menoa
      13
      1703
    2. Satuolennoista tarinointi ei kuulu peruskoulun tehtäviin

      Opetustunteja on muutenkin käytössä vain rajallinen määrä. Eli nämä satuhommat koulun ulkopuolelle vapaaehtoisiin harras
      Maailman menoa
      138
      1696
    3. Suomalainen perheenisä vaatii Suvivirren esittämisestä hyvityksiä

      Itse lapsena uskonnonopetuksesta vissiin traumoja saanut ihka suomalainen (!) perheenisä vaatii Espoon kaupungilta korva
      Maailman menoa
      270
      1250
    4. Lahkokasteen ja kristillisen kasteen erot

      Raamatun mukaan Kristillisessä yhdessä kasteessa Jumala pesee ja puhdistaa ihmisen sydämen ja poistaa perisynnin kirouks
      Kaste
      422
      1088
    5. Mies profiloin sinut

      Etsit täysin hallittavaa mutta samalla poikkeuksellista ihmistä. Etsit jotain mitä et koskaan tule saamaan.
      Ikävä
      210
      1066
    6. Salainen kastekoulutus

      Millainen on helluntailainen kastekoulutus ja kauanko se kestää ?
      Kaste
      285
      965
    7. Mitä haluaisit

      Tehdä kaivattusi kanssa?
      Ikävä
      130
      962
    8. Heikki Paasosen Marita-vaimo jätti tunteikkaat jäähyväiset: "Tällä kertaa me..."

      Heikki Paasonen on naimisissa Marita Paasosen (os. Alatalo) kanssa ja heillä on kaksi pientä lasta. Nyt koitti aika jätt
      Suomalaiset julkkikset
      3
      897
    9. Pirkanlinna yleisötapahtuma

      Oli todella hyvä tilaisuus. Ja EERO. L. Aivan mahtava tyyppi. Veti rennosti ja asiallisesti. Ja yleisöltä hyviä kysymyks
      Ähtäri
      49
      878
    10. Känsäkoura ja hotelli

      Tietoa kuka ostanut?
      Kuhmo
      10
      875
    Aihe