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

7198

    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. Sanna Marin teki sen, mihin muut eivät pystyneet - sote kerralla maaliin

      Yli 15 vuotta Suomessa vatvottu sote-uudistus meni lopulta läpi Sanna Marinin hallituksen aikana. Edeltävät hallitukset
      Maailman menoa
      52
      5078
    2. Enää viisi yötä Sannan kirjaan

      Ihan täpinöissään tässä odotellaan. Vaikea pysytellä aloillaan, kun koko ajan tekisi mieli jo kirjakauppaan rynnätä, mut
      Maailman menoa
      28
      3729
    3. Marinin hallitus hyväksyi soten (105-77) vuonna 2021

      vastaan äänesti Kok, persut, KD, Liike Nyt. Nyt on sitten käynyt niin kuin on käynyt. Pääkirjoitus: Sanna Marin jätti
      Maailman menoa
      69
      3493
    4. Lehtinen: "Oli demareidenkin onni, että valkoiset voittivat sodan 1918"

      Lasse Lehtisen mukaan vasemmalla on radiohiljaisuus hänen uutuuskirjastaan, "Läheltä piti. Kansakunnan hurjat hetket" L
      Maailman menoa
      101
      2848
    5. SDP:n valtuutettu valehtelee koulutuksensa

      SDP:n helsinkiläinen kaupunginvaltuutettu Mahad Ahmed käyttää maisterin titteliä suoritettuaan 60 opintopisteen epäviral
      Maailman menoa
      92
      2741
    6. IL - 100 000 potentiaalista sotilasta pakeni Ukrainasta!

      "Ukrainasta nuorten miesten joukkopako Liki 100 000 asevelvollisuusikäistä miestä on poistunut Ukrainasta parin viime k
      Maailman menoa
      30
      2680
    7. Anteeksi T

      Aamulla olit iloisena huomenta toivottamassa ja minä naama mutrussa sanoi huomenet takaisin. Tajusin vasta yläkerrassa
      Ikävä
      13
      1891
    8. En mä tahallani ole näin hankala.

      Mulla oli kuusi vuotta sitten vähän samanlainen tilanne ja se päättyi huonosti. Ilmeisesti kuvittelin kaiken silloin ta
      Ikävä
      16
      1656
    9. Harmittaako mies, että yhteys katkesi?

      Olisitko halunnut, että olisi säilynyt jonkinlainen yhteys vai oliko parempi polttaa sillat takana?
      Ikävä
      202
      1508
    10. Harmittaako että

      Annoit niin paljon positiivista huomiota ja rakkautta kaivatullesi
      Ikävä
      153
      1361
    Aihe