Soojusõpetuse kordamisküsimused tunnikontrolliks 1. Selgita erisoojuse ja sulamissoojuse mõiste. Erisoojus on soojushulk, mis on vajalik 1kg aine soojendamiseks, sulamissoojus on soojushulk, mis on vajalik 1kg aine sulatamiseks 2. Kuidas soojenevad ja jahtuvad suure erisoojusega ained? Soojenevad aeglaselt , samuti jahtuvad aeglasemalt 3. Millise aineoleku muutused vajavad soojust ja millised eraldavad soojust ? Tahkest-vedelaks-gaasiliseks---vajavad soojust Gaasilisest-vedelaks-tahkeks---eraldavad soojust 4. Nimeta soojusülekande liigid. 1.Soojusjuhtivus 2.Konvektsioon 3.Soojuskiirgus 5. Nimeta tegurid, millest sõltub kehade soojenemine ja jahtumine. 1.kehade massist 2.temp. vahest 3.ainest 6. Mis on keemine?
10 4. Erisoojus Erisoojus on füüsikas soojushulk, mis on vajalik ühikuliste massidega ainekoguste temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. SI-süsteemi mõõtühik on J·kg -1·K-1 ja selle enimlevinud tähiseks on ,,c" täht. Nii koolifüüsikas kui ka mujal kasutatakse erisoojust tüüpiliselt mitmesuguste soojusbilansi ülesannete lahendamisel. Kui näiteks anumasse massiga , temperatuuriga ja erisoojusega valada veekogus massiga , temperatuuriga ja erisoojusega , siis süsteemi temperatuur peale tasakaalu saavutamist avaldub. Valemiks kasutatakse võtet: Erisoojusega sarnane, kuid sellest veidi üldisem mõiste on soojusmahtuvus.11 Soojusmahtuvuseks nimetatakse soojushulka, mis on vajalik antud ainekoguse temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. SI-süsteemi mõõtühik on J·K-1. Soojusmahtuvust võib väljendada
kulunud soojushulgaga). Massiühiku aine sulamiseks kuluvat soojushulka nim. sulamissoojuseks. Sulamissoojus on füüsikaline suurus. Sulamissoojus = sulamiseks vajalik soojushulk / aine mass = Q/m Sulamissoojuse ühik on 1 J/kg. Sulamissoojus näitab, kui suur soojushulk kulub 1 kg aine sulamiseks või tahkumiseks. Ainekoguse sulamiseks kuluv või tahkestumisel vabanev soojushulk on võrdeline aine erisoojusega ja aine massiga Sulamiseks vaja minevat soojushulka ja tahkumisel eralduvat soojushulka saab arvutada valemiga: Q = m Q soojushulk (1J) (lambda) sulamissoojus (1 J /kg ) m mass (1kg) MÄRKSÕNA VALEM (ülesande tekstis esinev sõna) (mida lahenduses kasutada) SULAMINE TAHKUMINE Q=m
TALLINNA INGLISE KOLLEDŽ Füüsika Erisoojuse praktikum Laboritöö protokoll Õpilane: Heti-Maria Vilu Klass: 9. A Õpetaja: Elli Valla Tallinn 2014 Erisoojuse praktikumi juhend Praktikum: Tundmatu keha erisoojuse määramine Katsevahendid Kalorimeeter, veekeetja, kaal, tundmatu erisoojusega kehad, tuntud erisoojusga kehad ja termomeeter. Katse käik Ettevalmistus • Vali tundmatu keha. • Kaalu tundmatu keha. • Kaalu kalorimeeteri anum. • Vala kalorimeetrisse niipalju külma vett, et sinna oleks võimalik täielikult uputada tundmatu keha. • Kaalu kalorimeeter koos sinna valatud veega. • Täida katse protokoll. Katse läbiviimine • Mõõda kalorimeetri temperatuur koos sinna valatud veega. • Aseta tundmatu keha niidi abil veesoojendajasse (nii, et keha ei puutuks
võetav soojushulk on võrdne gaasi siseenergia muudu ja gaasi poolt tehtud tööga dQ = dU + dA (Q – soojus, dU – siseenergia muut, dA – tehtud töö muut). 4. Kuidas välistab termodünaamika esimene seadus perpetuum mobile? Iga masin saab teha tööd kas väliskeskkonnast saadava soojusenergia ja/või selle puudumisel oma siseenergia kahanemise arvelt 5. Mis on soojusmahtuvus ja mis on erisoojus. Millal on keha soojusmahtuvus arvuliselt võrdne keha erisoojusega? – Soojusmahtuvus näitab, kui palju tuleb anda kehale energiat, et tema temp. muutuks 1 kraadi võrra. Erisoojus näitab, kui palju peab 1kg-le ainele energiat, et selle aine koguse temp. muutuks 1 kraadi võrra. 6. Mis on soojusmahtuvus ja mis on moolsoojus. Millal on keha soojusmahtuvus arvuliselt võrdne keha moolsoojusega? Soojusmahtuvus näitab, kui palju tuleb anda kehale energiat, et tema temp. muutuks 1 kraadi võrra. Moolsoojus näitab,
Erisoojus- (ka erisoojusmahtuvus) on füüsikas soojushulk, mis on vajalik ühikulise massiga ainekoguse temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. SI-süsteemi mõõtühik on J·kg-1·K-1. Enimlevinud tähis on c.Nii koolifüüsikas kui ka mujal kasutatakse erisoojust tüüpiliselt mitmesuguste soojusbilansi ülesannete lahendamisel. Kui näiteks anumasse massiga m1, temperatuuriga t1 ja erisoojusega c1 valada veekogus massiga m2, temperatuuriga t2 ja erisoojusega c2, siis süsteemi temperatuur peale tasakaalu saavutamist avaldub (võimalikke soojuskadusid arvestamata) Erisoojus on aine soojuslikke omadusi iseloomustav füüsikaline suurus. Erisoojuse mõõtühik on üks dzaul kilogramm-kelvini kohta. Erisoojus näitab, kui suur soojushulk kulub 1 kg aine temperatuuri tõstmiseks 1 K võrra. Jõumoment M on jõu ja tema õla korrutis. Jõu õlaks nimetatakse jõu mõjumise sihi kaugust pöörlemisteljest. Jõumoment iseloomustab
energiasüsteemi öise koormusmiinimumi ajal ja vähendab seda päevase koormusmaksimumi ajal, reguleerides seega soodsalt energiasüsteemi ööpäevast koormusgraafikut ja vähendades elektrienergia tootmis- ja edastamiskulusid. Öiste soodustariifide kehtestamisega püüavadki energiasüsteemid salvestuskütte kasutamist igati stimuleerida. Selle tõttu on salvestusküte Lääne-Euroopas ja Põhjamaades väga populaarne. Soojuse salvestamiseks kasutatakse salvestus-elekterküttes suure erisoojusega maake, kivimeid, keraamilisi materjale, vett või hoone massiivtarindeid. Salvestusmaterjal (salvestusmass) ümbritsetakse soojuse enneaegse hajumise vältimiseks tõhusa termoisolatsiooniga. Soojuse tarbimise ajal jaotatakse salvestusmassis sisalduv soojus loomuliku konvektsiooni teel või sundventilatsiooni abil ruumidesse vastavalt kasutaja poolt valitud programmile. Lühikese salvestusaja tõttu (Eestis on see argipäeviti 7 tundi)
25°C.Milline oli temperatuuri muut? 10. Klaasist kehale massiga 2kg anti 300J soojust. Arvuta temperatuuri muut. (erisoojus võta lk.32 tabelist) 9I füüsika (8) 28.september 2012 10.1. Metanooli erisoojus on 2500J/(kg·K). Kui palju muutub 0,7 kilogrammi metanooli temperatuur, kui sellele anda 900 cal soojust? NB! Ära unusta ühikute teisendamise vajadust Tänase tunni teema: Ülesannete näiteid erisoojusega. 10.2. Teisenda: · 500kcal= kJ · 5MJ= J · 2kJ= kcal · 0,5Mcal= cal 10.3. Kuidas, soojushulka, massi, temperatuuri ja erisoojust tähistatakse?... milised on nende suuruste põhiühikud? Näiteks, jõu tähis on F ja selle põhiühik kg. 10.4. Kirjuta avaldis soojushulga (Q) arvutamiseks keha massi (m), temperatuuri muudu (T) ja erisoojuse (c) kaudu Loe lk.35 näiteid 10.5
Aine aurustamiseks keemistemperatuuril vajalik soojushulk Q = rm , kus m on aurustatava vedeliku mass ja r aurustamistemperatuurile vastav aurustumissoojus. 11 Ülesandeid iseseisvaks lahendamiseks 6.1 Kui palju soojust kaotab inimene, kes jääb lumehange magama ja kelle kehatemperatuur langeb normaalselt väärtuselt 36,7 0C eluohtliku kriitilise temperatuurini 32,0 0C ? Inimese mass on 80 kg, inimkeha erisoojus lugeda võrdseks vee erisoojusega. (1,6 MJ) 6.2 Kui palju tuleb lisada 200 g veele temperatuuril 20 0C keemistemperatuuril olevat vett, et saada lõpptemperatuuriks 50 0C ? (120 g) 6.3 Kui suur on 2 kg vase soojendamiseks temperatuurilt 20 0C temperatuurini 50 0C vajaminev soojushulk? (23 kJ) 6.4 Seatina erisoojuse leidmiseks kuumutatakse1 kg seatina keevas vees temperatuurini 100 0C ja asetatakse seejärel termosesse, milles on 2 L jääkülma vett temperatuuriga 0 0C. Leida
võnkumisteks ja pöörlemiseks. Kas selliste ainete erisoojused on suuremad või väiksemad kui teistel? Miks? Väiksem, kuna soojusenergia kasutatakse ära molekulides enestes, mitte molekulide vahel. 5 Kõrbeliiva päevaste ja öiste temperatuuride erinevus on suur (ca 50 60 kraadi). Mida võib sellest järeldada kõrbeliiva erisoojuse kohta? Kõrbeliiv on väikese erisoojusega. 6 Kes võidab, kas gaasikontor või teie, kui gaasi enne mõõtjasse juhtimist soojendatakse? Gaasikontor 7 Metallist seibi kuumutatakse. Kas seibi ava läbimõõt jääb endiseks, suureneb või väheneb? Ava läbimõõt väheneb 8 Kui võtta pihku nael ja torgata see teise otsaga vastu jääd, siis varsti tunneme, et nael läheb külmaks. Kas külm tuli mööda naela meieni? Naela soojus läks jää soojendamiseks ja nael jahtus.
Termokliini eripara seisneb selles, et seal muutub temperatuur vertikaalsihis palju kiiremini kui sellest uleval- ja allpool asuvates veekihtides. Sellest voib moelda kui nahtamatust tekist, mis eraldab teineteisest kaks veekihti: segunenud pinnakihi ehk epilimnioni ning rahuliku suvaveekihi ehk hupolimnioni. · Tuua valja maismaa ning veekogude temperatuurikontras: olulisimad pohjused-vesi soojeneb ja jahtub aeglasemalt, suurem auramine(suurem varjatud aurumissooojus) vesi on suurema erisoojusega, soojuse kandumine sugavamale, sooja ja kulma vee segunemine./// maapind soojeneb ja jahtub kiiremini, vaiksem aurumine, soojus ei kandu sugavamale, segunemist ei toimu, vaike erisoojus · Vorrelda merelise ning mandrilise kliimaga alade ohutemperatuuri oopevaseid muutusi- merelise kliimaga aladel on temperatuuri koikumine palju vaiksem kui mandrilisel alal. See kehtib nii ööpaevaseid muutusi silmas pidades kui ka aastaajati, suve ja talve temp erinevus on vaga suur. Merelise kliima ala
(molaarsus, M). Atmosfääriõhu kontsentratsioon toatemperatuuril on 1/24=42mM. Hapniku kontsentratsioon seejuures on 0,21*42=8,82mM. CO2 kontsentratsioon on 0.000365*42=15µM. (N2 78%, O2 21%, Ar 1%, CO2 0,037%) RT – näitab kui palju energiat tuleb kulutada ühe mooli gaasi temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. Sõltuvalt vabadusastmete arvust (molekuli ehitusest) on see kas 3/2R∆T või 5/2R∆T. tegu on mooli soojamahtuvusega ehk erisoojusega konstantse ruumala puhul. R on ühe mooli gaasi energia ühe kraadi kohta, RT on ühe mooli gaasi energia T kraadi kohta. ehk RT on keskmise soojusliikumise energia. RTln V2/V1. Kui mingisugune gaas kokku suruda või lasta paisuda, siis mooli kohta tehtud töö on võrdeline logaritmiga suhtest. Ei ole absoluutsuurustest vaid suhtest, mitu korda me gaasi kokku surume. Seega kui surusime kokku hõreda gaasi, siis mooli kohta on töö üks ja seesama. kui tihe siis kerge üks mool kätte saada
Näitab kui kiiresti suudab soojus teatud keskkonnas levida. Piim ja kondenspiim – piim juhib paremini ja kondenspiim halvemini, sest on rasvasem. 4. Millise 2 põhitingimusega (soojuslike protsesside efektiivsuse mõttes) peab arvestama küttepindade koostamisel? Mida õhem sein ja mida parem soojusjuht, seda parem. Vältima peaks täiendavate seinade tekkimist ning küttepind peaks olema kahjustamata. Peab arvestama erisoojusega ja matejali vastupidavusega. 5. Kirjeldada konvektiivse soojuslevi olemust? Selgitada loomuliku konvektsiooni ja sundkonvektsiooni erinevust. Näited. Toimub voolavates keskkkondades, vedelikud või gaasid. Loomuliku korral liigub tänu vedeliku tiheduse erinevustele, sundkonvektsiooni puhul paneb liikuma väline tegur, näiteks pump. 6. Kirjeldada kiirgusliku soojuslevi olemust? Oleneb pinna omadustest ja selle värvist
−μgh RT p= p0 e 36. Mis on aine erisoojus, moolsoojus ja keha soojusmahtuvus. Kuidas need on suurused on omavahel seotud? (Põhjendada) Soojusmahtuvus näitab, kui suur energia kulub mingi keha soojendamiseks ühe kraadi võrra. Erisoojus näitab, kui palju energiat kulub 1 kg aine soojendamiseks ühe kraadi võrra. Moolsoojus näitab, kui palju energiat kulub ühe mooli aine soojendamiseks ühe kraadi võrra. Soojusmahutuvus on arvuliselt võrdne keha erisoojusega, kui keha mass on 1kg (massiühik). Soojusmahutuvus on võrdne moolsoojusega, kui keha on võrdne ühe mooli ainega. Soojusmahtuvus = aine kaal erisoojus ∙ Soojusmahtuvus = moolide arv ∙ moolsoojus 37. Tuletada valemid aine moolsoojuse arvutamiseks jääva rõhu ja jääva ruumala korral. i R i i i Ek = kT ; k = U=E=N A ∙ kT = RT ; dU = R dT 2 NA 2 2 2 Jääval ruumalal: Jääval rõhul:
Märjalt ja tugeva tuulega sadanud lume tihedus on märgatavalt suurem kui vaikse ja külma ilmaga sadanud lumel.Lume soojusjuhtivus oleneb lume tihedusest ja on sellega võrdeline-mida hõredam lumi,seda rohkem õhku,mis aga juhib halvasti soojust.Märjas lumes leidub teataval hulgal vett vedelas agragaatolekus.Veesisaldus:Antud ruumalas leiduva vedela vee massi suhet samas ruumalas oleva lume massisse nim.lume niiskuseks.Kuiva lume erisoojus võrdub jää erisoojusega -0,5 cal/g;ruumerisoojus on aga tunduvalt väiksem ja oleneb lume tihedusest.Mida suurem on õhu niiskus,seda suurem on tema erisoojus.Lume(jää) sulamissoojus on 80cal/g.Lumel on eriti suur kiirgamisvõime,mis moodustb 99,5% absoluutselt musta keha kiirgamisvõimest. See on tingitud lume kristallilisest ehitusest. Lumikatte sulamine: sulam.põhjused: soojad õhuvoolad, päikesekiirgus, vihmad, soojad mäetuuled e föönid.Lumikatte mõõtmine: määratakse: lum
Näidata, et k SI ühik on J/(K m s)! Erinevalt difusioonist, kus lisandaine massi voog on põhjustatud (lisandi)molekulide endi ümberpaigutumisest ruumis, ei ole soojuse voog seotud kiiremate molekulide endi ümberpaigutumisega. Gaasides antakse siseenergiat üle ainult molekulide põrgetel, vedelikes ja tahketes ainetes on põhiliseks naabritevahelised molekulaarjõud. Gaasides on k väärtus määratud kaootilise liikumise keskmise kiirusega, seega on võrdeline T / m , samuti isohoorilise erisoojusega cv . Gaasid on halvad soojusejuhid, võrreldes vedelike ja enamuse tahkete ainetega. Näiteks õhu korral 0° C juures k = 0,024 J/(K m s), tuntud ehitusmaterjalil männipuidul aga k = 0,17 J/(K m s). Sisehõõre. Hüdrodünaamikas kirjeldab sisehõõrde nähtust Newtoni valem (3.7) F = S v /l . Vedeliku või gaasi erinevate kiirustega liikuvate paralleelsete kihtide vaheline sisehõõrdejõud F on Newtoni teise seaduse järgi võrdne liikuva kihi impulsi
See kiht aitab hoida ruumi siseõhu temperatuuri püsivana kui küttekehade temperatuur kõigub või otsene päikesekiirgus kütaks ruumi kiiresti üles. Seevastu nendes ruumides kus on vaja kiiresti temperatuuri tõsta, näiteks saunas, on tähtis, et piirde sisekiht oleks kerge st (madala erisoojusega) materjalist, milleks on igati sobiv puitvooder. 24 KUIDAS SA TARBID OMA KODUS VETT? Me oleme harjunud oma kodus kraaniveega kui endastmõistetava odava loodusvaraga. Kui tarbevesi tuleb elamu omast kaevust ja ei läbi veeettevõtte arvestit, siis otsese rahalise kulu mõttes me hetkelist väljaminekut ei tunneta. Kasutades üldkasutatava veevarustussüsteemi vett, leiab aset veekulu täpne arvestamine
suhet samas ruumalas oleva lume kiirus.Valemist ilmneb,et see jõud on eriti Briisid: Esinevad rannikul, nimetatakse ka mrke kasutatakse vaid erinevate massisse nim.lume niiskuseks.Kuiva suur suurte kiirustega keeristuulte rannikutuulteks. Tekivad mandri ja veekogu struktuuriblokkide thistamisel ja lume erisoojus võrdub jää erisoojusega korral,millede kõverusraadius r on võrdlemisi päevase ebavõrdse jahtumise tagajärjel eraldamisel. See vimaldab vastu vtta ja 0,5 cal/g;ruumerisoojus on aga tdelda väike. ranniku piirkonnas
annaabi.ee 
