mv 2 - MEKAANISEN ENERGIAN SÄILYMISLAKI: E p + E k = vakio - TYÖ W = Fs, W = Fcosα s - MEKAANINEN ENERGIAPERIAATE: a a

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "mv 2 - MEKAANISEN ENERGIAN SÄILYMISLAKI: E p + E k = vakio - TYÖ W = Fs, W = Fcosα s - MEKAANINEN ENERGIAPERIAATE: a a"

Transkriptio

1 . KURSSI: Lämpö (FOTONI : PÄÄKOHDAT) ENERGIA: = kyky tehdä työtä YLEINEN ENERGIAN SÄILYMISLAKI: E kok = vakio MEKAANINEN ENERGIA: potentiaalienergia; E p =mgh, liikeenergia; E k = 1 mv MEKAANISEN ENERGIAN SÄILYMISLAKI: E p + E k = vakio TYÖ W = Fs, W = Fcosα s MEKAANINEN ENERGIAPERIAATE: a a l E E E E l + + W = + p k p k (a = alussa, l = lopussa) 1 esim. mäkihyppy: mv + mgh Fs = 1 mv (W = Fs = ulkoisten voimien tekemä työ) a l W TEHO: P =, yksikkö [P] = W (= watti) t Esim. sähköenergia W = Pt, yksikkö [W] = kwh (= kilowattitunti), 1 kwh = 3,6 MJ Teho saadaan myös kaavalla: P = Fv (totea!) HYÖTYSUHDE: η = Panto (%) Potto LÄMPÖOPPI: Peruskäsitteitä; termodynaamiset systeemit: eristetty, suljettu, avoin tilanmuuttujat: p, V, T F N paine; p =, yksikkö [ p] = = Pa ( = pascal) A m (paineen yksiköt, ks. MAOL s. 6768, 70 (6768, 70), 1 bar = 10 5 Pa vrt. kuormitus p = mg/a, m tiheys; ρ = V hydrostaattinen paine; p = ρgh, kokonaispaine; p = p o + ρgh ilmanpaine, normaali ilmanpaine p o = 1013 mbar (MAOL s. 71 (71, 16)) ARKHIMEDEEN LAKI; noste = kpl:een syrjäyttämän nesteen tai kaasun paino: N = ρvg hydraulisia koneita: pumppu, hydraulinen puristin paineen mittaaminen, esim. avoin ja suljettu manometri, (rasiailmapuntari, paineputkimanometri, ) LÄMPÖTILAASTEIKOT: celsius, kelvin, fahrenheit (MAOL s.10 (115)) KELVINasteikon peruspisteet: 0 K (absoluuttinen nollapiste) ja 73,16 K (veden kolmoispiste) MUUNNOKSET: o C K: T(K) = t( o C) + 73,15 K o C: t( o C) = T(K) 73,15 lämpötilan mittaaminen: (kaksoismetallilämpömittari, vastuslämpömittari, termistori, lämpösähköpari, pyrometri, lämpökamera, aineen magneettisuuden muuttuminen, nestekideindikaattori, kaasulämpömittari, ) (virtaus; A 1 v 1 = A v, Bernoullin yhtälö: 1 ρ v 1 + p p 1 = ρv + ) (suprajohtavuus, MAOL s. 96 (93)) TILANYHTÄLÖT: pituuden lämpölaajeneminen; l = αl o t, (kiinteä, neste) l = l o + l = l o (1+α t), pintaalan lämpölaajeneminen; A = βa o t, (β=α), tilavuuden lämpölaajeneminen; V = V o χ t), (χ=3α), V = V o + V = V o (1+χ t), Huom! Veden poikkeava lämpölaajeneminen (MAOL s (81))

2 lämpölaajenemisen vaikutuksia käytännössä, esimerkkejä! α = pituuden lämpötilakerroin (ks. MAOL s. 777 (777)) γ = tilavuuden lämpötilakerroin (ks. MAOL s (7879)) V (nesteen puristuvuus κ =, yksikkö: 1/Pa, Vo p V = κv o p) p1v1 p V m KAASUN TILANYHTÄLÖT: = ja pv = nrt ( n = ) T1 T M T = lämpötila kelvineinä (K), (ks. MAOL s. 10, (115, 1617)) ideaalikaasu ja reaalikaasu kaasun normaalitila (NTP): 73,15 K ja 1,0135 bar, ks. MAOL s. 71 (71), 16 1 kaikkien kaasujen isobaarinen lämpötilakerroin: γ =. o 73 C isoterminen prosessi (T = vakio), isobaarinen prosessi (p = vakio), isokoorinen prosessi (V = vakio) aineen olomuodot: kiinteä, neste, kaasu, (plasma) OLOMUODON MUUTOKSET: sulaminen, jähmettyminen, kiehuminen, höyrystyminen, tiivistyminen, sublimoituminen, härmistyminen faasikaavio eli faasidiagrammi; kriittinen piste, kolmoispiste absoluuttinen kosteus, kyllästyskosteus, suhteellinen kosteus, kylläisen vesihöyryn paine (vrt. MAOL s. 80 (80), kastepiste LÄMPÖENERGIA = LÄMPÖ = LÄMPÖMÄÄRÄ (J) LASKUPERIAATE; lämmön säilymislaki: Q luovutettu = Q vastaanotettu (ol: eristetty systeemi) Kappaleen 1 luovuttama lämpöenergia = kappaleen vastaanottama lämpöenergia: Q 1 = Q eli c1m 1 t1 = cm t. Huom! Tässä otetaan aina t > 0. [Oppikirjassa on toinen tapa] c 1 c t 1 > t t 1 + t t m 1 m t1 = t1 t t = t t Q Q lämpökapasiteetti; C = = t T (J/K tai J/ o C) C Q Q OMINAISLÄMPÖKAPASITEETTI; c = = = m m t m T KAPPALEEN LUOVUTTAMA TAI VASTAANOTTAMA LÄMPÖMÄÄRÄ: Q = cm t Huom! kaasuilla: c p ja c v (Huom! MAOLlissa s. 78 (78) on annettu c p ja c p /c v ). Q Q ominaissulamislämpö; s =, ominaishöyrystymislämpö; r = (Huom! r:n sijaan kirjassa h) m m (arvoja: c, s, r MAOLlissa, s. 779 (779)).

3 KAPPALEEN SULAMISEEN TARVITTAVA LÄMPÖMÄÄRÄ Q = sm (vastaava energia vapautuu jähmettyessä) KAPPALEEN HÖYRYSTÄMISEEN TARVITTAVA LÄMPÖMÄÄRÄ Q = rm (vastaava energia vapautuu tiivistyessä) t / o C arvot c, r ja s ovat taulukossa (ks. s. 779 (779)) kineettisen kaasuteorian olettamukset Q / kj LÄMPÖOPIN PÄÄSÄÄNNÖT (4 kpl): 0Ps, 1Ps, Ps, 3Ps [on erilaisia tapoja ilmaista säännöt] 0Ps: TASAPAINO Eristetyssä systeemissä muodostuu terminen tasapaino, jolloin lämpötilaerot tasoittuvat. 1Ps: ENERGIAN SÄILYMINEN Systeemin sisäenergian muutos on yhtä suuri kuin siihen tehdyn työn ja systeemiin tuodun lämpöenergian summa: U = Q + W (ks. MAOL, s. 10 (115)) [Systeemin tasapainotilassa sisäenergialla on tietty arvo eli systeemin sisäenergia on tilanfunktio] Sisäenergia U on systeemin rakenneosien liike ja potentiaalienergiaa. Lämpöopin 1. pääsääntö on eräs energian säilymislain muoto, joka osoittaa, että energiaa ei voi luoda eikä hävittää, vaan ainoastaan muuttaa muodosta toiseen. Esim. lämpöopin 1. pääsäännöstä: kaasua sylinterissä. Kaasua lämmitetään (Q) ja puristetaan (W) sisäenergian muutos: U = U U 1 = Q + W. Jos kaasusysteemi tekee työtä ja systeemistä poistuu lämpöä (W ja Q: suunnat vastakkaiset), niin W < 0 ja Q < 0, jolloin U pienenee. kaasun laajenemistyö: W = p V W U > U 1 Q U 1 U

4 Ps: ENTROPIAN KASVU Eristetyn systeemin kaikissa prosesseissa entropia eli epäjärjestys kasvaa, jolloin prosessien suunta on kohti tasapainotilaa. Ts. luonnon tapahtumat vievät kohti suurempaa epäjärjestystä. Entropia on epäjärjestyksen mitta. Esim. mustepisara leviää vedessä kaikkialle. Lämpöä ei voi muuttaa täydellisesti työksi. Sellaista lämpövoimakonetta, joka muuttaisi kaiken ottamansa lämmön työksi, ei voida rakentaa eli toisen lajin ikiliikkuja (η = 100 %) on mahdottomuus. Lämpövoimakoneen hyötysuhde on aina < 100 %. Termodynaamisissa prosesseissa yhä vähemmän energiaa on käytettävissä työksi. Käyttökelpoinen energia siis vähenee ajan kuluessa energiavarojen muuttuessa lämmöksi ja lämpötilaerojen tasoittuessa Lämpöopin. pääsääntö on siis energian huononemisen laki. Energiaperiaate on yleinen koko maailmankaikkeutta koskeva lainalaisuus, mutta se ei sano mitään luonnon tapahtumien kulkusuunnasta. Tapahtumien suunnan lainalaisuuden ilmoittaa lämpöopin. pääsääntö: tapahtumat luonnossa vievät kohti suurempaa epäjärjestystä ( kaikki kuluu ja vanhenee, koi syö ja ruoste raiskaa ). Jos järjestystä halutaan ylläpitää tai sitä halutaan lisätä, tarvitaan ulkoista energiaa. Esimerkiksi elollisen luonnon systeemeissä (esim. solut) ja tapahtumissa entropia pienenee ja systeemin järjestys kasvaa. Elollinen luonto ei ole kuitenkaan eristetty systeemi, sillä luonnon järjestäytyneisyyttä ylläpitää Auringon energia. Jos energiavirta ehtyy, niin systeemi hajoaa kohti epäjärjestystä. Vastaavasti huoneen siisteyden ja järjestyksen ylläpitämiseen tarvitaan työtä ja energiaa. Ilman ulkoista työtä huoneen järjestys pienenee ja entropia kasvaa (!). Huom! Lämpöopin. pääsääntö voidaan esittää useammilla eri tavoilla: 1) entropia eli epäjärjestys kasvaa ) lämpö siirtyy aina korkeammasta lämpötilasta matalampaan 3) kaikki termodynaamiset prosessit suuntautuvat kohti tasapainoa 4) sellaista lämpövoimakonetta, joka muuttaisi kaiken ottamansa lämmön työksi, ei voida rakentaa eli II lajin ikiliikkuja on mahdottomuus (hyötysuhde: η = 100 %) 5) kaikkea systeemin energiaa ei voida muuttaa mekaaniseksi työksi ( energian huononemisen laki ) 3Ps: ABSOLUUTTINEN NOLLAPISTE Absoluuttista nollapistettä (0 K = 73,15 o C) ei voida saavuttaa. ******************************************************************************** JOULEN KOE: osoitti lämmön ja mekaanisen energian vastaavuuden: Q = W (ks. oppikirja, s ). 1 cm t = mv mgh

5 LÄMPÖKONEET eli lämpövoimakoneet toimivat kuumasäiliön ja kylmäsäiliön välissä muuttaen lämpöenergiaa mekaaniseksi työksi esim. höyrykoneet, polttomoottorit, suihkumoottorit, rakettimoottorit Kuumasäiliö, T 1 > T koneen tekemä työ W = Q 1 Q Kylmäsäiliö lämpövoimakoneen terminen hyötysuhde η = W Q1 Q = ja koska Q ~ T, niin Q1 Q1 absoluuttisten lämpötilojen avulla esitettynä ideaalikoneen hyötysuhde eli Carnot n hyötysuhde on: η = T1 T T jäähdytyskone (pakastin, jääkaappi); siirtää lämpöenergiaa kylmäsäiliöstä kuumasäiliöön koneen tekemän työn avulla eli jäähdyttää kylmäsäiliötä 1 Q Q 1 jäähdytyskoneen suorituskyky ε = = = 1 (MAOL s. 11 (116)) W Q1 Q η lämpöpumppu; toimintaperiaate sama kuin jäähdytyskoneella, lämmittää kuumasäiliötä lämpöpumpulla lämmitetään rakennuksia siten, että ulkoilmasta, vesistöstä tai maaperästä (= kylmäsäiliö) otettu lämpö siirretään sisätilaan (= kuumasäiliö) (jäähdytyskoneen ja lämpöpumpun suorituskyky, ks. MAOL s. 11 (116)). Q1 Q1 1 lämpöpumpun suorituskyky ε = = = (MAOL s. 11 (116)) W Q Q η 1 IKILIIKKUJAT: ensimmäisen lajin ikiliikkuja on kone, joka luo tyhjästä energiaa; η > 100 % eli tuottaa enemmän energiaa kuin kuluttaa (energian säilymislain vastainen toisen lajin ikiliikkuja on yhdellä lämpösäiliöllä toimiva kone, joka käyttää syöttöenergianaan lämpöä ja muuttaa sen kaiken työksi (lämpöopin Ps. vastainen, jonka mukaan eristetyn systeemin kaikissa prosesseissa entropia kasvaa). Myös ns. superjäähdytin eli jäähdytyskone, joka siirtäisi lämpöä kylmästä säiliöstä kuumaan ilman työtä on lämpöopin. pääsäännön mukaan mahdoton.

6 Entropia ilmaisee systeemissä olevan epäjärjestyksen määrän. Mekaanisen energian muuttuminen lämmöksi on energiaa kasvattava prosessi, joten lämpö ei voi itsestään muuttua takaisin mekaaniseksi energiaksi. siksi lämmön muuttaminen takaisin mekaaniseksi työksi on mahdotonta. lämmön siirtyminen: kuljetus, johtuminen, säteily A T ( lämmön johtuminen: Q = λ t ) d (polttomoottorit; nelitahtimoottori, kaksitahtimoottori, dieselmoottori, suihkumoottori, rakettimoottori) TEHT. Vuolukiviuunin massa on kg. Uunissa poltetaan 5,5 kg puita, joiden palamislämpö eli lämpöarvo on 14 MJ/kg. Kuinka paljon uunin lämpötila nousee, jos palamisen hyötysuhde on 80 % ja vuolukiven kj ominaislämpökapasiteetti on c = v 0,98 o kg C? Oletetaan, että uuni lämpiää tasaisesti eikä lämpöä siirry ympäristöön. RATKAISU: η = 0,80 m puut = 5,5 kg Puiden vapauttama energia = uunin sitoma energia eli Q puut = Q uuni H = 14 MJ/kg kj c v 0,98 o kg C ηm puut H = c v m uuni t : c m v uuni m uuni = 1500 kg η m puut H t =? 0,80 5,5 kg 14000kJ/kg o o t = = 41,9 C 4 C. c m kj v uuni 0, kg o kg C Huom! Polttoaineiden lämpöarvoja H on taulukossa (MAOL s. 85 (8)). Vapautunut lämpöenergia voidaan laskea lausekkeella: Q = ηhm, missä η = hyötysuhde, H = taulukosta saatava lämpöarvo (MJ/kg) ja m = poltettavan aineen massa (kg). Esim. Turpeen lämpöarvo H = 11 MJ/kg. Kun poltetaan 8,0 kg turvetta saadaan lämpöenergiaa Q = Hm = 11 MJ/kg 8,0 kg = 88 MJ.

7 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ MAOL taulukko: TÄRKEITÄ SIVUJA: sivuviittaukset: uusi MAOLtaulukko (keltainen), Otava,. painos 005 (suluissa vastaavat MAOLLIN vanhan painoksen (vihreä) sivut) s. 66 (66): SIjärjestelmän perussuureet ja yksiköt + määritelmät s. 67 (67): kerrannaisyksiköiden etuliitteet ja johdannaisyksiköt s. 68 (68): lisäyksiköt, mm. 1 a 365 d, 1 litra = 1 dm 3, 1 t = 1000 kg = 1 Mg, s (6979): muuntokertoimia, mm. 1 litra = 1 dm 3 = 0,001 m 3, HUOM! PAINEEN YKSIKÖT; MAOL s. 67, 68, 70 (67, 68, 70) 1 kwh = 3,6 MJ (MAOL s. 70 (70)) s. 71 (71): luonnonvakioita, mm. normaaliputoamiskiihtyvyys g n = 9,80665 m/s 9,81 m/s normaalilämpötila ja paine (NTP), ideaalikaasun moolitilavuus V m, moolinen kaasuvakio R, Avogardon vakio N A (ks. myös MAOL s (1617!!)) massa s. 781 (784): aineiden tiheyksiä ( tiheys = ) tilavuus s. 777: kiinteiden aineiden pituuden lämpötilakertoimia α, ominaislämpökapasiteetteja c, (777) ominaissulamislämpöjä s, ominaishöyrystymislämpöjä h, sulamispisteitä, kiehumispisteitä ym. s. 7884: nesteiden ja kaasujen tilavuuden lämpötilakertoimia χ, ominaislämpökapasiteetteja (7879) c, ominaissulamislämpöjä s, ominaishöyrystymislämpöjä r, sulamispisteitä, kiehumispisteitä, kriittisiä lämpötiloja ja paineita ym. HUOM! Uudessa keltaisessa MAOLLISSA on sivuilla 883 uusia kuvaajia: veden tiheyden riippuvuus lämpötilasta veden kiehumispisteen riippuvuus paineesta lämpötila ja jään höyrynpaine jään sulamispisteen riippuvuus paineesta ominaislämpökapasiteetin c p riippuvuus lämpötilasta veden ominaishöyrystymislämmön riippuvuus kiehumispisteestä, ym s. 80 (80): kylläisen vesihöyryn paine ja tiheys s (81): veden tiheys lämpötiloissa 0 o C 100 o C, ym, s. 84 (81): ilmakehän ominaisuuksia, mm. ilmanpaineen ja tiheyden riippuvuus ilmakehän korkeudesta s. 85 (8): polttoaineiden lämpöarvoja s. 86 (83): tuulen voimakkuus, tuulivaroitukset s. 96 (93): suprajohteita s (111116): KAAVOJA + tunnukset ja yksiköt!!! sivulla (11111) on mekaniikan kaavat (vrt. fy1) sivulla 118 (113) on vain matemaattisen heilurin kaava sivulla 1119 (114) on tiheyden, paineen, hydrostaattisen paineen ja nosteen kaavat sivuilla 1011 (115116) on termodynamiikan kaavat sivuilla (1617) on myös lämpöoppiin liittyviä asioita.

8 LÄMPÖOPPI EXTRA : KIERTOPROSESSI (Ylimääräistä asiaa) Lämpövoimakoneet toimivat jaksollisesti siten, että tietty tapahtumasarja toistuu jatkuvasti. Tätä tapahtumasarjaa sanotaan kiertoprosessiksi. Alla olevassa kuvassa on esitetty polttomoottorin kiertoprosessin kuvaus Vpdiagrammina. Tässä on tarkasteltu henkilöauton, ns. nelitahtimoottorin, (1600 cm 3 ) vaiheet lämpövoimakoneen kaavion avulla tulkittuna yhdessä sylinterissä. Kuvassa V = tilavuus ja p = paine ja alue BCDE esittää moottorin tekemää työtä W. (Ks. oppikirja; Fotoni, s. 114 ja esim. ) Alussa (vaihe AB) on imutahti: mäntä liikkuu alas sylinterissä, tilavuus V kasvaa ja sylinteriin muodostuu alipaine. Imuventtiili on auki ja sylinteri täyttyy ilman ja polttoaineen (bensiini) seoksella. Välillä BC on puristustahti; imuventtiili sulkeutuu ja mäntä liikkuu ylöspäin ja puristaa kaasuseoksen pieneen tilaan ja paine kasvaa. Näin kasvaa myös kaasun sisäenergia (Q 1 ). Koska puristus on nopea, systeemi ei vaihda lämpöä ympäristön kanssa, joten kyseessä on adiabaattinen prosessi. Pisteessä C polttoaineen ja ilman seos sytytetään palamaan sytytystulpan kipinällä. Polttoaine syttyy juuri ennen kuin mäntä saavuttaa yläasentonsa ja aine kasvaa voimakkaasti. Palaminen tapahtuu hyvin nopeasti, joten mäntä ei ehdi liikkua ja tilavuus pysyy vakiona (väli CD). Välillä DE on työtahti. Sylinterissä vallitsee suuri paine, jonka johdosta räjähtänyt, laajeneva kaasuseos työntää mäntää alaspäin ja tilavuus kasvaa (vaihe DE). Kohdassa E mäntä on uloimmassa asennossa ja välillä EB pakoventtiili aukeaa ja paine laskee. Välillä BA on poistotahti; mäntä liikkuu sisäänpäin ja imuventtiili pysyy edelleen kiinni. Mäntä työntää palaneet kaasut ulos ja sylinteri jäähtyy. Q = sylinteristä poistuva lämpömäärä. Kun mäntä saapuu takaisin kohtaan A, niin kierros alkaa uudestaan. Tällöin taas pisteessä A mäntä alkaa liikkua ulospäin, pakoventtiili sulkeutuu ja imuventtiili aukeaa, jolloin uuta polttoaineseosta virtaa sylinteriin (väli AB). Kiertoprosessin aikana moottori pyörii kaksi kierrosta. Kohdassa B eli imutahdin lopussa tilavuus voi olla esim. 400 cm 3 ja lämpötila T 300 K. Kohdassa D puristustahdin lopussa paine voi olla esim. 40 bar ja lämpötila T K. Nelitahtimoottorin hyötysuhde on noin 40 % ja dieselmoottorin yli 40 %. Lämpövoimakonetta voidaan verrata vesirattaaseen. Siinä vesi virtaa ylemmästä asemasta alempaan suorittaen samalla mekaanista työtä, pyörittäen ratasta. Vastaavasti voidaan käyttää työn suorittamiseen osa lämpöenergiasta, jonka neste tai kaasu jäähtyessään luovuttaa virratessaan korkeammasta lämpötilasta matalampaan. h 1 VESI T 1 LÄMPÖ h T E = mg(h 1 h ) VRT Q = cm(t 1 T )

9 7. ENERGIA YHTEISKUNNASSA (Huom! Ylimääräistä asiaa) EskolaKetolainen Stenman: Fotoni ; Lämpö (Otava, 005), s LehtoLuomaVirolainen: Energia yhteiskunnassa (Tammi, 005) Wikipedia ( ) 7.1 Energian alkuperä Auringon säteilyenergia (fuusioreaktiot Auringossa) maapallon ydinenergia (Maan kuoren ydinreaktiot) 7. Energiantuotantomuodot 1) Uusiutuvat energiamuodot aurinkoenergia (aurinkosähkö ja lämpö), tuulienergia, vesienergia (veden potentiaalienergia ja vuorovesienergia), kasvien ja eläinten bioenergia (biomassa), geoterminen energia (maankuoren lämpöenergia), maa ja ilmalämpö, vetyenergia ) Uusiutumattomat energiamuodot fossiiliset polttoaineet (kivihiili, öljy, maakaasu), turve, ydinenergia (fissio, fuusio [suunnitteilla]) UUSIUTUVAT ENERGIAMUODOT Aurinkoenergia (aurinkosähkö ja aurinkolämpö) Tuulienergia Vesienergia veden potentiaalienergia vuorovesienergia Bioenergia = luonnossa kasvavasta biomassasta (kasvit ja eläimet) saatavaa energiaa valo biomassa on fotosynteesissä (yhteyttämisessä: 6CO +6HO C6H1O6 ) kasveihin kerääntynyttä aurinkoenergiaa sekä eläinten ja kotitalouden jätteitä Geoterminen energia (maankuoren lämpöenergia) = maankuoreen johtuvaa energiaa, joka syntyy maan sisuksissa tapahtuvien radioaktiivisten hajoamisten seurauksena (= geoterminen lämpö) Maalämpö ja ilmalämpö = maaperän tai veden massaan varastoitunutta Auringon lämpöenergiaa. maalämpö ei ole sama kuin geoterminen energia! Vetyenergia vety ja happi yhtyvät vedeksi, jolloin vapautuu energiaa: H + O HO vedyn palamislämpö eli lämpöarvo H on korkea: 119 MJ/kg (ks. MAOL s. 85 (8)) UUSIUTUMATTOMAT ENERGIAMUODOT Fossiiliset polttoaineet: hiili, öljy, maakaasu, (turve) kivihiili syntynyt kasvien jätteistä 300 miljoonaa vuotta sitten: kasvit hautautuivat veden alle hiekkaan ja saveen. jolloin niistä syntyi hapettomassa tilassa ja kovassa paineessa hiiltä öljy syntynyt miljoonia vuosia sitten maakerrosten alle hautautuneiden kasvien ja eliöiden jäännöksistä: vuosimiljoonien aikana syntyneet orgaanisten aineiden kerrostumat ovat muuttuneet maaöljyksi korkeassa paineessa ja lämpötilassa

10 maakaasu syntynyt eloperäisten eliöiden hajotessa korkeassa paineessa ja lämpötilassa vähähappisissa olosuhteissa koostuu pääosin metaanista (CH 4 ) sekä pienistä määristä typpeä, etaania, propaania, ja muita raskaampia hiilivetyjä pelkkien hiilivetyjen palaessa syntyy vain hiilidioksidia ja vettä, esim. jos puhdas maakaasu on pelkästään metaania, niin sitä poltettaessa syntyy vain hiilidioksidia ja vettä: CH 4+ O CO + HO 1 m 3 maakaasua vastaa energiasisällöltään noin 1 litraa polttoöljyä turve syntyy hapettomassa tilassa veden alla maatuneista kasvien jätteistä turvetta voidaan pitää lähes uusiutumattomana energianlähteenä, koska sen uusiutuminen on hyvin hidasta Fissio = ydinreaktio, jossa raskaat atomin ytimet (esim. Uraani35) halkeavat toisiksi alkuaineiksi, jolloin samalla vapautuu 3 neutronia ja energiaa esim. hidas eli terminen neutroni voi halkaista uraaniytimen 35 U, jolloin fissio voi tapahtua useammin eri tavoin, esim. seuraavasti: n + U Ba + Kr + 3 n + energiaa Uraaniisotoopin 35 Ufisiossa syntyy keskimäärin,4 neutronia, yli 60 halkeamistuotetta ja kaikkiaan eri nuklideja eli atomiytimiä yli 00. Fissiossa syntyneet neutronit liikkuvat nopeasti ja ne hidastetaan raskaalla vedellä D O, kevyellä vedellä H O tai grafiitilla C. Neutronien lukumäärä pidetään vakiona polttoainesauvojen välissä olevilla säätösauvoilla (sis. B tai Cd), jotka absorboivat (imevät) pois ylimääräiset neutronit. Jäljellejääneet neutronit halkaisevat uusia uraaniytimiä, jolloin tapahtuu hallittu ketjureaktio. Hidastinaineena toimiva vesi lämpenee ja lämpö kuljetetaan veden mukana lämmönvaihtimeen, jossa syntyvä höyry pyörittää turbiineja. Turbiini on akselilla yhdistetty generaattoriin, joka tuottaa vaihtovirtaa mekaanisesta pyörimisliikkeestä. Yleisin toimintatapa on pyörittää sähköjohtimesta muodostettua silmukkaa magneettikentässä, mikä synnyttää johtimeen jännitteen ja sähkövirran (sähkömagneettinen induktio). Suomen fissioreaktorit ovat painevesireaktoreita (PWR) ja kiehutusvesireaktoreita (BWR). Loviisan ydinvoimalaitos koostuu kahdesta painevesireaktorista (PWR), joiden teho on x 490 MW = 980 MW. Olkiluodon ydinvoimalaitos sijaitsee Eurajoella Olkiluodon saarella. Se koostuu kahdesta kiehutusvesireaktorista (BWR), jonka teho on x 860 MW = 170 MW. Olkiluotoon on rakenteilla kolmas ydinvoimalaitos, jonka nettosähköteho on 1600 MW. Voimalan valmistunee kaupalliseen tuotantoon vuonna 015. Se on EPRtyyppinen painevesireaktori. Fuusio = ydinreaktio, jossa kevyet ytimet yhtyvät raskaammaksi ytimeksi ja samalla vapautuu energiaa fuusio vaatii korkean lämpötilan (10 8 K) ytimien välisen poistovoiman takia esim. DTfuusio eli deuteriumin ja tritiumin fuusio: H + H He + n + energiaa ################################################################################### energia energiatilastot TVO Fortum ##################################################################################

11 Sähkön hankinta 007 Kuva 1. Sähkön hankinta 007, Lähde: Tilastokeskus ATS Ydintekniikka /001

12 005 Ydinenergia ja Suomi

Lämpöopin pääsäännöt

Lämpöopin pääsäännöt Lämpöopin pääsäännöt 0. Eristetyssä systeemissä lämpötilaerot tasoittuvat. Systeemin sisäenergia U kasvaa systeemin tuodun lämmön ja systeemiin tehdyn työn W verran: ΔU = + W 2. Eristetyn systeemin entropia

Lisätiedot

Lämpöoppi. Termodynaaminen systeemi. Tilanmuuttujat (suureet) Eristetty systeemi. Suljettu systeemi. Avoin systeemi.

Lämpöoppi. Termodynaaminen systeemi. Tilanmuuttujat (suureet) Eristetty systeemi. Suljettu systeemi. Avoin systeemi. Lämpöoppi Termodynaaminen systeemi Tilanmuuttujat (suureet) Lämpötila T (K) Absoluuttinen asteikko eli Kelvinasteikko! Paine p (Pa, bar) Tilavuus V (l, m 3, ) Ainemäärä n (mol) Eristetty systeemi Ei ole

Lisätiedot

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö YDINVOIMA YDINVOIMALAITOS = suurikokoinen vedenkeitin, lämpövoimakone, joka synnyttämällä vesihöyryllä pyöritetään turbiinia ja turbiinin pyörimisenergia muutetaan generaattorissa sähköksi (sähkömagneettinen

Lisätiedot

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka 2006 m@hyl.fi 1 Lämpötila Suure lämpötila kuvaa kappaleen/systeemin lämpimyyttä (huono ilmaisu). Ihmisen aisteilla on hankala tuntea lämpötilaa,

Lisätiedot

RATKAISUT: 12. Lämpöenergia ja lämpöopin pääsäännöt

RATKAISUT: 12. Lämpöenergia ja lämpöopin pääsäännöt Physica 9 1. painos 1(7) : 12.1 a) Lämpö on siirtyvää energiaa, joka siirtyy kappaleesta (systeemistä) toiseen lämpötilaeron vuoksi. b) Lämpöenergia on kappaleeseen (systeemiin) sitoutunutta energiaa.

Lisätiedot

TERMODYNAMIIKAN KURSSIN FYS 2 KURS- SIKOKEEN RATKAISUT

TERMODYNAMIIKAN KURSSIN FYS 2 KURS- SIKOKEEN RATKAISUT TERMODYNAMIIKAN KURSSIN FYS 2 KURS- SIKOKEEN RATKAISUT (lukuun ottamatta tehtävää 12, johon kukaan ei ollut vastannut) RATKAISU TEHTÄVÄ 1 a) Vesi haihtuu (höyrystyy) ja ottaa näin ollen energiaa ympäristöstä

Lisätiedot

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3 76628A Termofysiikka Harjoitus no. 1, ratkaisut (syyslukukausi 2014) 1. Muunnokset Fahrenheit- (T F ), Celsius- (T C ) ja Kelvin-asteikkojen (T K ) välillä: T F = 2 + 9 5 T C T C = 5 9 (T F 2) T K = 27,15

Lisätiedot

Ideaalikaasulaki. Ideaalikaasulaki on esimerkki tilanyhtälöstä, systeemi on nyt tietty määrä (kuvitteellista) kaasua

Ideaalikaasulaki. Ideaalikaasulaki on esimerkki tilanyhtälöstä, systeemi on nyt tietty määrä (kuvitteellista) kaasua Ideaalikaasulaki Ideaalikaasulaki on esimerkki tilanyhtälöstä, systeemi on nyt tietty määrä (kuvitteellista) kaasua ja tilanmuuttujat (yhä) paine, tilavuus ja lämpötila Isobaari, kun paine on vakio Kaksi

Lisätiedot

KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille]

KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille] KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille] A) p 1, V 1, T 1 ovat paine tilavuus ja lämpötila tilassa 1 p 2, V 2, T 2 ovat paine tilavuus ja

Lisätiedot

Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset

Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset Jukka Sorjonen sorjonen.jukka@gmail.com 8. helmikuuta 2017 Jukka Sorjonen (Jyväskylän Normaalikoulu) Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset 8. helmikuuta 2017 1

Lisätiedot

Molaariset ominaislämpökapasiteetit

Molaariset ominaislämpökapasiteetit Molaariset ominaislämpökapasiteetit Yleensä, kun systeemiin tuodaan lämpöä, sen lämpötila nousee. (Ei kuitenkaan aina, kannattaa muistaa, että työllä voi olla osuutta asiaan.) Lämmön ja lämpötilan muutoksen

Lisätiedot

Muita lämpökoneita. matalammasta lämpötilasta korkeampaan. Jäähdytyksen tehokerroin: Lämmityksen lämpökerroin:

Muita lämpökoneita. matalammasta lämpötilasta korkeampaan. Jäähdytyksen tehokerroin: Lämmityksen lämpökerroin: Muita lämpökoneita Nämäkin vaativat ovat työtälämpövoimakoneiden toimiakseen sillä termodynamiikan pääsääntö Lämpökoneita lisäksi laitteet,toinen jotka tekevät on Clausiuksen mukaan: laiteilmalämpöpumppu

Lisätiedot

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3. Kaasut

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3. Kaasut Kaasut REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Kaasu on yksi aineen olomuodosta. Kaasujen käyttäytymistä kokeellisesti tutkimalla on päädytty yksinkertaiseen malliin, ns. ideaalikaasuun. Määritelmä: Ideaalikaasu on yksinkertainen

Lisätiedot

Konventionaalisessa lämpövoimaprosessissa muunnetaan polttoaineeseen sitoutunut kemiallinen energia lämpö/sähköenergiaksi höyryprosessin avulla

Konventionaalisessa lämpövoimaprosessissa muunnetaan polttoaineeseen sitoutunut kemiallinen energia lämpö/sähköenergiaksi höyryprosessin avulla Termodynamiikkaa Energiatekniikan automaatio TKK 2007 Yrjö Majanne, TTY/ACI Martti Välisuo, Fortum Nuclear Services Automaatio- ja säätötekniikan laitos Termodynamiikan perusteita Konventionaalisessa lämpövoimaprosessissa

Lisätiedot

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 Emppu Salonen Prof. Peter Liljeroth Viikko 3: Lämpövoimakoneet ja termodynamiikan 2. pääsääntö Maanantai 14.11. ja tiistai 15.11. Kurssin aiheet 1. Lämpötila ja lämpö

Lisätiedot

Peruslaskutehtävät fy2 lämpöoppi kurssille

Peruslaskutehtävät fy2 lämpöoppi kurssille Peruslaskutehtävät fy2 lämpöoppi kurssille Muista että kurssissa on paljon käsitteitä ja ilmiöitä, jotka on myös syytä hallita. Selvitä itsellesi kirjaa apuna käyttäen mitä tarkoittavat seuraavat fysiikan

Lisätiedot

Mekaaninen energia. Energian säilymislaki Työ, teho, hyötysuhde Mekaaninen energia Sisäenergia Lämpö = siirtyvää energiaa. Suppea energian määritelmä:

Mekaaninen energia. Energian säilymislaki Työ, teho, hyötysuhde Mekaaninen energia Sisäenergia Lämpö = siirtyvää energiaa. Suppea energian määritelmä: Mekaaninen energia Energian säilymislaki Työ, teho, hyötysuhde Mekaaninen energia Sisäenergia Lämpö = siirtyvää energiaa Suppea energian määritelmä: Energia on kyky tehdä työtä => mekaaninen energia Ei

Lisätiedot

Luento 4. Termodynamiikka Termodynaamiset prosessit ja 1. pääsääntö Entropia ja 2. pääsääntö Termodynaamiset potentiaalit

Luento 4. Termodynamiikka Termodynaamiset prosessit ja 1. pääsääntö Entropia ja 2. pääsääntö Termodynaamiset potentiaalit Luento 4 Termodynamiikka Termodynaamiset prosessit ja 1. pääsääntö Entropia ja 2. pääsääntö Termodynaamiset potentiaalit Luento 4 Termodynamiikka Termodynaamiset prosessit ja 1. pääsääntö Entropia ja 2.

Lisätiedot

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto Luento 9 /

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto Luento 9 / ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto Luento 9 / 14.11.2016 v. 03 / T. Paloposki Tämän päivän ohjelma: Vielä vähän entropiasta... Termodynamiikan 2. pääsääntö Entropian rooli 2. pääsäännön yhteydessä

Lisätiedot

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 Emppu Salonen Prof. Peter Liljeroth Viikko 4: Entropia Maanantai 21.11. ja tiistai 22.11. Ideaalikaasun isoterminen laajeneminen Kaasuun tuodaan määrä Q lämpöä......

Lisätiedot

Luku 20. Kertausta: Termodynamiikan 2. pääsääntö Lämpövoimakoneen hyötysuhde

Luku 20. Kertausta: Termodynamiikan 2. pääsääntö Lämpövoimakoneen hyötysuhde Luku 20 Kertausta: Termodynamiikan 2. pääsääntö Lämpövoimakoneen hyötysuhde Uutta: Termodynamiikan 2. pääsääntö Jäähdytyskoneen hyötykerroin ja lämpöpumpun lämpökerroin Entropia Tilastollista termodynamiikkaa

Lisätiedot

Ilman suhteellinen kosteus saadaan, kun ilmassa olevan vesihöyryn osapaine jaetaan samaa lämpötilaa vastaavalla kylläisen vesihöyryn paineella:

Ilman suhteellinen kosteus saadaan, kun ilmassa olevan vesihöyryn osapaine jaetaan samaa lämpötilaa vastaavalla kylläisen vesihöyryn paineella: ILMANKOSTEUS Ilmankosteus tarkoittaa ilmassa höyrynä olevaa vettä. Veden määrä voidaan ilmoittaa höyryn tiheyden avulla. Veden osatiheys tarkoittaa ilmassa olevan vesihöyryn massaa tilavuusyksikköä kohti.

Lisätiedot

VASTAUKSIA YO-KYSYMYKSIIN KURSSISTA FY2: Lämpö

VASTAUKSIA YO-KYSYMYKSIIN KURSSISTA FY2: Lämpö VASTAUKSIA YO-KYSYMYKSIIN KURSSISTA FY2: Lämpö 1. Selitä fysikaalisesti, miksi: a) sateessa kastuneet vaatteet tuntuvat kylmältä, b) pyykit kuivuvat myös pakkasessa, c) uunista pudonneen hehkuvan hiilenpalan

Lisätiedot

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p KEMA221 2009 KERTAUSTA IDEAALIKAASU JA REAALIKAASU ATKINS LUKU 1 1 IDEAALIKAASU Ideaalikaasu Koostuu pistemäisistä hiukkasista Ei vuorovaikutuksia hiukkasten välillä Hiukkasten liike satunnaista Hiukkasten

Lisätiedot

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste. TYÖ 36b. ILMANKOSTEUS Tehtävä Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste. Välineet Taustatietoja

Lisätiedot

Kemiallinen reaktio

Kemiallinen reaktio Kemiallinen reaktio REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Johdantoa: Syömme elääksemme, emme elä syödäksemme! sanonta on totta. Kun elimistömme hyödyntää ravintoaineita metaboliassa eli aineenvaihduntareaktioissa,

Lisätiedot

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa.

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Valintakoe 2016/FYSIIKKA Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Boltzmannin vakio 1.3805 x 10-23 J/K Yleinen kaasuvakio 8.315 JK/mol

Lisätiedot

VIII KIERTOPROSESSIT JA TERMODYNAAMISET KONEET 196

VIII KIERTOPROSESSIT JA TERMODYNAAMISET KONEET 196 VIII KIERTOPROSESSIT JA TERMODYNAAMISET KONEET 196 8.1 Kiertoprosessin ja termodynaamisen koneen määritelmä... 196 8.2 Termodynaamisten koneiden hyötysuhde... 197 8.2.1 Lämpövoimakone... 197 8.2.2 Lämpöpumpun

Lisätiedot

4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta.

4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta. K i n e e t t i s t ä k a a s u t e o r i a a Kineettisen kaasuteorian perusta on mekaaninen ideaalikaasu, joka on matemaattinen malli kaasulle. Reaalikaasu on todellinen kaasu. Reaalikaasu käyttäytyy

Lisätiedot

vetyteknologia Polttokennon termodynamiikkaa 1 DEE Risto Mikkonen

vetyteknologia Polttokennon termodynamiikkaa 1 DEE Risto Mikkonen DEE-5400 olttokennot ja vetyteknologia olttokennon termodynamiikkaa 1 DEE-5400 Risto Mikkonen ermodynamiikan ensimmäinen pääsääntö aseraja Ympäristö asetila Q W Suljettuun systeemiin tuotu lämpö + systeemiin

Lisätiedot

1. Kumpi painaa enemmän normaalipaineessa: 1m2 80 C ilmaa vai 1m2 0 C ilmaa?

1. Kumpi painaa enemmän normaalipaineessa: 1m2 80 C ilmaa vai 1m2 0 C ilmaa? Kysymys 1. Kumpi painaa enemmän normaalipaineessa: 1m2 80 C ilmaa vai 1m2 0 C ilmaa? 2. EXTRA-PÄHKINÄ (menee yli aiheen): Heität vettä kiukaalle. Miksi vesihöyry nousee voimakkaasti kiukaasta ylöspäin?

Lisätiedot

1. Laske ideaalikaasun tilavuuden lämpötilakerroin (1/V)(dV/dT) p ja isoterminen kokoonpuristuvuus (1/V)(dV/dp) T.

1. Laske ideaalikaasun tilavuuden lämpötilakerroin (1/V)(dV/dT) p ja isoterminen kokoonpuristuvuus (1/V)(dV/dp) T. S-35, Fysiikka III (ES) välikoe Laske ideaalikaasun tilavuuden lämpötilakerroin (/V)(dV/d) p ja isoterminen kokoonpuristuvuus (/V)(dV/dp) ehtävän pisteyttäneen assarin kommentit: Ensimmäisen pisteen sai

Lisätiedot

P = kv. (a) Kaasun lämpötila saadaan ideaalikaasun tilanyhtälön avulla, PV = nrt

P = kv. (a) Kaasun lämpötila saadaan ideaalikaasun tilanyhtälön avulla, PV = nrt 766328A Termofysiikka Harjoitus no. 2, ratkaisut (syyslukukausi 204). Kun sylinterissä oleva n moolia ideaalikaasua laajenee reversiibelissä prosessissa kolminkertaiseen tilavuuteen 3,lämpötilamuuttuuprosessinaikanasiten,ettäyhtälö

Lisätiedot

Luku 8 EXERGIA: TYÖPOTENTIAALIN MITTA

Luku 8 EXERGIA: TYÖPOTENTIAALIN MITTA Thermodynamics: An Engineering Approach, 7 th Edition Yunus A. Cengel, Michael A. Boles McGraw-Hill, 2011 Luku 8 EXERGIA: TYÖPOTENTIAALIN MITTA Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required

Lisätiedot

= 1 kg J kg 1 1 kg 8, J mol 1 K 1 373,15 K kg mol 1 1 kg Pa

= 1 kg J kg 1 1 kg 8, J mol 1 K 1 373,15 K kg mol 1 1 kg Pa 766328A Termofysiikka Harjoitus no. 8, ratkaisut syyslukukausi 2014 1. 1 kg nestemäistä vettä muuttuu höyryksi lämpötilassa T 100 373,15 K ja paineessa P 1 atm 101325 Pa. Veden tiheys ρ 958 kg/m 3 ja moolimassa

Lisätiedot

Lämpöistä oppia Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka

Lämpöistä oppia Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Lämpöistä oppia Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Alkudemonstraatio Käsi lämpömittarina Laittakaa kolmeen eri altaaseen kylmää, haaleaa ja lämmintä vettä. 1) Pitäkää

Lisätiedot

Luvun 12 laskuesimerkit

Luvun 12 laskuesimerkit Luvun 12 laskuesimerkit Esimerkki 12.1 Mikä on huoneen sisältämän ilman paino, kun sen lattian mitat ovat 4.0m 5.0 m ja korkeus 3.0 m? Minkälaisen voiman ilma kohdistaa lattiaan? Oletetaan, että ilmanpaine

Lisätiedot

Termodynamiikka. Fysiikka III 2007. Ilkka Tittonen & Jukka Tulkki

Termodynamiikka. Fysiikka III 2007. Ilkka Tittonen & Jukka Tulkki Termodynamiikka Fysiikka III 2007 Ilkka Tittonen & Jukka Tulkki Tilanyhtälö paine vakio tilavuus vakio Ideaalikaasun N p= kt pinta V Yleinen aineen p= f V T pinta (, ) Isotermit ja isobaarit Vakiolämpötilakäyrät

Lisätiedot

Lämpöistä oppia ja energiaa Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka

Lämpöistä oppia ja energiaa Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Lämpöistä oppia ja energiaa Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2014 Alkudemonstraatio: Käsi lämpömittarina Laitetaan kolmeen eri altaaseen kylmää, haaleaa ja lämmintä vettä.

Lisätiedot

Aineen olomuodot. Fysiikka 2 tiivistelmä. Lämpö. Nimityksiä: systeemit. Paine. Lämpötila F A

Aineen olomuodot. Fysiikka 2 tiivistelmä. Lämpö. Nimityksiä: systeemit. Paine. Lämpötila F A http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 7..0 Aineen olomuodot Fysiikka tiivistelmä Juhani Kaukoranta Raahen lukio 0 Kiinteä Pitää oman muotonsa astiassa Neste Saa astian muodon Kaasu Jos kansi,

Lisätiedot

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus HÖYRYTEKNIIKKA 1. Vettä (0 C) höyrystetään 2 bar paineessa 120 C kylläiseksi höyryksi. Laske

Lisätiedot

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen KEMA221 2009 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET ATKINS LUKU 4 1 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET Esimerkkejä faasimuutoksista? Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen Faasi = aineen

Lisätiedot

MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka. Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU

MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka. Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU HARJOITUSTYÖOHJE SISÄLLYS SYMBOLILUETTELO 3 1 JOHDANTO 4 2 TYÖOHJE

Lisätiedot

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 Emppu Salonen Prof. Peter Liljeroth Viikko 6: Faasimuutokset Maanantai 5.12. Kurssin aiheet 1. Lämpötila ja lämpö 2. Työ ja termodynamiikan 1. pääsääntö 3. Lämpövoimakoneet

Lisätiedot

FY9 Fysiikan kokonaiskuva

FY9 Fysiikan kokonaiskuva FY9 Sivu 1 FY9 Fysiikan kokonaiskuva 6. tammikuuta 2014 14:34 Kurssin tavoitteet Kerrata lukion fysiikan oppimäärä Yhdistellä kurssien asioita toisiinsa muodostaen kokonaiskuvan Valmistaa ylioppilaskirjoituksiin

Lisätiedot

Teddy 1. välikoe kevät 2008

Teddy 1. välikoe kevät 2008 Teddy 1. välikoe kevät 2008 Vastausaikaa on 2 tuntia. Kokeessa saa käyttää laskinta ja MAOL-taulukoita. Jokaiseen vastauspaperiin nimi ja opiskelijanumero! 1. Ovatko seuraavat väitteet oikein vai väärin?

Lisätiedot

Tekijä: Markku Savolainen. STIRLING-moottori

Tekijä: Markku Savolainen. STIRLING-moottori Tekijä: Markku Savolainen STIRLING-moottori Perustietoa Perustietoa Palaminen tapahtuu sylinterin ulkopuolella Moottorin toiminta perustuu työkaasun kuumentamiseen ja jäähdyttämiseen Työkaasun laajeneminen

Lisätiedot

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ]

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ] 766328A Termofysiikka Harjoitus no. 7, ratkaisut (syyslukukausi 2014) 1. Sylinteri on ympäristössä, jonka paine on P 0 ja lämpötila T 0. Sylinterin sisällä on n moolia ideaalikaasua ja sen tilavuutta kasvatetaan

Lisätiedot

KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma

KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma Sekä A- että B-osiosta tulee saada vähintään 10 pistettä. Mikäli A-osion pistemäärä on vähemmän kuin 10 pistettä,

Lisätiedot

Kryogeniikan termodynamiikkaa DEE Kryogeniikka Risto Mikkonen 1

Kryogeniikan termodynamiikkaa DEE Kryogeniikka Risto Mikkonen 1 DEE-54030 Kryogeniikka Kryogeniikan termodynamiikkaa 4.3.05 DEE-54030 Kryogeniikka Risto Mikkonen Open ystem vs. Closed ystem Open system Melting Closed system Introduced about 900 Cryocooler Boiling Cold

Lisätiedot

6-1 Hyötysuhde ja tehokerroin

6-1 Hyötysuhde ja tehokerroin 67 6 Lämpövoimakoneet ja jäähdyttimet 6-1 Hyötysuhde ja tehokerroin Lämpövoimakone (engl. heat engine) on laite, joka muuttaa lämpöenergiaa työksi. Tavallisesti laitteessa tapahtuu kiertoprosessi, jonka

Lisätiedot

Oikeat vastaukset: Tehtävän tarkkuus on kolme numeroa. Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö:

Oikeat vastaukset: Tehtävän tarkkuus on kolme numeroa. Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö: A1 Seppä karkaisee teräsesineen upottamalla sen lämpöeristettyyn astiaan, jossa on 118 g jäätä ja 352 g vettä termisessä tasapainossa Teräsesineen massa on 312 g ja sen lämpötila ennen upotusta on 808

Lisätiedot

Kuivauksen fysiikkaa. Hannu Sarkkinen

Kuivauksen fysiikkaa. Hannu Sarkkinen Kuivauksen fysiikkaa Hannu Sarkkinen 28.11.2013 Kuivatusmenetelmiä Auringon säteily Mikroaaltouuni Ilmakuivatus Ilman kosteus Ilman suhteellinen kosteus RH = ρ v /ρ vs missä ρ v = vesihöyryn tiheys (g/m

Lisätiedot

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos ympäristö ympäristö 15.12.2016 REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos Kaikilla aineilla (atomeilla, molekyyleillä) on asema- eli potentiaalienergiaa ja liike- eli

Lisätiedot

I PERUSKÄSITTEITÄ JA MÄÄRITELMIÄ

I PERUSKÄSITTEITÄ JA MÄÄRITELMIÄ I PERUSKÄSITTEITÄ JA MÄÄRITELMIÄ 1.1 Tilastollisen fysiikan ja termodynamiikan tutkimuskohde... 2 1.2 Mikroskooppiset ja makroskooppiset teoriat... 3 1.3 Terminen tasapaino ja lämpötila... 5 1.4 Termodynamiikan

Lisätiedot

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto Luento 7 /

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto Luento 7 / ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto Luento 7 / 31.10.2016 TERVETULOA! v. 02 / T. Paloposki Tämän päivän ohjelma: Virtaussysteemin energiataseen soveltamisesta Kompressorin energiantarve, tekninen

Lisätiedot

2 Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö (First Law of Thermodynamics)

2 Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö (First Law of Thermodynamics) 2 Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö (First Law of Thermodynamics) 1 Tässä luvussa päästää käsittelemään lämmön ja mekaanisen työn välistä suhdetta. 2 Näistä molemmat ovat energiaa eri muodoissa, ja

Lisätiedot

Työ 3: Veden höyrystymislämmön määritys

Työ 3: Veden höyrystymislämmön määritys Työ 3: Veden höyrystymislämmön määritys Työryhmä: Tehty (pvm): Hyväksytty (pvm): Hyväksyjä: 1. Tavoitteet Työssä vettä höyrystetään uppokuumentimella ja mitataan jäljellä olevan veden painoa sekä höyrystymiseen

Lisätiedot

Energiatehokkuuden analysointi

Energiatehokkuuden analysointi Liite 2 Ympäristöministeriö - Ravinteiden kierrätyksen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskeva ohjelma Energiatehokkuuden analysointi Liite loppuraporttiin Jani Isokääntä 9.4.2015 Sisällys

Lisätiedot

Fysiikan kurssit. MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka

Fysiikan kurssit. MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka Fysiikan kurssit MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka Valtakunnalliset kurssit 1. Fysiikka luonnontieteenä 2. Lämpö 3. Sähkö 4. Voima ja liike 5. Jaksollinen liike ja aallot 6. Sähkömagnetismi

Lisätiedot

- Termodynamiikka kuvaa energian siirtoa ( dynamiikkaa ) systeemin sisällä tai systeemien kesken (vrt. klassinen dynamiikka: kappaleiden liike)

- Termodynamiikka kuvaa energian siirtoa ( dynamiikkaa ) systeemin sisällä tai systeemien kesken (vrt. klassinen dynamiikka: kappaleiden liike) KEMA221 2009 TERMODYNAMIIKAN 1. PÄÄSÄÄNTÖ ATKINS LUKU 2 1 1. PERUSKÄSITTEITÄ - Termodynamiikka kuvaa energian siirtoa ( dynamiikkaa ) systeemin sisällä tai systeemien kesken (vrt. klassinen dynamiikka:

Lisätiedot

Ch 19-1&2 Lämpö ja sisäenergia

Ch 19-1&2 Lämpö ja sisäenergia Ch 19-1&2 Lämpö ja sisäenergia Esimerkki 19-1 Olet syönyt liikaa täytekakkua ja havaitset, että sen energiasisältö oli 500 kcal. Arvioi kuinka korkealle mäelle sinun pitää pitää kiivetä, jotta kuluttaisit

Lisätiedot

Termodynamiikan toinen pääsääntö (Second Law of Thermodynamics)

Termodynamiikan toinen pääsääntö (Second Law of Thermodynamics) e1 3 Termodynamiikan toinen pääsääntö (Second Law of Thermodynamics) Tärkeä käsite termodynamiikassa on termodynaamisen prosessin suunta. Kaikki prosessit ovat oikeasti irreversiibelejä (irreversible),

Lisätiedot

Oikeasta vastauksesta (1p): Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö:

Oikeasta vastauksesta (1p): Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö: A1 Seppä karkaisee teräsesineen upottamalla sen lämpöeristettyyn astiaan, jossa on 118 g jäätä ja 352 g vettä termisessä tasapainossa eräsesineen massa on 312 g ja sen lämpötila ennen upotusta on 808 C

Lisätiedot

13 KALORIMETRI. 13.1 Johdanto. 13.2 Kalorimetrin lämmönvaihto

13 KALORIMETRI. 13.1 Johdanto. 13.2 Kalorimetrin lämmönvaihto 13 KALORIMETRI 13.1 Johdanto Kalorimetri on ympäristöstään mahdollisimman täydellisesti lämpöeristetty astia. Lämpöeristyksestä huolimatta kalorimetrin ja ympäristön välinen lämpötilaero aiheuttaa lämmönvaihtoa

Lisätiedot

Termodynaamiset syklit Todelliset tehosyklit

Termodynaamiset syklit Todelliset tehosyklit ermodynaamiset syklit odelliset tehosyklit Luennointi: k Kati Miettunen Esitysmateriaali: k Mikko Mikkola HYS-A00 ermodynamiikka (FM) 09..05 Syklien tyypit Sisältö Kaasusyklit s. höyrysyklit Suljetut syklit

Lisätiedot

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Peruskäsitteet Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet sähkövaraus teho ja energia potentiaali ja jännite sähkövirta Tarkoitus on määritellä sähkötekniikan

Lisätiedot

Spontaanissa prosessissa Energian jakautuminen eri vapausasteiden kesken lisääntyy Energia ja materia tulevat epäjärjestyneemmäksi

Spontaanissa prosessissa Energian jakautuminen eri vapausasteiden kesken lisääntyy Energia ja materia tulevat epäjärjestyneemmäksi KEMA221 2009 TERMODYNAMIIKAN 2. PÄÄSÄÄNTÖ ATKINS LUKU 3 1 1. TERMODYNAMIIKAN TOINEN PÄÄSÄÄNTÖ Lord Kelvin: Lämpöenergian täydellinen muuttaminen työksi ei ole mahdollista 2. pääsääntö kertoo systeemissä

Lisätiedot

2. Termodynamiikan perusteet

2. Termodynamiikan perusteet Statistinen fysiikka, osa A (FYSA241) Tuomas Lappi tuomas.v.v.lappi@jyu.fi Huone: FL249. Ei kiinteitä vastaanottoaikoja. kl 2013 2. Termodynamiikan perusteet 1 TD ja SM Statistisesta fysiikasta voidaan

Lisätiedot

IX TOINEN PÄÄSÄÄNTÖ JA ENTROPIA...208

IX TOINEN PÄÄSÄÄNTÖ JA ENTROPIA...208 IX OINEN PÄÄSÄÄNÖ JA ENROPIA...08 9. ermodynaamisen systeemin pyrkimys tasapainoon... 08 9. ermodynamiikan toinen pääsääntö... 0 9.3 Entropia termodynamiikassa... 0 9.3. Entropian määritelmä... 0 9.3.

Lisätiedot

Energiaa luonnosta. GE2 Yhteinen maailma

Energiaa luonnosta. GE2 Yhteinen maailma Energiaa luonnosta GE2 Yhteinen maailma Energialuonnonvarat Energialuonnonvaroja ovat muun muassa öljy, maakaasu, kivihiili, ydinvoima, aurinkovoima, tuuli- ja vesivoima. Energialuonnonvarat voidaan jakaa

Lisätiedot

Luku 6 TERMODYNAMIIKAN TOINEN PÄÄSÄÄNTÖ

Luku 6 TERMODYNAMIIKAN TOINEN PÄÄSÄÄNTÖ Thermodynamics: An Engineering Approach, 7 th Edition Yunus A. Cengel, Michael A. Boles McGraw-Hill, 2011 Luku 6 TERMODYNAMIIKAN TOINEN PÄÄSÄÄNTÖ Pentti Saarenrinne Copyright TUT and The McGraw-Hill Companies,

Lisätiedot

Luku 4 SULJETTUJEN SYSTEEMIEN ENERGIA- ANALYYSI

Luku 4 SULJETTUJEN SYSTEEMIEN ENERGIA- ANALYYSI Thermodynamics: An Engineering Approach, 7 th Edition Yunus A. Cengel, Michael A. Boles McGraw-Hill, 2011 Luku 4 SULJETTUJEN SYSTEEMIEN ENERGIA- ANALYYSI Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission

Lisätiedot

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Toni Mäkelä Arttu Lehtinen Luento 5: Termodynaamiset potentiaalit Ke 9.3.2016 1 AIHEET 1. Muut työn laadut sisäenergiassa

Lisätiedot

Muunnokset ja mittayksiköt

Muunnokset ja mittayksiköt Muunnokset ja mittayksiköt 1 a Mitä kymmenen potenssia tarkoittavat etuliitteet m, G ja n? b Mikä on massan (mass) mittayksikkö SI-järjestelmässäa? c Mikä on painon (weight) mittayksikkö SI-järjestelmässä?

Lisätiedot

SISÄLLYSLUETTELO SYMBOLILUETTELO 4

SISÄLLYSLUETTELO SYMBOLILUETTELO 4 1 SISÄLLYSLUETTELO SYMBOLILUETTELO 4 1 KEMIALLISESTI REAGOIVA TERMODYNAAMINEN SYSTEEMI 6 11 Yleistä 6 12 Standarditila ja referenssitila 7 13 Entalpia- ja entropia-asteikko 11 2 ENTALPIA JA OMINAISLÄMPÖ

Lisätiedot

Maija-Stina Tamminen / WWF ENERGIA HALTUUN! WWF:n opetusmateriaali yläkouluille ja lukioille

Maija-Stina Tamminen / WWF ENERGIA HALTUUN! WWF:n opetusmateriaali yläkouluille ja lukioille Maija-Stina Tamminen / WWF ENERGIA HALTUUN! WWF:n opetusmateriaali yläkouluille ja lukioille MITÄ ENERGIA ON? WWF-Canon / Sindre Kinnerød Energia on kyky tehdä työtä. Energia on jotakin mikä säilyy, vaikka

Lisätiedot

6. Yhteenvetoa kurssista

6. Yhteenvetoa kurssista Statistinen fysiikka, osa A (FYSA241) Vesa Apaja vesa.apaja@jyu.fi Huone: YN212. Ei kiinteitä vastaanottoaikoja. kl 2016 6. Yhteenvetoa kurssista 1 Keskeisiä käsitteitä I Energia TD1, siirtyminen lämpönä

Lisätiedot

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 Emppu Salonen Prof. Peter Liljeroth Viikko 5: Termodynaamiset potentiaalit Maanantai 28.11. ja tiistai 29.11. Kotitentti Julkaistaan to 8.12., palautus viim. to 22.12.

Lisätiedot

Energian tuotanto ja käyttö

Energian tuotanto ja käyttö Energian tuotanto ja käyttö Mitä on energia? lämpöä sähköä liikenteen polttoaineita Mistä energiaa tuotetaan? Suomessa tärkeimpiä energian lähteitä ovat puupolttoaineet, öljy, kivihiili ja ydinvoima Kaukolämpöä

Lisätiedot

Kaasu Neste Kiinteä aine Plasma

Kaasu Neste Kiinteä aine Plasma Olomuodot Kaasu: atomeilla/molekyyleillä suuri nopeus, vuorovaikuttavat vain törmätessään toisiinsa Neste: atomit/molekyylit/ionit liukuvat toistensa lomitse, mutta pysyvät yhtenä nestetilavuutena (molekyylien

Lisätiedot

Lahti Energian uusi voimalaitos KYMIJÄRVI II. Jaana Lehtovirta Viestintäjohtaja Lahti Energia Oy

Lahti Energian uusi voimalaitos KYMIJÄRVI II. Jaana Lehtovirta Viestintäjohtaja Lahti Energia Oy Lahti Energian uusi voimalaitos KYMIJÄRVI II Jaana Lehtovirta Viestintäjohtaja Lahti Energia Oy Miksi voimalaitos on rakennettu? Lahti Energialla on hyvät kokemukset yli 12 vuotta hiilivoimalan yhteydessä

Lisätiedot

Liike ja voima. Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä

Liike ja voima. Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä Liike ja voima Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä Tasainen liike Nopeus on fysiikan suure, joka kuvaa kuinka pitkän matkan kappale kulkee tietyssä ajassa. Nopeus voidaan

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Syksy 009 Jukka Maalampi LUENTO 8 Paine nesteissä Nesteen omalla painolla on merkitystä Nestealkio korkeudella y pohjasta: dv Ady dm dv dw gdm gady paino Painon lisäksi alkioon

Lisätiedot

Luku6 Tilanyhtälö. Ideaalikaasun N V. Yleinen aineen. paine vakio. tilavuus vakio

Luku6 Tilanyhtälö. Ideaalikaasun N V. Yleinen aineen. paine vakio. tilavuus vakio Luku6 Tilanyhtälö paine vakio tilavuus vakio Ideaalikaasun N p= kt pinta V Yleinen aineen p= f V T pinta (, ) Isotermit ja isobaarit Vakiolämpötilakäyrät saadaan leikkaamalla painepinta pv suuntaisilla

Lisätiedot

1. van der Waalsin tilanyhtälö: 2 V m RT. + b2. ja C = b2. Kun T = 273 K niin B = cm 3 /mol ja C = 1200 cm 6 mol 2

1. van der Waalsin tilanyhtälö: 2 V m RT. + b2. ja C = b2. Kun T = 273 K niin B = cm 3 /mol ja C = 1200 cm 6 mol 2 FYSIKAALINEN KEMIA KEMA22) Laskuharjoitus 2, 28..2009. van der Waalsin tilanyhtälö: p = RT V m b a Vm V 2 m pv m = RT V m b = RT = RT a ) V m RT a b/v m V m RT ) [ b/v m ) a V m RT Soveltamalla sarjakehitelmää

Lisätiedot

I PERUSKÄSITTEITÄ JA MÄÄRITELMIÄ... 2

I PERUSKÄSITTEITÄ JA MÄÄRITELMIÄ... 2 I PERUSKÄSITTEITÄ JA MÄÄRITELMIÄ... 2 1.1 Tilastollisen fysiikan ja termodynamiikan tutkimuskohde... 2 1.2 Mikroskooppiset ja makroskooppiset teoriat... 3 1.3 Terminen tasapaino ja lämpötila... 5 1.4 Termodynamiikan

Lisätiedot

, voidaan myös käyttää likimäärälauseketta

, voidaan myös käyttää likimäärälauseketta ILMAN KOSTEUS Ilma sisältää aina jonkin verran vesihöyryä. Ilman vesihöyrypitoisuudella eli kosteudella on huomattava merkitys ihmisten viihtyvyydelle ja terveydelle, erilaisten materiaalien ja esineiden

Lisätiedot

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA!

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA! ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA! Luento 14.9.2015 / T. Paloposki / v. 03 Tämän päivän ohjelma: Aineen tilan kuvaaminen pt-piirroksella ja muilla piirroksilla, faasimuutokset Käsitteitä

Lisätiedot

4 Aineen olomuodot. 4.2 Höyrystyminen POHDI JA ETSI

4 Aineen olomuodot. 4.2 Höyrystyminen POHDI JA ETSI 4 Aineen olomuodot 4.2 Höyrystyminen POHDI JA ETSI 4-1. a) Vesi asettuu astiassa vaakatasoon Maan vetovoiman ja veden herkkäliikkeisyyden takia. Painovoima tekee työtä, kunnes veden potentiaalienergia

Lisätiedot

Ideaalikaasut. 1. Miksi normaalitila (NTP) on tärkeä puhuttaessa kaasujen tilavuuksista?

Ideaalikaasut. 1. Miksi normaalitila (NTP) on tärkeä puhuttaessa kaasujen tilavuuksista? Ideaalikaasut 1. Miksi normaalitila (NTP) on tärkeä puhuttaessa kaasujen tilavuuksista? 2. Auton renkaan paineeksi mitattiin huoltoasemalla 2,2 bar, kun lämpötila oli + 10 ⁰C. Pitkän ajon jälkeen rekkaan

Lisätiedot

Erilaisia entalpian muutoksia

Erilaisia entalpian muutoksia Erilaisia entalpian muutoksia REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Erilaisille kemiallisten reaktioiden entalpiamuutoksille on omat terminsä. Monesti entalpia-sanalle käytetään synonyymiä lämpö. Reaktiolämmöllä eli

Lisätiedot

Tarvittavat välineet: Kalorimetri, lämpömittari, jännitelähde, kaksi yleismittaria, sekuntikello

Tarvittavat välineet: Kalorimetri, lämpömittari, jännitelähde, kaksi yleismittaria, sekuntikello 1 LÄMPÖOPPI 1. Johdanto Työssä on neljä eri osiota, joiden avulla tutustutaan lämpöopin lakeihin ja ilmiöihin. Työn suoritettuaan opiskelijan on tarkoitus ymmärtää lämpöopin keskeiset käsitteet, kuten

Lisätiedot

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kurssin esittely Sähkömagneettiset ilmiöt varaus sähkökenttä magneettikenttä sähkömagneettinen induktio virta potentiaali ja jännite sähkömagneettinen energia teho Määritellään

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 10 Noste Nesteeseen upotettuun kappaleeseen vaikuttaa nesteen pintaa kohti suuntautuva nettovoima, noste F B Kappaleen alapinnan kohdalla nestemolekyylien

Lisätiedot

TKK, TTY, LTY, OY, ÅA, TY ja VY insinööriosastojen valintakuulustelujen fysiikan koe 1.6.2005, malliratkaisut.

TKK, TTY, LTY, OY, ÅA, TY ja VY insinööriosastojen valintakuulustelujen fysiikan koe 1.6.2005, malliratkaisut. 1 Kuvaan 1 on piiretty kahden suoraviivaisesti samaan suuntaan liikkuvan auton ja B nopeudet ajan funktiona. utot ovat rinnakkain ajanhetkellä t = 0 s. a) Kuvaile auton liikettä ajan funktiona. Kumpi autoista

Lisätiedot

Miltä työn tekeminen tuntuu

Miltä työn tekeminen tuntuu Työ ja teho Miltä työn tekeminen tuntuu Millaisia töitä on? Mistä tiedät tekeväsi työtä? Miltä työ tuntuu? Mitä työn tekeminen vaatii? Ihmiseltä Koneelta Työ, W Yksikkö 1 J (joule) = 1 Nm Työnmäärä riippuu

Lisätiedot

Maapallon energiavarannot (tiedossa olevat)

Maapallon energiavarannot (tiedossa olevat) Maapallon energiavarannot (tiedossa olevat) Porin seudun kansalaisopisto 8.3.2012 Ilmansuojeluinsinööri Jari Lampinen YAMK Porin kaupungin ympäristövirasto jari.lampinen@pori.fi Energiamuodot Maailman

Lisätiedot

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017 PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017 Emppu Salonen Lasse Laurson Toni Mäkelä Touko Herranen Luento 2: kineettistä kaasuteoriaa Pe 24.2.2017 1 Aiheet tänään 1. Maxwellin ja Boltzmannin

Lisätiedot

FY1 Fysiikka luonnontieteenä

FY1 Fysiikka luonnontieteenä Ismo Koponen 10.12.2014 FY1 Fysiikka luonnontieteenä saa tyydytystä tiedon ja ymmärtämisen tarpeelleen sekä saa vaikutteita, jotka herättävät ja syventävät kiinnostusta fysiikkaa kohtaan tutustuu aineen

Lisätiedot