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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

= 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Kaksi yleismittaria, tehomittari, mittausalusta 5, muistiinpanot ja oppikirjat. P = U x I

Kaksi yleismittaria, tehomittari, mittausalusta 5, muistiinpanot ja oppikirjat. P = U x I Pynnönen 1/3 SÄHKÖTEKNIIKKA Kurssi: Harjoitustyö : Tehon mittaaminen Pvm : Opiskelija: Tark. Arvio: Tavoite: Välineet: Harjoitustyön tehtyäsi osaat mitata ja arvioida vastukseen jäävän tehohäviön sähköisessä

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

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

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

Hydrostaattinen tehonsiirto. Toimivat syrjäytysperiaatteella, eli energia muunnetaan syrjäytyselimien staattisten voimavaikutusten avulla.

Hydrostaattinen tehonsiirto. Toimivat syrjäytysperiaatteella, eli energia muunnetaan syrjäytyselimien staattisten voimavaikutusten avulla. Komponentit: pumppu moottori sylinteri Hydrostaattinen tehonsiirto Toimivat syrjäytysperiaatteella, eli energia muunnetaan syrjäytyselimien staattisten voimavaikutusten avulla. Pumput Teho: mekaaninen

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

Sukunimi: Etunimi: Henkilötunnus:

Sukunimi: Etunimi: Henkilötunnus: K1. Onko väittämä oikein vai väärin. Oikeasta väittämästä saa 0,5 pistettä. Vastaamatta jättämisestä tai väärästä vastauksesta ei vähennetä pisteitä. (yhteensä 10 p) Oikein Väärin 1. Kaikki metallit johtavat

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Syksy 010 Jukka Maalampi LUENTO 9 Paine nesteissä Nesteen omalla painolla on merkitystä Nestealkio korkeudella y pohjasta: dv Ady dm dv dw gdm gady paino Painon lisäksi alkioon

Lisätiedot

Energian talteenotto liikkuvassa raskaassa työkoneessa. 20.01.2010 Heinikainen Olli

Energian talteenotto liikkuvassa raskaassa työkoneessa. 20.01.2010 Heinikainen Olli Energian talteenotto liikkuvassa raskaassa työkoneessa 20.01.2010 Heinikainen Olli Esityksen sisältö Yleistä Olemassa olevat sovellukset Kineettisen energian palauttaminen Potentiaalienergian palauttaminen

Lisätiedot

f) p, v -piirros 2. V3likoe klo

f) p, v -piirros 2. V3likoe klo i L TKK / Energia- ja ympiiristotekniikan osasto 040301000 /040302000 TEKNILLINEN TERMODYNAMIIKKA, prof. Pert ti Sarkomaa 2. V3likoe 11.12.2002 klo 16.15-19.15 TEORIAOSA (yht. max 42 pistett3) Teoriakysymyksiin

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 KATTILAN VESIHÖYRYPIIRIN SUUNNITTELU Höyrykattilan on tuotettava höyryä seuraavilla arvoilla.

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 KEMIALLISIIN REAKTIOIHIN PERUSTUVA POLTTOAINEEN PALAMINEN Voimalaitoksessa käytetään polttoaineena

Lisätiedot

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. KEMIA Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. Kemian työturvallisuudesta -Kemian tunneilla tutustutaan aineiden ominaisuuksiin Jotkin aineet syttyvät palamaan reagoidessaan

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

PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA

PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Arttu Lehtinen Toni Mäkelä Luento 8: Kemiallinen potentiaali, suurkanoninen ensemble Pe 18.3.2016 1 AIHEET 1. Kanoninen

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 17.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Energian, työn ja tehon käsitteet sekä energiaperiaate (Kirjan luku 14) Osaamistavoitteet: Osata tarkastella partikkelin kinetiikkaa

Lisätiedot

vetyteknologia Polttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-54020 Risto Mikkonen

vetyteknologia Polttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-54020 Risto Mikkonen DEE-5400 olttokennot ja vetyteknologia olttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-5400 Risto Mikkonen 1.1.014 g:n määrittäminen olttokennon toiminta perustuu Gibbsin vapaan energian muutokseen. ( G = TS) Ideaalitapauksessa

Lisätiedot

Lämpöoppia. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi

Lämpöoppia. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi Läpöoppia Haarto & Karhunen Läpötila Läpötila suuren atoi- tai olekyylijoukon oinaisuus Liittyy kiinteillä aineilla aineen atoeiden läpöliikkeeseen (värähtelyyn) ja nesteillä ja kaasuilla liikkeisiin Atoien

Lisätiedot

KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 VESI

KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 VESI VESI KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Johdantoa: Vesi on elämälle välttämätöntä. Se on hyvä liuotin, energian ja aineiden siirtäjä, lämmönsäätelijä ja se muodostaa vetysidoksia, jotka tekevät siitä poikkeuksellisen

Lisätiedot

Hydrologia. Säteilyn jako aallonpituuden avulla

Hydrologia. Säteilyn jako aallonpituuden avulla Hydrologia L3 Hydrometeorologia Säteilyn jako aallonpituuden avulla Ultravioletti 0.004 0.39 m Näkyvä 0.30 0.70 m Infrapuna 0.70 m. 1000 m Auringon lyhytaaltoinen säteily = ultavioletti+näkyvä+infrapuna

Lisätiedot

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin. 1.2 Elektronin energia Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin. -elektronit voivat olla vain tietyillä energioilla (pääkvanttiluku n = 1, 2, 3,...) -mitä kauempana

Lisätiedot

V T p pv T pv T. V p V p p V p p. V p p V p

V T p pv T pv T. V p V p p V p p. V p p V p S-45, Fysiikka III (ES välikoe 004, RAKAISU Laske ideaalikaasun tilavuuden lämötilakerroin ( / ( ja isoterminen kokoonuristuvuus ( / ( Ideaalikaasun tilanyhtälö on = ν R Kysytyt suureet ovat: ilavuuden

Lisätiedot

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8.

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8. 9. 11. b Oppiaineen opetussuunnitelmaan on merkitty oppiaineen opiskelun yhteydessä toteutuva aihekokonaisuuksien ( = AK) käsittely seuraavin lyhentein: AK 1 = Ihmisenä kasvaminen AK 2 = Kulttuuri-identiteetti

Lisätiedot

TEHTÄVÄ 1 *palautettava tehtävä (DL: 3.5. klo. 10:00 mennessä!) TEHTÄVÄ 2

TEHTÄVÄ 1 *palautettava tehtävä (DL: 3.5. klo. 10:00 mennessä!) TEHTÄVÄ 2 Aalto-yliopisto/Insinööritieteiden korkeakoulu/energiatalous ja voimalaitostekniikka 1(5) TEHTÄVÄ 1 *palautettava tehtävä (DL: 3.5. klo. 10:00 mennessä!) Ilmaa komprimoidaan 1 bar (abs.) paineesta 7 bar

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 8 Vaimennettu värähtely Elävässä elämässä heilureiden ja muiden värähtelijöiden liike sammuu ennemmin tai myöhemmin. Vastusvoimien takia värähtelijän

Lisätiedot

Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN

Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN 17. helmikuuta 2011 ENERGIA JA HYVINVOINTI TANNER-LUENTO 2011 1 Mistä energiaa saadaan? Perusenergia sähkö heikko paino vahva

Lisätiedot

η = = = 1, S , Fysiikka III (Sf) 2. välikoe

η = = = 1, S , Fysiikka III (Sf) 2. välikoe S-11445 Fysiikka III (Sf) välikoe 710003 1 Läpövoiakoneen kiertoprosessin vaiheet ovat: a) Isokorinen paineen kasvu arvosta p 1 arvoon p b) adiabaattinen laajeneinen jolloin paine laskee takaisin arvoon

Lisätiedot

Ekvipartitioteoreema. Entropia MB-jakaumassa. Entropia tilastollisessa mekaniikassa

Ekvipartitioteoreema. Entropia MB-jakaumassa. Entropia tilastollisessa mekaniikassa Ekvipartitioteoreema lämpötilan ollessa riittävän korkea, kukin molekyylin liikkeen vapausaste tuo energian ½ kt sekä keskimääräiseen liike-energiaan ja kineettiseen energiaan energian lisäys ja riittävän

Lisätiedot

Ekvipartitioteoreema

Ekvipartitioteoreema Ekvipartitioteoreema lämpötilan ollessa riittävän korkea, kukin molekyylin liikkeen vapausaste tuo energian ½ kt sekä keskimääräiseen liike-energiaan ja kineettiseen energiaan energian lisäys ja riittävän

Lisätiedot

Sorptiorottorin ja ei-kosteutta siirtävän kondensoivan roottorin vertailu ilmanvaihdon jäähdytyksessä

Sorptiorottorin ja ei-kosteutta siirtävän kondensoivan roottorin vertailu ilmanvaihdon jäähdytyksessä Sorptiorottorin ja ei-kosteutta siirtävän kondensoivan roottorin vertailu ilmanvaihdon jäähdytyksessä Yleista Sorptioroottorin jäähdytyskoneiston jäähdytystehontarvetta alentava vaikutus on erittän merkittävää

Lisätiedot

Kaasu 2-atominen. Rotaatio ja translaatiovapausasteet virittyneet (f=5) c. 5 Ideaalikaasun tilanyhtälöstä saadaan kaasun moolimäärä: 3

Kaasu 2-atominen. Rotaatio ja translaatiovapausasteet virittyneet (f=5) c. 5 Ideaalikaasun tilanyhtälöstä saadaan kaasun moolimäärä: 3 S-4.5.vk. 6..000 Tehtävä Ideaalikaasun aine on 00kPa, lämötila 00K ja tilavuus,0 litraa. Kaasu uristetaan adiabaattisesti 5-kertaiseen aineeseen. Kaasumolekyylit ovat -atomisia. Laske uristamiseen tarvittava

Lisätiedot

Viikkoharjoitus 2: Hydrologinen kierto

Viikkoharjoitus 2: Hydrologinen kierto Viikkoharjoitus 2: Hydrologinen kierto 30.9.2015 Viikkoharjoituksen palautuksen DEADLINE keskiviikkona 14.10.2015 klo 12.00 Palautus paperilla, joka lasku erillisenä: palautus joko laskuharjoituksiin tai

Lisätiedot

PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA

PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Arttu Lehtinen Toni Mäkelä Luento 10: Reaalikaasut Pe 1.4.2016 1 AIHEET 1. Malleja, joissa pyritään huomioimaan

Lisätiedot

FYSIIKKA. Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille. Copyright Isto Jokinen; Käyttöoikeus opetuksessa tekijän luvalla. - Laskutehtävien ratkaiseminen

FYSIIKKA. Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille. Copyright Isto Jokinen; Käyttöoikeus opetuksessa tekijän luvalla. - Laskutehtävien ratkaiseminen FYSIIKKA Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille - Laskutehtävien ratkaiseminen - Nopeus ja keskinopeus - Kiihtyvyys ja painovoimakiihtyvyys - Voima - Kitka ja kitkavoima - Työ - Teho - Paine LASKUTEHTÄVIEN

Lisätiedot

- Kahden suoran johtimen välinen magneettinen vuorovaikutus I 1 I 2 I 1 I 2. F= l (Ampèren laki, MAOL s. 124(119) Ampeerin määritelmä (MAOL s.

- Kahden suoran johtimen välinen magneettinen vuorovaikutus I 1 I 2 I 1 I 2. F= l (Ampèren laki, MAOL s. 124(119) Ampeerin määritelmä (MAOL s. 7. KSS: Sähkömagnetismi (FOTON 7: PÄÄKOHDAT). MAGNETSM Magneettiset vuoovaikutukset, Magneettikenttä B = magneettivuon tiheys (yksikkö: T = Vs/m ), MAO s. 67, Fm (magneettikenttää kuvaava vektoisuue; itseisavona

Lisätiedot

Fysiikan perusteet. Työ, energia ja energian säilyminen. Antti Haarto 20.09.2011. www.turkuamk.fi

Fysiikan perusteet. Työ, energia ja energian säilyminen. Antti Haarto 20.09.2011. www.turkuamk.fi Fysiikan perusteet Työ, energia ja energian säilyminen Antti Haarto 0.09.0 Voiman tekemä työ Voiman F tekemä työ W määritellään kuljetun matkan s ja matkan suuntaisen voiman komponentin tulona. Yksikkö:

Lisätiedot

Elastisuus: Siirtymä

Elastisuus: Siirtymä Elastisuus: Siirtymä x Elastisuus: Siirtymä ja jännitys x σ(x) σ(x) u(x) ℓ0 u(x) x ℓ0 x Elastisuus: Lämpövenymä ja -jännitys Jos päät kiinnitetty eli ε = 0 Jos pää vapaa eli σ = 0 Elastisuus: Venymätyypit

Lisätiedot

Puhtaat aineet ja seokset

Puhtaat aineet ja seokset Puhtaat aineet ja seokset KEMIAA KAIKKIALLA, KE1 Määritelmä: Puhdas aine sisältää vain yhtä alkuainetta tai yhdistettä. Esimerkiksi rautatanko sisältää vain Fe-atomeita ja ruokasuola vain NaCl-ioniyhdistettä

Lisätiedot

PULLEAT JA VALTAVAT VAAHTOKARKIT

PULLEAT JA VALTAVAT VAAHTOKARKIT sivu 1/6 PULLEAT JA VALTAVAT VAAHTOKARKIT LUOKKA-ASTE/KURSSI Soveltuu ala-asteelle, mutta myös yläkouluun syvemmällä teoriataustalla. ARVIOTU AIKA n. 1 tunti TAUSTA Ilma on kaasua. Se on yksi kolmesta

Lisätiedot

Luento 11: Potentiaalienergia. Potentiaalienergia Konservatiiviset voimat Voima potentiaalienergiasta gradientti Esimerkkejä ja harjoituksia

Luento 11: Potentiaalienergia. Potentiaalienergia Konservatiiviset voimat Voima potentiaalienergiasta gradientti Esimerkkejä ja harjoituksia Luento 11: Potentiaalienergia Potentiaalienergia Konservatiiviset voimat Voima potentiaalienergiasta gradientti Esimerkkejä ja harjoituksia 1 / 22 Luennon sisältö Potentiaalienergia Konservatiiviset voimat

Lisätiedot

PHYS-A0120 Termodynamiikka. Emppu Salonen

PHYS-A0120 Termodynamiikka. Emppu Salonen PHYS-A0120 ermodynamiikka Emppu Salonen 1. joulukuuta 2016 ermodynamiikka 1 1 Lämpötila ja lämpö 1.1 ilanyhtälö arkastellaan kolmea yksinkertaista fluidisysteemiä 1, jotka koostuvat kukin vain yhdentyyppisistä

Lisätiedot

Maija-Stina Tamminen / WWF. WWF:n opetusmateriaali yläkouluille ja lukioille

Maija-Stina Tamminen / WWF. WWF:n opetusmateriaali yläkouluille ja lukioille Maija-Stina Tamminen / WWF WWF:n opetusmateriaali yläkouluille ja lukioille WWF-Canon / Sindre Kinnerød Energia on kyky tehdä työtä. Energia on jotakin mikä säilyy, vaikka se siirtyisi tai muuttaisi muotoaan.

Lisätiedot

Käytetään lopuksi ideaalikaasun tilanyhtälöä muutoksille 1-2 ja 3-1. Muutos 1-2 on isokorinen, joten tilanyhtälöstä saadaan ( p2 / p1) = ( T2 / T1)

Käytetään lopuksi ideaalikaasun tilanyhtälöä muutoksille 1-2 ja 3-1. Muutos 1-2 on isokorinen, joten tilanyhtälöstä saadaan ( p2 / p1) = ( T2 / T1) LH0- Lämövoimakoneen kiertorosessin vaiheet ovat: a) Isokorinen aineen kasvu arvosta arvoon 2, b) adiabaattinen laajeneminen, jolloin aine laskee takaisin arvoon ja tilavuus kasvaa arvoon 3 ja c) isobaarinen

Lisätiedot

SMG-4500 Tuulivoima. Toisen luennon aihepiirit VOIMIEN YHTEISVAIKUTUKSISTA SYNTYVÄT TUULET

SMG-4500 Tuulivoima. Toisen luennon aihepiirit VOIMIEN YHTEISVAIKUTUKSISTA SYNTYVÄT TUULET SMG-4500 Tuulivoima Toisen luennon aihepiirit Tuuli luonnonilmiönä: Ilmavirtoihin vaikuttavien voimien yhteisvaikutuksista syntyvät tuulet Globaalit ilmavirtaukset 1 VOIMIEN YHTEISVAIKUTUKSISTA SYNTYVÄT

Lisätiedot

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe 30.5.2012, malliratkaisut

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe 30.5.2012, malliratkaisut A1 Kappale, jonka massa m = 2,1 kg, lähtee liikkeelle levosta paikasta x = 0,0 m pitkin vaakasuoraa alustaa. Kappaleeseen vaikuttaa vaakasuora vetävä voima F, jonka suuruus riippuu paikasta oheisen kuvan

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

Lämpöoppi 2. Energia lämpöopin kautta

Lämpöoppi 2. Energia lämpöopin kautta DFCL3 HAHMOTTAVA KOKEELLISUUS Kirjallinen esitys Aihekokonaisuus 9: Lämpöoppi 2. Energia lämpöopin kautta 03.11.2002 Kaisa Friman Titta Kosunen DFCL3 1 ENERGIAN PERUSHAHMOJEN ILMENEMINEN LÄMPÖOPISSA...

Lisätiedot