Auttakaa laskemaan??

Huonomatikkapää

Säiliö, jonka tilavuus on 50 litraa, on aivan täynnä 20-asteista vettä. Kuinka paljon vettä valuu yli, kun lämpötila kohoaa 100 asteeseen?

24

1509

Äänestä

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • martta00

      tuskin sulla niin huono matikkapää on! tuossahan tarvitaan vain vähennyslaskua.. se, että tietää mitä vähennetään mistä, niin siihen pitää olla muutakin kuin hyvä matikkapää.

    • oppikirja.auki

      Mitä kertoo oppikirjasi veden lämpölaajenemisesta? Kuinka paljon veden tilavuus kasvaa tuon lämmityksen vuoksi?

    • NoinOn

      Jos ilmanpaine on matala, vesi kiehuu pois, ennen kuin saavuttaa 100 astetta. Joka tapauksessa vettä haihtuu, ennen kuin 100 astetta saavutetaan. Eli tehtävä on huonosti määritelty.

      • kdkjr

        Myös astia laajenee.


      • oletapyöreälehmä
        kdkjr kirjoitti:

        Myös astia laajenee.

        Kuten aina ennenkin: Oleta pyöreä lehmä.

        Kun siis haihtumisesta ja astian laajenemisesta tai ilmanpaineesta ei ole kerrottu mitään niin oletetaan että vesi ei haihdu, astia on tehty metallista joka ei lämpölaajene (invar, inovco) ja paine on normaali NTP ilmanpaine.

        Ei tehdä tästä vaikeaa kun tehtävää ei ole tarkoitettu vaikeaksi.


      • martta00
        oletapyöreälehmä kirjoitti:

        Kuten aina ennenkin: Oleta pyöreä lehmä.

        Kun siis haihtumisesta ja astian laajenemisesta tai ilmanpaineesta ei ole kerrottu mitään niin oletetaan että vesi ei haihdu, astia on tehty metallista joka ei lämpölaajene (invar, inovco) ja paine on normaali NTP ilmanpaine.

        Ei tehdä tästä vaikeaa kun tehtävää ei ole tarkoitettu vaikeaksi.

        juuri näin ja se vastaus on 50*(1,0434/1,0018-1) = noin vähän vajaa 2,1 litraa


      • ylivuotaja

        Tähän loppukevennyksenä:
        Olin joskus maalitehtaassa töissä ja pumppasin ulkoa -20 asteista liuotinta sisälle , jossa oli noin 20 astetta lämpötila. Tuhannen litran säiliö , johon pumppasin oli varustettu koholla, eli se koho näytti koska säiliö oli täynnä.
        Pumppasin säiliön täyteen ja lähdin kotio.

        Seuraavana aamuna säiliön ylivuotolaarissa oli parisataa litraa liuotinta.
        Just se siihen oli mahtunu, mutta, jos olisikin ollut kovempi pakkanen....


      • NoinOn
        oletapyöreälehmä kirjoitti:

        Kuten aina ennenkin: Oleta pyöreä lehmä.

        Kun siis haihtumisesta ja astian laajenemisesta tai ilmanpaineesta ei ole kerrottu mitään niin oletetaan että vesi ei haihdu, astia on tehty metallista joka ei lämpölaajene (invar, inovco) ja paine on normaali NTP ilmanpaine.

        Ei tehdä tästä vaikeaa kun tehtävää ei ole tarkoitettu vaikeaksi.

        Jos olisi kysytty lämmittämisestä vaikkapa 80 asteeseen, tehtävä ei olisi ollut yhtään vaikeampi, mutta silloin ei olisi tarvinnut spekuloida haihtumisilla ym. Ja astian lämpölaajenemisen huomiotta jättäminen pitäisi mainita. Kannattaisi tehtäviä laadittaessa hieman miettiä sen yksikäsitteisyyttä.


      • Huomatan_kuitenkin
        oletapyöreälehmä kirjoitti:

        Kuten aina ennenkin: Oleta pyöreä lehmä.

        Kun siis haihtumisesta ja astian laajenemisesta tai ilmanpaineesta ei ole kerrottu mitään niin oletetaan että vesi ei haihdu, astia on tehty metallista joka ei lämpölaajene (invar, inovco) ja paine on normaali NTP ilmanpaine.

        Ei tehdä tästä vaikeaa kun tehtävää ei ole tarkoitettu vaikeaksi.

        Todellisen fyysikon tuntee siitä, että hän osaa erottaa olennaiset tekijät epäolennaisista. Kun olennaiset on saatu selvitettyä rittävän tarkasti, voidaan sitten siirtyä epäolennaisiin.

        Joutava nipotus ei ole muuta kuin osaamattomuutta.


      • NoinOn

        No itse olen fyysikko ja tiedän kokemuksesta, että pitää tarkkaan pohtia monien eri tekijöiden vaikutusta, muuten menee metsään. Jos tuota ilmiötä yritettäisiin kokeellisesti demonstroida, saataisiin luultavasti aika lailla eri tulos kuin täällä laskettu. Olen yrittänyt kertoa, miten tehtävää voitaisiin parantaa niin että se ei muuttuisi vaikeammaksi mutta epäselvyyksiä ei jäisi. Olisiko se liian ylivoimaista lisätä tuohon tehtävään 8 sanaa: Veden haihtumista ja astian lämpölaajenemista ei oteta huomioon? Keitä ne ovat jotka täällä jatkuvasti nipottavat tuollaisista parannusehdotuksista, opettajia, joille tehtävät ovat täydellisiä ja pyhiä?


      • Ohman
        martta00 kirjoitti:

        juuri näin ja se vastaus on 50*(1,0434/1,0018-1) = noin vähän vajaa 2,1 litraa

        1. Wikipedia: Thermal expansion. Nesteistä mainitsee tuon "apparent and absolute expansion of a liquid".

        2. W antaa tilavuuden laajenemiskertoimeksi vedelle lämpötilassa 20 astetta C antaa luvun 207 /(10^(- 6) K^(- 1)).

        Springerin "Handbook of Physics" antaa arvoja taulukoituina eri lämpötiloissa /(10^(- 4) K^(- 1)):
        5 - 10 0.53
        10 - 20 1.50
        20 2.07 (siis sama kuin W:ssa annettu)
        20 - 40 3.02
        40 - 60 4.58
        60 - 80 5.87
        Mistähän sait tuon laskelmasi tehtyä?


      • NoinOn
        NoinOn kirjoitti:

        No itse olen fyysikko ja tiedän kokemuksesta, että pitää tarkkaan pohtia monien eri tekijöiden vaikutusta, muuten menee metsään. Jos tuota ilmiötä yritettäisiin kokeellisesti demonstroida, saataisiin luultavasti aika lailla eri tulos kuin täällä laskettu. Olen yrittänyt kertoa, miten tehtävää voitaisiin parantaa niin että se ei muuttuisi vaikeammaksi mutta epäselvyyksiä ei jäisi. Olisiko se liian ylivoimaista lisätä tuohon tehtävään 8 sanaa: Veden haihtumista ja astian lämpölaajenemista ei oteta huomioon? Keitä ne ovat jotka täällä jatkuvasti nipottavat tuollaisista parannusehdotuksista, opettajia, joille tehtävät ovat täydellisiä ja pyhiä?

        Jatketaan vielä tuosta nikki Huomautan_kuitenkin epäoleellisuusteemasta. Arvioisin että astian tilavuuslämpölaajemeninen on 5-10 % siinä olevan veden lämpölaajenemisesta. Haihtumisen määrää on vaikeampi laskea. Jos ilmanpaine on alhainen, kiehumispiste voi olla esim. 99 astetta. Nämä ovat siis nikki Huomautan_kuitenkin mielestä epäoleellisia fysikaalisia ilmiöitä, joita ei tarvitse mitenkään ottaa huomioon? No opettajille ne saattavat olla epäoleellisia, sillä heille on tärkeintä opettaa oppilaat tunnistamaan, mitä kaavaa tai taulukkoa sovelletaan ja sitten mekaanisesti laskemaan. Vähät asioiden fysikaalisesta ymmärtämisestä.


      • Eipä_tosiaan

        Niin voisihan olla mahdollista, että säiliö olisi Mount Everestin huipulla ja se olisi ehtinyt kiehua täysin tyhjäksi!

        Jos tätä ei ole mainittu laskun vastauksessa, ei siitä tietenkään voisi antaa täysiä pisteitä.


      • Ohman kirjoitti:

        1. Wikipedia: Thermal expansion. Nesteistä mainitsee tuon "apparent and absolute expansion of a liquid".

        2. W antaa tilavuuden laajenemiskertoimeksi vedelle lämpötilassa 20 astetta C antaa luvun 207 /(10^(- 6) K^(- 1)).

        Springerin "Handbook of Physics" antaa arvoja taulukoituina eri lämpötiloissa /(10^(- 4) K^(- 1)):
        5 - 10 0.53
        10 - 20 1.50
        20 2.07 (siis sama kuin W:ssa annettu)
        20 - 40 3.02
        40 - 60 4.58
        60 - 80 5.87
        Mistähän sait tuon laskelmasi tehtyä?

        Vastaan "Martan" puolesta, ihmettelin itsekin ensin noita lukuja, mutta kokemuksesta oletin niiden pitävän paikkansa, ja niinpä :

        www.taulukot.com/fysiikka/mekaniikka_termodynamiikka/


      • NoinOn
        Eipä_tosiaan kirjoitti:

        Niin voisihan olla mahdollista, että säiliö olisi Mount Everestin huipulla ja se olisi ehtinyt kiehua täysin tyhjäksi!

        Jos tätä ei ole mainittu laskun vastauksessa, ei siitä tietenkään voisi antaa täysiä pisteitä.

        Nikille Eipä_tosiaan: eiköhän se ole niin, että täydet pisteet saa, jos on mekaanisesti laskenut laskun Ainolla Oikealla Tavalla. Ja vähennyspisteitä saa, jos menee "nipottamaan" joistakin muista fysikaalisista ilmiöistä, jotka saattaisivat vaikuttaa tulokseen.


      • Haimani
        Eipä_tosiaan kirjoitti:

        Niin voisihan olla mahdollista, että säiliö olisi Mount Everestin huipulla ja se olisi ehtinyt kiehua täysin tyhjäksi!

        Jos tätä ei ole mainittu laskun vastauksessa, ei siitä tietenkään voisi antaa täysiä pisteitä.

        Vaan onkohan tuo totta. Jos lämmitettäisiin 1000 asteiden toholla sitä astiaa, ettei se kerkeäisi lämpenemään 100 asteiseksi se vesi?

        Kysymyksessä ei myöskään ole rajattu sitä pois, etteikö astia olisi suljettu.


      • NoinOn
        Haimani kirjoitti:

        Vaan onkohan tuo totta. Jos lämmitettäisiin 1000 asteiden toholla sitä astiaa, ettei se kerkeäisi lämpenemään 100 asteiseksi se vesi?

        Kysymyksessä ei myöskään ole rajattu sitä pois, etteikö astia olisi suljettu.

        Kyllähän tehtävässä tuo "kuinka paljon vettä valuu yli" viittaa siihen, että kyseessä on avoin astia. Mount Everest kommentit ovat typeriä. Mutta jos olisi kyseessä koetilanne ja minun pitäisi laskea ennalta, kuinka paljon vettä valuu yli, en näkisi sitä ihan helpoksi. Tuota astian lämpölaajenemista jo kommentoin. Lisäksi 100 asteen loppulämpötila on ongelmallinen, koska se voi olla kiehumislämpötila, tai hieman sen ylä- tai alapuolella säätilasta riippuen. Eli kysymys on, miksi on valittu juuri tuo lämpötila, koska kiehuminen ei ilmeisesti ole tehtävän kannalta olennaista?


    • martta00

      no "NoinOn" laskepa meille malliksi, jos sama tehtävä ja paine onkin lopuksi vain 0,12 bar? muuten sama.

    • vesipäälinen

      Tässä on naureskeltu ja viisasteltu, mutta yhtään oikeata vastausta ei ole tullut.
      Tämähän on laskettava kiloina:
      M20=roo20*50 , ja M100=roo100*50

      Massaa on lattialla jossain lämpötilassa , jota ei tiedetä, koska erilämpöistä vettä on koko ajan valunut yli.

      M20-M100= 50(roo20-roo100)=50(0,9982-0,9586)= noin 1,98 (kg)

      Siinä se.

      Jos sen annetaan jäähtyä siihen 20 asteeseen, niin sitä on 1,98/0,9982= noin 2 litraa

      • vesipäälinen

        M20-M100= 50(roo20-roo100)=50(0,9982-0,9586)= noin 1,98 (kg), tuossakin on väärä jälkimmäinen tiheys, korjataan. Vielä keritään kun kukaan ei tätä näköjään ole viitsinyt lukea.

        M20-M100= 50(roo20-roo100)=50(0,9982-0,95836)= noin 1,992 (kg), ja

        1.9955(l), eli noin 2 litraa sitten lattialla jäähtyneenä kahteenkymmeneen.

        Martan luku noin 2,08 (l) olisi vesilätäkkö lattialla sata-asteisena, mutta eihän sen lämpötila ikinä voi sataa astetta olla.

        Vastataan vaan : Noin 2kg on vettä poistunut säiliöstä.


    • kylsekestääsen

      Jos säiliö on umpinainen ja tiivis, ei vettä valu eikä haihdu yhtään. Paine kyllä nousee, mutta ei niin että astia räjähtäisi jos se on yli 2cm paksua lujuusterästä.

    • fyysicko

      Kaikenlaista idioottia täällä löytyykin. Vesi ei laajene yhtään noustessaan 100 asteeseen mistä hyvänsä alkupisteestä. Joten vettä ei valu mihinkään yli.

    • näinyksinkertaisesti

      Luulen, että tässä on kyse lukion FY2-kurssin sisällöstä, jossa lämpölaajenemisia lasketaan näin:

      V = 50 l
      t1 = 20 astetta
      t2 = 100 astetta
      jolloin lämpötilanmuutos kelvineinä on 80 K
      Vedelle tilavuuden lämpötilakerroin on 0,21 * 10^-3 1/K

      Vesi laajenee seuraavasti
      0,21 * 10^-3 1/K*50 l * 80 K=0,84 l
      Koska tehtävänannossa sanottiin, että 20-asteinen vesi täyttää astian kokonaan, tuo laajentunut määrä on se määrä, joka valuu yli.

      • NoinOn

        Saatetaanhan sitä noin laskea, mutta ei silloin oteta huomioon, että veden lämpölaajemiskerroin ei ole vakio annetulla väliilä. 20 asteessa se on tuo 0,00021/k mutta 50 asteessa se on 0,00058/K ja 90 asteessa 0,00070/K. Eli parempi tapa on ottaa taulukoista veden tiheysarvoja ja perustaa laskelma niihin, kuten edellä on tehty.


    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. En voi jutella kanssasi

      tietenkään, mutta täällä voin sanoa sinulle, että se sinun hiljaisuutesi ja herkkyytesi eivät ole heikkoutta. Ne ovat ih
      Tunteet
      54
      7168
    2. Trump ja Vance murskasivat ja nolasivat Zelenskyn tiedotusvälineiden edessä Valkoisessa talossa.

      Jopa oli uskomaton tilaisuus Valkoisessa talossa. Zelensky jäi täydelliseksi lehdellä soittelijaksi suhteessa Trumpiin j
      Maailman menoa
      711
      3314
    3. Mikä on kaivattusi ärsyttävin piirre?

      Mun kaivattu on erittäin vastahakoinen puhumaan itsestä. Kääntää puheenaiheen aina muuhun kun hänestä tulee puhetta.
      Ikävä
      142
      1605
    4. Zelenskyi ei suostunut nöyrtymään Trumpin ja Vancen edessä, siksi meni pieleen

      Trumppia täytyy imarrella, silloin homma toimii aina. Tähän Zelenskyi ei suostunut.
      Maailman menoa
      245
      1424
    5. Koska olet rakastellut

      Kaivattusi kanssa viimeksi?
      Ikävä
      84
      1355
    6. Kokoomus haluaa hoitaa flussat yksityisellä, jotta säästettäisiin rahaa ja aikaa

      Mies hakeutui Terveystalo Kamppiin flunssaoireiden takia helmikuisena sunnuntai-iltana. Diagnoosiksi kirjattiin influens
      Maailman menoa
      84
      1341
    7. Miten saisin

      Sinut omakseni?
      Ikävä
      89
      1220
    8. Anteeksi Pekka -vedätys

      Apuna Ry:n somessa levinnyt Anteeksi Pakka -kampanja saa aina vaan kummallisempia piirteitä. ”Mä pyydän anteeksi. Mä
      Maailman menoa
      63
      1217
    9. Rakkaus ei iloitse vääryydestä vaan iloitsee yhdessä TOTUUDEN kanssa.

      Tajuatteko, että jotkut ihmiset pitävät siitä, kun toiset kaatuvat? He nauttivat siitä, kun toiset mokaavat tai käyttävä
      Idän uskonnot
      232
      1165
    10. Kumpi tästä

      Teidän tilanteesta teki vaikeaa? Sivusta
      Ikävä
      81
      1124
    Aihe