Teadus

3 Näited soojusülekandest konvektsiooni teel

1. Selgitage näidete abil tähendust soojusülekanne konvektsiooni teel ?
Arutelu
Konvektsioonsoojusülekanne on soojusülekanne, millega kaasneb aine liikumine. Näiteks kujutlege alumiiniumanumas olevat vett, mida kuumutatakse pliidil. Alguses kandub soojus juhtivuse ja kiirguse teel leegist alumiiniumanumasse ning seejärel juhtivuse teel alumiiniumanumast vette.
Konvektsioonsoojusülekanne algab siis, kui alumiiniummahuti lähedal olev vesi saab täiendavat soojust, mis tõstab selle temperatuuri ja seejärel paisub. See paisumine vähendab selle tihedust, mille tagajärjel vesi pinnale tõuseb. See vesi asendub madalama temperatuuri ja suurema tihedusega veega. See protsess jätkub, tekitades anumas konvektsioonivoolu. Protsess peatub, kui kogu vesi jõuab pinnale. suhu sama või siis, kui vesi keeb.
Teine näide on tuul. Tuul on liikuv õhk. Õhk liigub nii, et soojus saab liikuda kõrge temperatuuriga piirkondadest madala temperatuuriga piirkondadesse.

Loe edasi

4 Näiteid küsimustest latentse soojuse, sulamissoojuse ja aurusoojuse kohta

1. Soojushulk , mis peab neelduma, et muuta 1 grammi kulla olekut tahkest vedelaks, on… Kulla sulamissoojus = 64,5 x 10³ ^J /kg

Arutelu

On teada, et:

Kulla mass (m) = 1 gramm = 1 x ^10⁻³ kg

Kulla sulamissoojus (L _F ) = 64,5 x 10 ³ J/kg

Küsimus: Kulla poolt neelduv soojus (Q)

Vastus:

Loe edasi

9 näidet tuumafüüsika küsimustest termotuumasünteesi reaktsioonide ja aatomite sidumisenergia kohta

1. Vaatle järgmist tuumade termotuumasünteesi reaktsiooni:
₁H² + ₁H³ → ₂He⁴ + ₀n¹ + E
Kui mass ₁H² = 2,014 amu massiühikut ₁H³ = 3,016 amu, α-osakese mass = 4,0026 amu ja neutroni mass = 1,0084 amu, siis toodetud energia on… (1 amu võrdub 931 MeV-ga)
A. 18,62 MeV
B. 17,69 MeV
C. 16,76 MeV
D. 15,73 MeV
E. 14,89 MeV
Arutelu

Loe edasi

4 näidet konkreetsetest soojus- ja soojusmahtuvusküsimustest

1. Kumb kuumeneb kuuma päikese käes koos kuivatamisel kiiremini, alumiinium või vask? Alumiiniumi erisoojus = 900 J/kg ^o C ja vase erisoojus = 390 J/kg ^o C.

Arutelu

Mida suurem on objekti erisoojus, seda kauem aega kulub objekti soojenemiseks ja vastupidi, mida väiksem on objekti erisoojus, seda kiiremini see soojeneb.

Vase erisoojus on väiksem kui alumiiniumi erisoojus, mistõttu vask kuumeneb kiiremini.

Loe edasi

5 näidet kuumusprobleemidest

1. 2 kilogrammi kaaluva tina erisoojus on 130 J.kg ^-1 C ^-1 . Tina poolt temperatuuri tõstmiseks 50 ^° C-lt 100 ^{° C-ni} neeldunud soojushulk on ….

Arutelu

On teada, et:

Mass (m) = 2 kg

Tina erisoojus (c) = 130 J.kg ^-1 C ^-1

Temperatuuri muutus (ΔT ) = 100 ^° C – 50 ^° C = 50 ^° C

Loe edasi

5 näidet mahu laiendamise küsimustest

1. Tahke kuul on valmistatud alumiiniumist , mille lineaarpaisumistegur on 24 x 10⁻⁶ ^o C⁻¹ ^. Kui temperatuuril 30 ^o C on kuuli ruumala 30 cm³, ^siis selleks, et kuuli ruumala suureneks 30,5 cm³ ^-ni, tuleb kuuli kuumutada temperatuurini… ^o C.

Arutelu

On teada, et:

Lineaarse paisumise koefitsient (α ⁾ = 24 x ^{10⁻⁶ o} C⁻¹

Mahupaisumistegur (γ ) = 3 a = 3 ^x 24 x ^{10⁻⁶ o} C⁻¹ = 72 x ^{10⁻⁶ o C⁻¹}

Loe edasi

3 Näiteid küsimustest ala laiendamise kohta

1. Teraslehe pikkus temperatuuril 20 ^° C on 50 cm ja laius 30 cm. Kui terase lineaarpaisumistegur on 10⁻⁶ ^{° C⁻¹} , ^siis pindala ja kogupindala suurenemine temperatuuril 60 ^° C on….

Arutelu

On teada, et:

Algtemperatuur (T1 ₎ = 20 ^° C

Lõpptemperatuur (T2 ₎ = 60 ^° C

Temperatuuri muutus (ΔT ) = 60 ^° C – 20 ^° C = 40 ^° C

Algpindala (A1 ₎ = pikkus x laius = 50 cm x 30 cm = 1500 ^cm2

Terase lineaarse paisumise koefitsient ( ^α ) ⁼ 10⁻⁶ ^o C⁻¹

Loe edasi

6 näidet aatomimudeli küsimustest

1. Rutherfordi ja Bohri aatomimudelite erinevus on…

Arutelu

Loe edasi

5 Näiteid pikkuse laiendamise küsimustest

1. Terasvarras temperatuuril 20^oC pikkus on 40 cm. Terase lineaarpaisumistegur on 10^{-5 o}C^-1Terase pikkuse suurenemine ja terase lõplik pikkus temperatuuril suhu 70^oC on…..
Arutelu
On teada, et:
Temperatuuri tõus (ΔT) = 70^oC - 20^oC = 50^oC
Algpikkus (L₁) = 40 cm
Terase lineaarse paisumise koefitsient (a) = 10^{-5 o}C^-1
Küsis: Pikkuse suurenemine (ΔL) ja lõpppikkus (L₂)
Vastus:
a) Pikkuse suurenemine (ΔL)
ΔL = αL₁ ΔT
ΔL = (10^{-5 o}C^-1)(40 cm)(50^oC)
ΔL = (10^-5)(2 x 10³) cm
ΔL = 2 x 10^-2 cm
ΔL = 2 / 10² cm
ΔL = 2 / 100 cm
ΔL = 0,02 cm

Loe edasi

6 Näiteid temperatuuriskaala teisendamise küsimustest: Celsiuse skaala, Fahrenheiti skaala, Kelvini skaala

1. 50^oC = ….. ^oF?
Arutelu
1 atmosfääri õhurõhul on Celsiuse termomeetri jäätumispunkti temperatuur 0^oC, samas kui termomeeter Fahrenheiti skaala on 32^oF. 1 atmosfääri õhurõhul on Celsiuse termomeetri aurupunkti temperatuur 100^oC, samas kui Fahrenheiti skaala termomeeter on 212^oF.
Seega 0^oC = 32^oF ja 100^oC = 212^oF.

Celsiuse skaalal on 0 ^° C ja 100 ^° C vahel 100 ^kraadi . Fahrenheiti skaalal on 32 ^° F ja 212 ^° F vahel 180 ^{kraadi . Fahrenheiti temperatuuri (T °} F) saamiseks korrutage esmalt Celsiuse temperatuur (T ^° C) 9/5-ga ja seejärel lisage 32 ^°C.

Loe edasi