6.1 Pohdintatehtäviä
 

1. Selitä lyhyesti, mitä ovat höyrystymiskäyrä, sulamiskäyrä, sublimoitumiskäyrä, kolmoispiste ja kriittinen piste. (Ratkaisu)
 
 

2. Mainitse jokin energiaperiaatteen mukaan mahdollinen tapahtuma, jonka lämpöopin toinen pääsääntö kuitenkin kieltää. (Ratkaisu)
 
 

3. Millä tavoin meri ja suuret järvet vaikuttavat lähialueensa ilmastoon? Mistä se johtuu? (Ratkaisu)
 
 

4. Kiinteää kappaletta lämmitetään siten, että se sulaa ensin nesteeksi ja sitten höyrystyy. Miksi kappaleen lämpötila muuttuu vasemman- eikä oikeanpuolimmaisen kuvaajan mukaisesti? (Ratkaisu)

5. Punnus ripustetaan ohuella langalla jääpalan varaan lämpötilan ollessa vähän 0 ° C  alapuolella. Mitä tapahtuu ja miksi? (Ratkaisu)
 
 

6. Urheilusuorituksen aikana ihon pinnalta höyrystyy vettä (hikeä). Selosta lämpöopin käsitteiden avulla, mitä tällöin tapahtuu. (Ratkaisu)
 
 

7. Miksi kannattaa kehitellä ns. keraamisia moottoreita? (Ratkaisu)
 
 

8. Miksi sulamispisteessä rauta sulaa nopeammin kuin 0 ° C-asteinen jää? (Ratkaisu)
 
 

9. Kahta samanmassaista metallikappaletta, joilla on erilaiset ominaislämpökapasiteetin arvot, moukaroidaan samalla tavalla. Miten kappaleiden lämpötila muuttuu toisiinsa ja ympäristöönsä nähden? Miksi? (Ratkaisu)
 
 

10. Selosta atomaarisesta näkökulmasta sulaminen, jähmettyminen, höyrystyminen ja nesteeksi tiivistyminen. (Ratkaisu)
 
 

11. Onko elollisen luonnon prosessien ja lämpöopin toisen pääsäännön välillä ristiriitaa? (Ratkaisu)
 
 

12. Selitä lyhyesti:

 

	Miksi ihmisen ruumiinlämpö ei kohoa kuumassa saunassa?
	Miksi isot kivet huurtuvat talvella sään lauhtuessa?
	Miksi pakkasesta sisään tuotu esine kostuu sisällä lämpimässä?
	Miksi märissä vaatteissa voi olla kylmä myös kesähelteellä? (Ratkaisu)

13. Mitä systeemin ominaisuutta kuvaa entropia? (Ratkaisu)
 
 

14. Aluksi kalorimetriin pannaan pakastimesta jääpaloja ja sitten sinne johdetaan yli 100 ° C vesihöyryä. Millaiset tasapainotilat ovat lopussa mahdollisia? (Ratkaisu)
 
 

15. Mitä lämpö on? Missä suhteessa se muistuttaa ainetta? Mitkä havainnot puolestaan viittaavat siihen, että lämpö ei ole ainetta? (Ratkaisu)
 
 

16. Mieti vähintään kolme esimerkkiä toista pääsääntöä noudattavista luonnollisista prosesseista ja niiden käänteisprosesseista, joiden aikaansaamiseksi tarvitaan työtä. (Ratkaisu)
 
 

17. Puristetun polkupyörän pumpun mäntä päästetään irti. Mitä tällöin tapahtuu ruiskussa olevan ilman sisäenergialle, ja miten se ilmenee? (Ratkaisu)
 
 

18. Ilmapallo puhalletaan täyteen ilmaa. Miten kyseisen ilmamäärän sisäenergia muuttuu puhallettaessa ja miksi? (Ratkaisu)
 
 

19. Miten aineen atomirakenteen avulla voidaan selittää:

 

	Lämpölaajeneminen?
	Lämmön johtuminen aineessa?
	Miksi vesi laajenee jäähtyessään ja jäätyessään?
	Miksi jotkin aineet eivät laajene vaan voivat jopa  supistua lämmetessään? (Ratkaisu)

(Yo K 90) Jotkut oheisista kuvioista esittävät termodynaamisten koneiden periaatekaavioita.  ja  ovat koneen ja lämpösäiliöiden välillä siirtyviä lämpömääriä. Lämpösäiliöiden lämpötilat ovat  ja . Perustele, mikä kaavioista esittää a) lämpövoimakonetta b) lämpöpumppua c) jääkaappia. d) Mikä kaavioista on lämpöopin II pääsäännön vastainen? (Ratkaisu)

1) 2) 3) 4) 5)

21. Miksi kädet lämpenevät, kun niitä hangataan yhteen? (Ratkaisu)
 
 

22. a) Miksi lämpövoimakoneen hyötysuhteella on välttämättä yläraja, joka on pienempi kuin 1? b) Miksi kaikilla ideaalisilla lämpökoneilla, jotka toimivat samojen lämpötilojen välillä, on oltava sama hyötysuhde? (Ratkaisu)
 
 

23. Millä eri tavoilla ainetta voidaan lämmittää? (Ratkaisu)
 
 

24. Miksi vuolukivi on takan tai leivinuunin rakentamiseen parempi materiaali kuin tavallinen kivi tai tiili? (Ratkaisu)
 
 

25. Männällä suljetussa sylinterissä on kaasua. Sylinteriin tuodaan sama lämpömäärä a) antaen kaasun laajentua b) estäen laajentuminen. Millaisia ovat kaasun loppulämpötilat toisiinsa verrattuna? (Ratkaisu)
 
 

6.2 Laskuja

1. Juomalasissa on 350 g mehua jonka ominaislämpökapasiteetti on likimain sama kuin vedellä. Mehua jäähdytetään pakastimesta otetulla jäällä, jonka lämpötila on –25 ° C.  Kuinka paljon jäätä on lisättävä, jotta mehu ja juomalasi jäähtyisivät lämpötilasta 22 ° C lämpötilaan 10 ° C ?. Lasin lämpökapasiteetti on 160 J / K. Lämpövuotoja ei huomioida. (Ratkaisu)
 
 

2. (Yo K 93) Loviisan ydinvoimalan kokonaishyötysuhde on 33 %. Prosessissa hyödyntämättä jäänyt lämpö siirretään ympäristöön jäähdyttämällä lauhdutinta merivedellä. Yhden voimalayksikön hyötyteho on noin 450 MW, ja sen turbiinipiirin lauhduttimen läpi pumpataan merivettä 25 kuutiometriä sekunnissa. Kuinka paljon lauhduttimen läpi virtaavan veden lämpötila kohoaa? (Ratkaisu)
 
 

3. Kiinteää ainetta, jonka massa on 0,090 kg ja ominaislämpökapasiteetti 6,5 KJ / kg ° C, lämmitetään vakioteholla. Tällöin aineen lämpötila muuttuu oheisen kuvion mukaisesti. Määritä a) aineen sulamispiste, b) lämmitysteho ja c) aineeen ominaissulamislämpö. (Ratkaisu)

4. Kalorimetrissä olevaa nestettä lämmitetään 8 minuutin ajan lämmitysvastuksella. 
    Vastuksen päiden väliseksi jännitteeksi säädettiin 6,0 V, jolloin siinä kulki 1,37 A 
    sähkövirta. Kun nestettä oli 700 g, lämpötila nousi 1,75 ° C. Toistettaessa mittaus 
    nestemäärällä 550 g, lämpötila nousi 2,18 ° C. Mikä oli nesteen ominaislämpö- 
    kapasiteetti? (Ratkaisu)
 
 

5. (Yo S 89) Veden höyrystymislämpö mitattiin laitteistolla, jossa vettä höyrystetään 
    uppokuumentimen avulla. Muodostunut höyry tiivistetään vedeksi jäähdyt- 
    timessä ja punnitaan. Kokeessa käytettiin neljää eri kuumennustehoa, ja kussakin
    tapauksessa mitattiin 6,0 minuutin aikana höyrystyneen vesimäärän massa. 
    Tulokset ovat oheisessa taulukossa:

    Määritä graafista esitystä hyväksi käyttäen veden ominaishöyrystymislämpö. 
    Opastus: Lämmitystehoa kuluu veden höyrystämisen lisäksi laitteiston 
    lämmityshäviöihin, jotka pysyvät vakioina koko mittauksen ajan. (Ratkaisu)
 
 

6. Kuparikappaletta, jonka massa on 376 g, lämmitetään uunissa vakioteholla 63 W. 
    Paljonko aikaa menee siitä, kun kappaleen lämpötila on 650 ° C, siihen että se on 
    kokonaan sulanut? Kuparin sulamispiste on 1080 ° C. (Ratkaisu)
 
 

7. Eräässä mittauksessa Joulen kokeessa kalorimetrissä on 0,8 l vettä, ja 5 kilogram- 
    man punnusta pudotetaan 25 kertaa 1,65 metrin matka. Pudotessaan punnus
    saavuttaa nopeuden 2,1 m / s. Mittauksessa havaitaan veden lämpötilan
    nousevan 0,50 ° C. Mikä tämän tuloksen perusteella olisi veden ominaislämpö- 
    kapasiteetti? Miksi tulos poikkeaa taulukkoarvosta?(Ratkaisu)
 
 

8. Teollisuusyritys kehitteli lämpöä varaavia tarjoiluastioita. Teräspäällysteisen 
    lautasen A ja keraamisen lämpölautasen B ominaisuuksia vertailtiin kokeellisesti.
    Mittauksissa käytettiin kalorimetrinä styroxista valmistettua pakkauslaatikkoa. 
    Laatikossa oli 1,80 kuutiodesimetriä vettä, jonka lämpötila oli alussa 14,0 ° C. 
    Lämpökaapista, jonka lämpötila oli 97 ° C, siirrettiin kalorimetriin ensin lautanen 
    A ja jonkin ajan kuluttua myös lautanen B. Oheinen taulukko esittää kalorimetrin 
    lämpötiloja mittauksen aloitushetkestä alkaen. Määritä kummankin lautasen 
    lämpökapasiteetti ja lautasmateriaalien ominaislämpökapasiteetit. Lautasen A 
    massa on 1,180 kg ja lautasen B massa 0,780 kg. Kalorimetrin lämpökapasiteetti
    on merkityksettömän pieni.
 

	t / s	q / °C		t / s	q / °C		t / s	q / °C
	0	14,0		160	19,6		320	25,1
	20	14,0		180	19,5		340	25,2
	40	14,0		200	19,5		360	25,2
	60	14,7		220	19,5		380	25,1
	80	15,3		240	19,9		400	25,2
	100	18,1		260	21,0		420	25,2
	120	19,4		280	22,9
	140	19,5		300	24,7

 
 

Tehtävän 8. Mittaustulokset (Ratkaisu.)

9. 1,2 kuutiometrin tilavuus ilmaa, jonka lämpötila on 20 ° Cja paine 1,01 bar 
    lämmitetään isobaarisesti 170 ° C lämpötilaan. a) Kuinka suuren laajenemistyön 
    ilma tekee? b) Paljonko lämpöenergiaa systeemiin on kaikkiaan tuotava? (Ratkaisu)
 
 

10. Kaasusäiliön hapen massa on 7,0 kg ja lämpötila 18 ° C. Kuinka paljon lämpöä 
      kuluu hapen lämmittämiseen 65 ° C lämpötilaan siten, että a) tilavuus b) paine 
      pysyy vakiona? (Ratkaisu)
 
 

11. Omakotitalon 400 l lämminvesivaraajaan tulevan veden lämpötila on 12 ° C.
      Vesi lämmitetään yösähköllä 80 ° C lämpötilaan. Kuinka paljon lämmitys 
      maksaa, kun yösähkön hinta on 42 p / kWh ja veden lämmityksen hyötysuhde 
      on 95 %? (Ratkaisu)
 
 

12. Suihkussa käytäessä lämminvesivaraajasta kuluu 60 litraa 80 ° C vettä. 
      Termostaatti laskee tilalle 12 ° C vettä, jonka jälkeen varaaja lämmittää koko 
      vesimäärän 80 ° C lämpötilaan. a) Mikä on varaajassa olevan veden lämpötila 
      ennen lämmitystä, kun varaaja on täynnä? Varaajan tilavuus on 400 l.
      b) Paljonko suihkussa käynti tuli maksamaan, jos päiväsähkön hinta on
      46 p / kWh? (Ratkaisu)
 
 

13. Astiaan, jossa on 300 g 15 ° C vettä, asetetaan 100 gramman kuparikappale,
      jonka lämpötila on 100 ° C. Tällöin veden lämpötila kohoaa arvoon 17,4 ° C. 
      Seuraavaksi astiaan asetetaan lisäksi 100 g alumiinikappale, jonka lämpötila
      on 100 ° C. Tällöin veden lämpötila kohoaa arvoon 22,5 ° C. Astian lämpö- 
      kapasiteetti on 70 J / K. Määritä näiden tulosten perusteella kuparin ja alumii- 
      nin ominaislämpökapasiteetit. (Ratkaisu)
 
 

14. Teräspalkkien liitosniittiä niitataan kiinni takomalla sitä moukarilla, jonka 
     massa on 4 kg. Moukarin annetaan pudota vapaasti 15 kertaa 1,0 metrin 
     korkeudelta niitin kantaan. Kuinka paljon niitti lämpenee, jos joka pudotuk-
     sessa puolet moukarin liike-energiasta muuttuu lämmöksi? Niitin massa on 
     250 g. (Ratkaisu)
 
 

15. Lyijyhauli, jonka massa on 15 g, osuu rautalevyyn. Tällöin haulin lämpötila 
      nousee 300 ° C. Mikä oli haulin nopeus osumishetkellä, jos törmäyksessä 
      syntynyt lämpö jakautui tasan haulin ja rautalevyn kesken? (Ratkaisu)
 
 

16. Jääkaapin pakastelokerossa valmistetaan 4,0 tunnissa 350 g jäätä, jonka lämpö-
      tila on -3,0 ° C, vedestä, jonka lämpötila oli 12 ° C. Kuinka monta prosenttia 
      kaapin kokonaistehosta kuluu jään muodostamiseen, kun kaapin 75 W tehoi-
      nen moottori on koko ajan käynnissä? (Ratkaisu)
 
 

17. Etanolia tialataan laitteistolla, jonka hyötysuhde on 60 %. Lämmitys tapahtuu 
      uppokuumentimella. Laitteistoon tulevan vesi-etanoliseoksen lämpötila on 
      20 ° C. Etanolin höyrystymispiste on 78,5 ° C. Paljonko yhden etanolilitran 
      tislaaminen maksaa, kun laitteistoon tulevan vesi-etanoliseoksen etanoli- 
      pitoisuus on 14 % ja sähkön hinta 46 p / kWh? (Ratkaisu)
 
 

18. Jäähdytyskoneella valmistetaan huoneenlämpöisestä 20 ° C vedestä 15 kg
       –2 ° C jäätä. Koneen todellinen hyötysuhde on puolet sen hyötysuhteen 
      teoreettisesta ylärajasta. Paljonko jään tekeminen maksaa, jos sähkön hinta
      on 46 p / kWh? (Ratkaisu)
 
 

19. Kalorimetrissä on 150 g jäätä lämpötilassa –5 ° C. Sinne johdetaan 150 g vesi- 
      höyryä, jonka lämpötila on 100 ° C. Kalorimetrin lämpökapasiteetti on
      60 J / K. Millainen on muodostuva tasapainotila? (Ratkaisu)
 
 

20. Kalorimetrissä on 100 g jäätä lämpötilassa –7 ° C. Sinne johdetaan 50 g ilmaa, 
      jonka lämpötila on 150 ° C. Kalorimetrin lämpökapasiteetti on 70 J / K. Millai- 
      nen on muodostuva tasapainotila?  (Ratkaisu)
 
 

21. 1 Btu (British thermal unit) on lämpömäärä, joka tarvitaan nostamaan 1 naulan 
      vettä lämpötilaa 1 ° F :lla. 1 naula on 454 g, 0 ° C vastaa 32 ° F ja 100 ° C vastaa
       212 ° F. Paljonko 1 Btu on jouleissa? (Ratkaisu)
 
 

22. 50 grammaan 60 ° C vettä asetetaan jäinen kuparikappale, jonka lämpötila on
      0 ° C. Tällöin vesi jäähtyy lämpötilaan 34,55 ° C. Paljonko kuparikappaleessa 
      oli jäätä, kun sen massa jäisenä oli 120 g? (Ratkaisu)
 
 

23. Voimalan luovuttama sähköteho on 120 MW ja teoreettinen maksimihyöty-
      suhde on 0,35. Kuinka suuri on lauhdeveden tarve sekunnissa, kun vesi saa 
      lämmetä korkeintaan 4 ° C? (Ratkaisu)
 
 

24. Kalorimetrissä on 200 g asetonia lämpötilassa 20 ° C. Sinne tuodaan 100 g 
      –20 ° C jäätä ja 50 g 100 ° C vesihöyryä. Kalorimetrin lämpökapasiteetti on
       80 J / K. Millainen on syntyvä tasapainotila? (Ratkaisu)
 
 

25. Avannosta otetaan 6 litraa 2 ° C vettä. Kuinka paljon siihen on lisättävä 
      muuripadasta 80 ° C vettä, jotta saataisiin sopivan lämmintä 37 ° C pesuvettä? 
      (Ratkaisu)
 
 

26. Kuinka paljon kauemmin kestää lämmittää 2 dl vettä 20 ° C lämpötilasta 
      kiehumispisteeseen silloin jos astiassa on kiehumakiviä, joiden yhteen 
      laskettu massa on 30 g verrattuna tilateeseen, jolloin astiassa on pelkkää vettä? 
      Astian lämpökapasiteetti on 70 J / K ja bunsenlampun lämmitysteho 200 W. 
      Kiehumakiville voidaan käyttää graniitin ominaislämpökapasiteettia
      0,80 kJ / kg ° C. (Ratkaisu)
 
 

27. Saunankiukaan teho on 6 kW. a) Kauanko kestää lämmittää saunaa, jonka 
      tilavuus on 8,25 kuutiometriä huoneenlämpötilasta 20 ° C lämpötilaan 80 ° C? 
      Saunan lämpökapasiteetti on 210 kJ / K ja lämmityksen hyötysuhde 80 %.
      b) Paljonko lämmitys tulee maksamaan, jos sähkön hinta on 46 p / kWh?
      (Ratkaisu)
 
 

28. Vedentislauslaitteiston hyötysuhde on 0,75. Kuinka paljon vettä voidaan
      tislata tunnissa, kun laitteistoon tulevan veden lämpötila on 10 ° C ja laitteis-
      ton uppokuumentimen teho 1 kW? (Ratkaisu)
 
 

29. Retkikeittimellä voidaan sulattaa lumesta kiehuvaksi 0,75litraa vettä 20 
      minuutissa. a) Mikä on keittimen teho, kun sen hyötysuhde on 75 %? 
      b) Paljonko sulattamiseen tarvitaan etanolia, kun etanolin lämpöarvo on
      26,9 MJ / kg? (Ratkaisu)
 
 

30. Kappale, jonka massa on 50 g, kuumennetaan 100 ° C lämpötilaan kiehuvassa
      vedessä. Tämän jälkeen kappale upotetaan kalorimetriin, jossa on 200 g vettä
      18 ° C lämpötilassa. Tällöin veden lämpötila kohoaa arvoon 25 ° C. Mikä on
      sen aineen ominaislämpökapasitetti, josta kappale koostuu? (Ratkaisu)
 
 

31. Takka lämmitetään huoneenlämpötilasta 20 ° C lämpötilaan 60 ° C. Kuinka 
      paljon lämpöenergiaa takkaan sitoutuu, kun sen kokonaismassa on 1500 kg
      ja a) se on tehty kokonaan tiilestä b) takka on muuten tiilestä, mutta siihen
      on muurattu kaksi 180 l täysinäistä vesisäiliötä. (Ratkaisu)
 
 

32. Kalorimetrissä on 150 g vettä lämpötilassa 20 ° C. Sinne upotetaan 50 gramman 
      kuparikappale, jolloin veden lämpötila kohoaa arvoon 27 ° C. Kalorimetrin 
      lämpökapasitetti on 150 J / K. Kuinka lämmintä kupari oli alun perin? (Ratkaisu)
 
 

33. Kalorimetrissä on 200 g vettä lämpötilassa 60 ° C. Sinne kaadetaan 90 g vettä,
      jonka lämpötila on 15 ° C. Loppulämpötilaksi mitataan 51 ° C. Kuinka suuri
      on kalorimetrin lämpökapasiteetti? (Ratkaisu)
 
 

34. Veden lämpötila lämminvesivaraajassa on 80 ° C ja sinne tulevan veden 
      lämpötila 10 ° C. Varaaja toimii sähköllä, ja sen hyötysuhde on 80 %. Suih-
      kussa käytäessä kuluu 60 l vettä, jonka lämpötila on 37 ° C. Lämmin vesi 
      saadaan hanalla sekoittamalla varaajan 80 ° C vettä ja kylmävesijohdon 10 ° C 
      vettä. Paljonko voitaisiin säästää laskemalla suihkuveden lämpötilaa 2 ° C,
      jos sähkön hinta on 46 p / kWh? (Ratkaisu)
 
 

35. Termospullossa on 0,8 litraa 10 ° C vettä. Sinne asetetaan pakastimesta 190 g
      jäämurskaa, jonka lämpötila on –20 ° C. Paljonko jäätä sulaa? (Ratkaisu)
 
 

36. 0,2 litraan vettä, jonka lämpötila on 10 ° C, lisätään 800 g jäitä, jolloin tasapaino-
      tilassa on 1 kg  –1 ° C jäätä. Kuinka kylmää lisätty jää oli? (Ratkaisu)
 
 

37. Kalorimetriin, jossa on 200 g vettä lämpötilassa 20 ° C, lisätään 50 g jäätä,
      jonka lämpötila on 0 ° C. Jää sulaa, jonka jälkeen veden lämpötilaksi mitataan 
      tasapainotilassa 1,318 ° C. Kuinka suuri veden ominaissulamislämpö olisi 
      mittauksen perusteella? Kalorimetrin lämpökapasiteetti on 60 J / K. (Ratkaisu)
 
 

38. Kappaletta, jonka massa on 300 g, lämmitetään vakioteholla. Tällöin sen 
      lämpötila muuttuu oheisen kuvaajan mukaisesti. Määritä kappaleen 
      lämpökapasiteetti, sulamislämpö ja höyrystymislämpö. Määritä lisäksi
      kyseisen aineen sulamispiste, höyrystymispiste, ominaislämpökapasiteetti, 
      ominaissulamislämpö ja ominaishöyrystymislämpö.(Ratkaisu)

39. Maratonjuoksijan massa on 73 kg ja nopeus 12 km / h. Maratonin pituus 
      on n.42 km. Juoksun aikana lihaksissa syntyy lämpöä keskimäärin teholla 
      900 W. Kehon lämpötila nousee 37 celsiusasteesta 41 ° C. Elimistö poistaa 
      lämpöä hikoilemalla. Lisäksi hengityksen kautta haihtuu kehosta nestettä
      250 g / h. Nestettä on nautittava lisää, jos sitä on poistunut n. 5 % kehon 
      painosta. Onko juoksijan välttämättä nautittava nestettä juoksun aikana? 
      Kudosten ominaislämpökapasitetti on likimain sama kuin veden. (Ratkaisu)
 
 

40. Kun takassa poltetaan 40 kg puita, sen lämpötila nousee 20 ° C ® 80 ° C.
      Puun lämpöarvo on 12 MJ / kg. Takka on tehty tiilestä ja sen kokonaismassa
      on 1500 kg. Mikä on takan hyötysuhde? (Ratkaisu)
 
 

41. Pakastin toimii 750 W teholla. Sinne asetetaan 2 kg huoneenlämpöisiä 20 ° C 
      marjoja pakastumaan lämpötilaan –15 ° C. Paljonko marjojen pakastaminen 
      maksaa, jos sähkön hinta on 46 p / kWh? Marjojen ominaislämpökapasiteetti
      on likimain sama kuin veden. Pakastimen hyötysuhde on 55 %. (Ratkaisu)
 
 

42. Kappaleen lämpötila laskee oheisen kuvaajan mukaisesti. Lämmönhukan 
      keskimääräinen teho on 32 kJ / min. Kappaleen massa on 90 g. Mikä on 
      aineen ominaislämpökapasiteetti, ominaishöyrystymislämpö ja ominais-
      sulamislämpö? (Ratkaisu)

43. Kalorimetrissä on 150 g jäätä lämpötilassa 0 ° C. Jään sulattamiseksi kalori- 
      metriin johdetaan vesihöyryä, jonka lämpötila on 100 ° C. Tällöin höyry ja
      siitä tiivistyvä vesi luovuttavat jäälle lämpöä. Paljonko vesihöyryä kalori- 
      metriin pitää johtaa, jotta saavutetaan tasapainotila, jossa kalorimetrissä on
      vettä lämpötilassa 0 ° C? (Ratkaisu)
 
 

44. Sulaa lyijyä jäähdytetään poistamalla siitä lämpöä vakioteholla. Tällöin sen 
      lämpötila laskee 6,0 ° C / min. Paljonko vettä vesilauhdutin tarvitsee sekun-
      nissa, jos sillä jäähdytetään 6000 kg:n lyijyerää, ja veden lämpötila saa nousta 
      enintään 5 ° C? (Ratkaisu)
 
 

45. Auto, jonka massa on 1200 kg, pysäytetään 90 km / h nopeudesta 12 sekun-
      nissa. Jarrulaitteet ovat pääosin rautaa ja niiden massa on yhteensä 8,0 kg. 
      Paljonko jarrulaitteiden lämpötila voi korkeintaan nousta jarrutuksessa?
      (Ratkaisu)
 
 

46. a) Kuinka suuren työn 2 l vettä tekee muuttuessaan kiehumispisteessä 
      vesihöyryksi normaalipaineessa? b) Kuinka suuri on systeemin sisäenergian 
      muutos? (Ratkaisu)
 
 

47. Teräskattilan massa on 2 kg ja lämpötila huoneenlämmössä 20 ° C. Kattilaan 
      kaadetaan 0,3 litraa vettä, jonka lämpötila on 30 ° C. Paljonko veden lämpötila 
      laskee? (Ratkaisu)
 
 

48. Sylinterin tilavuus on 1500 kuutiosenttimetriä ja halkaisija 10 cm. a) Kuinka 
      suuri voima kohdistuu sylinterin päässä olevaan mäntään, kun sylinterissä
      oleva ilma lämmitetään 20 ° C ® 300 ° C ? b) Paljonko systeemin sisäenergia 
      muuttuu? (Ratkaisu)
 
 

49. Rautahauleilla täytetty pussi pudotetaan 10 metrin korkeudelta 10 kertaa. 
      Paljonko haulien lämpötila voi korkeintaan nousta, jos niiden lämpöener-
      giaksi muuttuu joka pudotuksella 1 / 3 asemaenergiasta? (Ratkaisu)
 
 

50. Lämpöpumppu ottaa maasta lämpöenergiaa 780 MJ, ja luovuttaa 1000 MJ 
      huoneiston lämmitykseen. a) Mikä on lämpöpumpun suorituskyky? b) Mitä
      voit sen perusteella päätellä maan ja huoneiston lämpötiloista? (Ratkaisu)
 
 

51. Jäähdytyskoneisto ottaa jääkaapista lämpöä 2,8 kJ ja luovuttaa lauhduttimeen 
      lämpöä 3,1 kJ. a) Kuinka suuri on jääkaapin suorituskyky? b) Mitä voit sen 
      perusteella päätellä jääkaapin ja huoneiston lämpötiloista? (Ratkaisu)
 
 

52. Omakotitalon lämmitykseen käytetään lämpöpumppua, jonka suorituskyky
      on 3,3. Kuinka monta prosenttia maalämmityksen kustannukset ovat tällöin 
      suoran sähkölämmityksen kustannuksista? (Ratkaisu)
 
 

53. Höyrykoneen tulistimen lämpötila on 317 ° C ja lauhduttimen 62 ° C. Mikä on 
      tällöin teoreettinen yläraja koneen hyötysuhteelle? (Ratkaisu)
 
 

54. Lämpövoimakoneen lauhduttimen lämpötila on 42 ° C. Kuinka korkea tulis-
      timen lämpötilan on oltava, jotta koneella voitaisiin saavuttaa hyötysuhde
      38 % ? (Ratkaisu)
 
 

55. Jääkaapin suorituskyky on 8,2. a) Paljonko lämpöä kaappi luovuttaa 
      ympäristöönsä jäähdyttäessään kolmea kaapissa olevaa litran maitopurkkia 
      yhden asteen? b) Paljonko kyseinen jääkaapin luovuttama lämpömäärä 
      jäähdyttäisi kolmea maitolitraa? Maidon ominaislämpökapasiteetti on
      likimain sama kuin veden. (Ratkaisu)