⚡Virks Füüsika
Tagasi soojusõpetusse

🧊 Sulamine ja tahkumine

Q = λ · m: faasimuutuste labor.

Teooria ja valemid

🧊 Sulamine ja tahkumine

Kui jää on saavutanud oma sulamistemperatuuri (0 °C), hakkab ta sulama. Selles faasis temperatuur ei tõuse enne, kui kogu jää on muutunud veeks! Kogu juurde antav energia kulub molekulidevaheliste sidemete lõhkumiseks.

Faasimuutuse soojushulk
Q = λ · m
Q
J / kJ / MJ
Soojushulk

Energia, mis kulub sulatamiseks või mis eraldub tahkumisel.

λ
J/kg
Sulamissoojus

Energia, mis kulub täpselt 1 kg aine sulatamiseks temperatuuri muutmata.

Tähise nimi on kreeka täht lambda.

m
kg
Aine mass

Aine kogus, mis sulab või tahkub. Rohkem aine = rohkem energiat.

Jäälabor
Q = λ · m: interaktiivne simulaator
💡 Miks ja mida?

Kevadel särab päike, aga suured lumevallid sulavad kohutavalt aeglaselt. Miks? Uuri jäälaboris järele, kui palju energiat nõuab jäätüki sulatamine 0 °C juures!

Jääkuubik 0 °C juures
Jää mass (m)10 kg
1 kg100 kg
Arvutus
Q = λ · m
Q = 330 000 · 10 = 3 300 000 J
Tulemus ühikute teisenduses
3,30 MJ
3 300 000 J = 3,30 MJ
💡 Järgmine samm - Ootab sulatamist

Vali jää mass ja vajuta nuppu, et näha, kui palju energiat sulatamiseks kulub.

⏱️ Miks aeglaselt?

Mida suurem jää mass (10 kg), seda suurem soojushulk (3 300 000 J). Kuna päike annab energiat aeglaselt, kulub suure lumevalli sulamiseks nädalaid: kogu energia läheb kõigepealt jää sidemete lõhkumiseks, alles siis tõuseb temperatuur.

Aurumise labor: miks märg nahk jahtub

Olekumuutused · aurumine jahutab

kiire osake (kuum)aeglane osake (jahe)
Soojus juurde (nagu päike või käsi)
VähePalju
Vaikne õhk. Aur koguneb pinna kohale ja aurumine on aeglane.
Kiired osakesed lahkuvad pinnalt. Vaata, mis juhtub termomeetriga.

Kondenseerumise labor: miks klaas higistab

Olekumuutused · gaasist tagasi vedelikuks

auru osake (soe, kiire)veepiisk pinnal
Pinna temperatuur
KülmSoe
Eluline näide
Külm joogiklaas soojas toas. Õhu veeaur kondenseerub klaasi välisküljele.
Muuda pind külmaks ja vaata, kas auru osakesed jäävad sinna kinni.

Keemise labor: kas vesi keeb alati 100 kraadi juures?

Olekumuutused · keemine sõltub rõhust

Kõrgus merepinnast0 m (merepind)
MerepindEveresti tipp
Keemistemperatuur100 °C
Õhurõhktavaline
Kütan vett... praegu 20 kraadi.

Vee anomaalia labor: miks jää ujub?

Olekumuutused · vesi käitub teisiti kui teised ained

AastaaegSoe suvi
Soe suviKülm talv
Suvi. Vesi on läbivalt soe ja seguneb vabalt.