Koolifüüsika küsimused

[Kriku]

Mitte mingit energia jäävuse seaduse rikkumist ei ole. Vee ajab keema ja saadab üles (maapõue)soojus. Osa sellest energiast püütakse kinni teel üles, osa teel alla tagasi. Kõik see tuleb soojusest.

[Väino]

See ei ole enam soomlaste soojussalvestiga seotud jutt:
Olen lollilt kangekaelne, tegelikult tahaksin hirmsasti teada, kus mu mõttekäigus viga on, mida olen tähelepanuta jätnud.
Vesi keedetakse süsteemi allosas, soojusisolatsiooniga toru kaudu tõuseb aur üles ja selle kantud soojus (miinus kaod) kasutatakse ülemises punktis ära. Väljakeedetud veele asendust saates on turbiinilt saadud energia nagu maast leitud. Ehk siis - allalangev vesi annab energiat, aga üleskerkiv aur seda ei tarbi?

[2korda2]

See ei ole enam soomlaste soojussalvestiga seotud jutt:
Olen lollilt kangekaelne, tegelikult tahaksin hirmsasti teada, kus mu mõttekäigus viga on, mida olen tähelepanuta jätnud.
Vesi keedetakse süsteemi allosas, soojusisolatsiooniga toru kaudu tõuseb aur üles ja selle kantud soojus (miinus kaod) kasutatakse ülemises punktis ära. Väljakeedetud veele asendust saates on turbiinilt saadud energia nagu maast leitud. Ehk siis - allalangev vesi annab energiat, aga üleskerkiv aur seda ei tarbi?

Turbiin, millest läbi lastud vett on võimalik samal ajal turbiini poolt toodetava energiaga alguspunkti tagasi tõsta (ükskõik millisel kujul) on väärt vähemalt ühte Nobelit.

[Kriku]

Vesi keedetakse süsteemi allosas, soojusisolatsiooniga toru kaudu tõuseb aur üles ja selle kantud soojus (miinus kaod) kasutatakse ülemises punktis ära. Väljakeedetud veele asendust saates on turbiinilt saadud energia nagu maast leitud. Ehk siis - allalangev vesi annab energiat, aga üleskerkiv aur seda ei tarbi?

Vee üles tõstmiseks ju kuumutatakse seda. Vee kuumutamiseks läinud energiat moondatakse elektriks kahel korral: siis, kui vesi kuumutamisel üles kerkib ja siis, kui see gravitatsiooni mõjul alla kukub. Ehk siis, kõik, mis vee üles tõstmisel gravitatsiooni ületamiseks kulub, on juba kuumutamise energiakulus sees.

Kuumutamisel kulub alati rohkem energiat, kui niimoodi elektrina tagasi saab.

[Väino]

Turbiin, millest läbi lastud vett on võimalik samal ajal turbiini poolt toodetava energiaga alguspunkti tagasi tõsta (ükskõik millisel kujul) on väärt vähemalt ühte Nobelit.

Isegi mitut. Tegelikult ma ei üritagi igiliikurit teha ja võtan mütsi maha hr. James Joule ees, et ta oma kivist mõõteriistadega ennast dinosauruste eest kaitstes ( ) suutis sellised tööd füüsikas ära teha.

Vee üles tõstmiseks ju kuumutatakse seda. Vee kuumutamiseks läinud energiat moondatakse elektriks kahel korral: siis, kui vesi kuumutamisel üles kerkib ja siis, kui see gravitatsiooni mõjul alla kukub. Ehk siis, kõik, mis vee üles tõstmisel gravitatsiooni ületamiseks kulub, on juba kuumutamise energiakulus sees.

Kuumutamisel kulub alati rohkem energiat, kui niimoodi elektrina tagasi saab.

Juhul kui üleskerkiv aur kaotab omandatava potentsiaalse energia jagu soojusenergiat (lisaks soojuskadudele), on minu jaoks see küsimus lahendatud. Kas keegi suudab põhjendatult seda kinnitada või mõne muu põhjuse öelda?

[Kriku]

Aga energiaks muudetaksegi ju alla kukkuva vee potentsiaalset energiat. Kui vesi soojuspaisumise või aurustumise mõjul üles kerkib, kasvab sellega tema potentsiaalne energia. Kui see vesi lastakse hiljem alla tulles turbiinist läbi, siis kahaneb tema potentsiaalne energia.

Mis temperatuur veel seejuures on, ei oma tähtsust. See, mis temperatuuri juurde peab vett viima, et see kuhugi kerkiks, sõltub nii atmosfääri rõhust kui raskusjõust.

Võta vee kütmist siin sarnaselt pallile jalahoobi andmisega ja asi korras.

[Väino]

Kütan majade keskküttevett. Kui kütmine toimub maapinnal, siis läheb soe vesi otse radiaatorisse ja sealt tagasi katlasse ehk soe jõuab tuppa.
Kui kütmine toimub kuskil sügavamal, siis saab kuuma vee kerkimisega ja jahtunud vee laskumisega generaatorit ringi ajada. Kas nimetatud tegevuste tulemusel jääb kuskil energiat vähemaks. Generaatori otsa tekkib seda igatahes juurde.
Kütmisel vett keema ajades ei ole sellist suletud ringi vaja, all on rõhk väiksem (pole majadeni ulatuvat veesammast püsti) aur kerkib ise üles, tagasi alla voolavalt veelt saab rohkem energiat. Ja jälle, kus jääb selle arvelt energiat vähemaks?

[Kriku]

Majade keskküttevett ajavad pumbad ringi, aga see selleks.

Ma üritan teistpidi. Kui sa kütad vett ja see üles kerkib, siis sa saad kütmiseks kulutatud energiast kaks (üksteisega seotud) tulemust:
1) vee temperatuur tõuseb;
2) vesi kerkib kõrgemale (olenevalt rõhust ja raskusjõust).

Kui see kõrgemale kerkiv vesi allapoole kukub, siis teeb ta tööd selle arvelt, et sa teda varem kõrgemale tõstsid, mitte oma temperatuuri arvelt. Seega ei pea see vesi jahtuma, et tööd teha. Tööd tehes see vesi hoopis soojeneb oma potentsiaalse energia arvelt, mitte ei jahtu. Jahtub teistel põhjustel (soojuskaod jahedamate kehadega kokku puutumisel või soojuskiirguse tõttu).

Täpselt samamoodi teeb tööd laskudes turbiini läbiv vesi, mida mingil muul viisil kõrgemale tõstetakse, kui seda küttes.

Ma tõesti ei oska seda lihtsamalt selgitada .

[Väino]

Täiesti arusaadav, aga kas vesi kõrgemale tõustes jahtub rohkem (lisaks soojuskadudele) ehk mille arvelt see potentsiaalne energia saadakse. On ju vaks vahet sees, kas kuum vesi kerkib 1 meetri või 100 meetrit. Soojuskadusid ärme arvesta, see energia ei kao, vaid läheb ümbritsevasse keskkonda.

[Kriku]

Potentsiaalne energia tuleb algkiirenduse tagajärjel. Sa annad veesammast küttes sellele algtemperatuuri ja selle pinnale vastava algkiirenduse. Algkiirenduse mõjul kerkib vesi nii kõrgele, kui gravitatsioon ja ümbritsev rõhk lubavad, ja on seal omandanud maksimaalse potentsiaalse energia.

Soojuskadusid ärme arvesta, see energia ei kao, vaid läheb ümbritsevasse keskkonda.

Nagu ka iga muud liiki energia vaid muundub teiseliigiliseks.

[Väino]

... Võta vee kütmist siin sarnaselt pallile jalahoobi andmisega ja asi korras.

Täiesti nõus Sinuga, pall saab löögi ja lendab üles, kineetiline energia muutub kõrguse kasvades potentsiaalseks, kuni pall seisma jääb ja potentsiaalne energia jälle kineetiliseks muutuma hakkab.
Soojuskandja (vesi / aur) saab soojusallikalt soojusenergiat ja siis ühtäkki tulevad mängu kineetiline ning potentsiaalne energia. Mis selle tulemusel väheneb ongi minu lehekülgedepikkuse joru põhjus.

[OLAVI]

... Võta vee kütmist siin sarnaselt pallile jalahoobi andmisega ja asi korras.

Täiesti nõus Sinuga, pall saab löögi ja lendab üles, kineetiline energia muutub kõrguse kasvades potentsiaalseks, kuni pall seisma jääb ja potentsiaalne energia jälle kineetiliseks muutuma hakkab.
Soojuskandja (vesi / aur) saab soojusallikalt soojusenergiat ja siis ühtäkki tulevad mängu kineetiline ning potentsiaalne energia. Mis selle tulemusel väheneb ongi minu lehekülgedepikkuse joru põhjus.

Kui sületäis halupuid (20kg) viia trepist jalgsi viiendale korrusele (transpordi käigus saab puusületäis potensiaalset energiat juurde tõstmisega 15m võrra) ja kui see puusületäis 5 korrusel ahjus ära põletada, siis kui palju soojeneb 5 korrusel ahi rohkem, kui 1 korrusel olevas ahjus?
Kui erinevatel kõrgustel olevad ahjud soojenevad võrdselt, siis kuhu kadus puusületäiele antud potensiaalne energia?

[Kriku]

Soojuskandja (vesi / aur) saab soojusallikalt soojusenergiat ja siis ühtäkki tulevad mängu kineetiline ning potentsiaalne energia. Mis selle tulemusel väheneb ongi minu lehekülgedepikkuse joru põhjus.

Mitte ühtäkki, vaid algusest peale. Igal liikuval kehal on kineetiline energia; igal kehal, mida on sellele mõjuva jõu suhtes vastassuunas liigutatud, on potentsiaalne energia. Keha temperatuur sellesse ei puutu. Ütlen kolmandat korda, kui potentsiaalne energia teeb tööd, siis toimub see algse töö arvelt, millega keha vastu sellele mõjuvat jõudu liigutati, mitte selle keha temperatuuri arvelt.

[Väino]

Kui sületäis halupuid (20kg) viia trepist jalgsi viiendale korrusele (transpordi käigus saab puusületäis potensiaalset energiat juurde tõstmisega 15m võrra) ja kui see puusületäis 5 korrusel ahjus ära põletada, siis kui palju soojeneb 5 korrusel ahi rohkem, kui 1 korrusel olevas ahjus?
Kui erinevatel kõrgustel olevad ahjud soojenevad võrdselt, siis kuhu kadus puusületäiele antud potensiaalne energia?

Ma arvan, et ahjud soojenevad võrdselt ja ei tea, kuhu puude potentsiaalne energia kadus. Kas Sa selgitaksid?
Siis jälle võidaks energias, kui puud allapoole sõidutada.

Mitte ühtäkki, vaid algusest peale. Igal liikuval kehal on kineetiline energia; igal kehal, mida on sellele mõjuva jõu suhtes vastassuunas liigutatud, on potentsiaalne energia. Keha temperatuur sellesse ei puutu. Ütlen kolmandat korda, kui potentsiaalne energia teeb tööd, siis toimub see algse töö arvelt, millega keha vastu sellele mõjuvat jõudu liigutati, mitte selle keha temperatuuri arvelt.

Proovin tegevuse pulkadeks lahti võtta:
Hästi kõrge paagi põhjas on väliskeskkonna temperatuuril olev seisev (ilma kineetilise energiata) vesi, millele antakse väljastpoolt soojushulk. Vesi kuumeneb, aurustub. Aur kerkib üles. Miks kerkib? Tihedus peab olema väiksem kui paagis oleval õhul. Järelikult paisus. Kas sellega ka midagi kaasneb? Ei tea. Kas auru kerkimisel tööd tehti? Vist mitte, sest aur oleks nagu õhust kergem. Aga liikudes peaks tal kineetiline energia olema? Üleval annab aur ära selle soojushulga, mis all aurustamisele kulus ja kondenseerub veeks. Vesi on igal juhul õhust raskem ja omab paagi ülaosas olles potentsiaalset energiat. Ära saab anda veel selle soojushulga, mis all kulus vee soojendamiseks. Ja nüüd tuleb minu peavalu - kui paak on ideaalse soojusisolatsiooniga, siis kas all paaki antud soojushulk on võrdne üleval paagist saadud soojushulgaga. Nagu ei tohiks olla, sest vesi on tõstetud üles, energiat peab olema kulunud selle veehulga poolt saadud potentsiaalse energia võrra. Kuna ilmselgelt pani kogu protsessi käima alt antud soojushulk, siis ma tahtsingi kogu asja soojusele taandada.
Teil on raske minusugusega, tunnen kaasa.

[Kriku]

Ja nüüd tuleb minu peavalu - kui paak on ideaalse soojusisolatsiooniga, siis kas all paaki antud soojushulk on võrdne üleval paagist saadud soojushulgaga. Nagu ei tohiks olla, sest vesi on tõstetud üles, energiat peab olema kulunud selle veehulga poolt saadud potentsiaalse energia võrra.

Jah, algselt vee soojendamiseks kuluv energia läheb nii selle temperatuuri muutmiseks kui selle üles tõstmiseks. Need on aga omavahel väga seotud suurused, sest ei saa tõsta vee temperatuuri tihedust muutmata (või siis ümbritsevale keskkonnale rõhku avaldamata). Ideaalsest soojusisolatsioonist rääkides tekib aga see probleem, et me räägime kohe kogu süsteemist, mitte ainult veest. Kuna energia ei teki ega kao, vaid läheb ühest liigist teise, siis lõpetab ka liikumisenergia soojusena. Järelikult, kui isoleeritud süsteemile soojust juurde anda ning selles toimuvad mingid liikumised, siis süsteemi enda temperatuur tõuseb ikka samavõrra, kui soojust juurde anti. Ei saa olla, et vee alt üles tõstmine kulutab osa soojusenergiast ära, sest energiat ei saa ära kulutada. See liikumisenergia kütab süsteemi tervikuna ikka.

Ma arvan, et ahjud soojenevad võrdselt ja ei tea, kuhu puude potentsiaalne energia kadus.

Sellele kaduski, et soojaks läks viienda korruse korter, mitte esimese.