Energiaa häviää vai häviääkö?

Seuraa 
Viestejä11613
Liittynyt10.12.2008

Kuulin seuraavan tarinan. Kertojana nuori ja ylimielinen.
Meillä on kaksi samanlaista kierrejousta, joista toinen puristetaan kasaan, jolloin sillä on potentiaalienergiaa. Laitetaan molemmat samanlaiseen happoliuokseen, jolloin ne liukenevat.
Molemmat liuokset lämpenevät. Seurataan lämpötilojen muutosta.
Kertojan mukaan loppulämpötilat eivät poikkea toisistaan. Kysymys kuuluukin: Mihin kokoonpuristetun jousen potentiaalienergia hävisi?
Itse esitin häveliäästi, kun muuta en siihen hätään keksinyt, että jousen potentiaalienergiasta laskettu lämpötilan muutos on niin pieni, että se mahtuu mittaustarkkuuden rajoihin. Kertoja suhtautui selitykseeni epäillen. Olisiko tarjolla muita selityksiä?
Eihän energian häviättömyyden lakia näin simppeli koe kumoa, eihän?

Kommentit (11)

Vierailija
PPo

Itse esitin häveliäästi, kun muuta en siihen hätään keksinyt, että jousen potentiaalienergiasta laskettu lämpötilan muutos on niin pieni, että se mahtuu mittaustarkkuuden rajoihin. Kertoja suhtautui selitykseeni epäillen. Olisiko tarjolla muita selityksiä?



Ei, hapon ja metallin reaktiossa vapautuu runsaasti lämpöä verrattuna puristetun jousen potentiaalienergiaan, aika tarkka mittari pitäisi olla että ero näkyisi.

creep
Seuraa 
Viestejä292
Liittynyt10.9.2009

Eiköhän tuo kokoon puristetun jousen jännitys purkaudu siinä hajotessa. Mietipä mitä puristetulle jouselle tapahtuu, kun syöpyminen aiheuttaa rakenteen heikkenemistä. Merkittävään happoliuoksen lämpötilan nousuun en usko, mutta puristettu jousi saattaisi hajota nopeammin kuin puristamaton.

Ihan hauska ajatus, uskon esittäjän olleen nuori. Vähän tarkemmin ajateltuna mitään mystistä ei tuossa tapahdu.

heskam
Seuraa 
Viestejä935
Liittynyt16.11.2006

Ehkä maailmanloppu viivästyi sen delta E:n verran. Tarina on idealismin ja todellisuuden sekoitus. Niinkuin nuorille ylimielisillä usein käy...

Vierailija
Eiköhän tuo kokoon puristetun jousen jännitys purkaudu siinä hajotessa.
Juuri näin tapahtuu. Sinä hetkenä kun happo on syövyttänyt jousta riittävästi, jousi rikkoutuu ja energia purkautuu. Purkautuva energia aiheuttaa mm. nesteen liikettä = energia ei häviä vaan muuttaa muotoaan.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26851
Liittynyt16.3.2005
PPo
Itse esitin häveliäästi, kun muuta en siihen hätään keksinyt, että jousen potentiaalienergiasta laskettu lämpötilan muutos on niin pieni, että se mahtuu mittaustarkkuuden rajoihin. Kertoja suhtautui selitykseeni epäillen. Olisiko tarjolla muita selityksiä?
Eihän energian häviättömyyden lakia näin simppeli koe kumoa, eihän?



Tuo selityksesi on aivan oikea. Jos aine on jännittynyt, sen atomit on hieman helpompi irroittaa toisistaan, eli liukenemiseen kuluu vähemmän energiaa. Jos tunnetaan jousen massa, aineiden määrät ja reaktiossa vapautuva energia, on helppo laskea paljonko lämpötila nousee. Käytännössä jouseen varastoitunut energia on pieni verrattuna atomien välisten sidosten energiaan, joten mittaaminen voi olla vaikeaa ja vaatia huolellista koejärjestelyä. Mutta luulen, että se pystytään tekemään jos halutaan.

Cargo
Seuraa 
Viestejä979
Liittynyt27.8.2007

Luuleeko se jannu, että liuos alkaa kiehumaan, jos jännitetyn jousen vapauttaa?

" sähkö (se sähkö, jota tuotetaan mm. voimalaitoksissa) ei ole energiaa "
- Vastaaja_s24fi

“Jos et ole kaksikymppisenä vihreä, sinulla ei ole sydäntä. Mutta jos et ole nelikymppisenä perussuomalainen, sinulla ei ole aivoja.”
- Cargo

Vierailija

Niin...lämpöenergialla ei tässä kokeessa ole mitään merkitystä...siis energian havainnointi/mittausmielessä. Täysin merkityksetön pohdinta.

PPo
Seuraa 
Viestejä11613
Liittynyt10.12.2008
KBolt
Niin...lämpöenergialla ei tässä kokeessa ole mitään merkitystä...siis energian havainnointi/mittausmielessä. Täysin merkityksetön pohdinta.

Merkityksetöntäkö? Nuori ystäväni loukkaantuu verisesti. Kaikki, mitä hän pohdiskelee, on ainakin merkityksellistä ellei peräti ainutlaatuista.

heskam
Seuraa 
Viestejä935
Liittynyt16.11.2006

Toisaalta erittäin opettavainen pohdinta. Se sarjakehitelmän nippeli on siellä O-funktiossa ja virheenkäsittelyssä? Kyllä sen pohjalta varmaan kirjoittaa aika pitkänkin luennon tai luentokokonaisuuden?
Tiukka ote nuorukaisella!

Vierailija
PPo
KBolt
Niin...lämpöenergialla ei tässä kokeessa ole mitään merkitystä...siis energian havainnointi/mittausmielessä. Täysin merkityksetön pohdinta.

Merkityksetöntäkö? Nuori ystäväni loukkaantuu verisesti. Kaikki, mitä hän pohdiskelee, on ainakin merkityksellistä ellei peräti ainutlaatuista.

...no älä kerro sille

Sehän on tervettä ja jopa kannustettavaa että nuoret miehet/naiset AJATTELEE asioita monelta kantilta. Ikä kyllä tasoittaa turhat pohdinnat pois...

myl
Seuraa 
Viestejä224
Liittynyt18.11.2010

Käytännössähän tuossa käy niin, että jousi jossakin vaiheessa katkeaa ja happo roiskuu ympäriinsä. Jos laukeaminen tapahtuu eristetyssä astiassa, niin energia muuttuu lopulta lämmöksi. Lämpötilan nousu on helppo laskea.

Kiinnostavampi tilanne on silloin, jos jousi ei missään vaiheessa hajoa ja mekaaninen energia ei vapaudu. Tätä on vaikea toteuttaa käytännössä, mutta ajatuskokeena sitä voi tutkia.

Jännitetyn jousen atomien (keskimääräinen) energia on korkeampi kuin lepotilassa olevien. Kun happo irrottaa nämä atomit kidehilasta se joutuu tekemään vähemmän työtä. Liukenemiseen liittyvä jäähtyminen on pienempää. Lopputuloksena liuoksen lämpötila kohoaa.

Sattuu niin mukavasti, että tämän jälkimmäisen prosessin aiheuttama lämpötilan kohoaminen on täsmälleen yhtä suuri kuin jousen katkeamisen tapauksessa.

-myl

Uusimmat

Suosituimmat