Seuraa 
Viestejä917
Liittynyt19.3.2005

Mietin itsekseni tällaista ongelmaa: Kuvitellaan, että vaikkapa parkkipaikalla on kaksi täysin samanlaista kuution muotoista jääpalaa. Ilman lämpötila on vaikkapa +3 astetta. Toinen paloista on tuulen suojassa, toiseen puhaltaa tuuli siten, että tuulessa lämpötila tuntuu kuin olisi -1 aste pakkasta. Kumpi paloista sulaa nopeammin?

Intuitiivisesti mietittynä tuo tyynessä oleva sulaisi nopeammin, ihan lämpötiloja vertailemalla, mutta miten tuo tuulen tuntuminen mitataan? Lisäksi tuuli voi kuljettaa kuutioon pienhiukkasia, jotka aiheuttavat kitkaa ja sulamista, joten onko sittenkin tuo tuulessa oleva nopeammin sulava?

Kommentit (15)

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1562
Liittynyt12.4.2005
Puuhikki
Mietin itsekseni tällaista ongelmaa: Kuvitellaan, että vaikkapa parkkipaikalla on kaksi täysin samanlaista kuution muotoista jääpalaa. Ilman lämpötila on vaikkapa +3 astetta. Toinen paloista on tuulen suojassa, toiseen puhaltaa tuuli siten, että tuulessa lämpötila tuntuu kuin olisi -1 aste pakkasta. Kumpi paloista sulaa nopeammin?

Intuitiivisesti mietittynä tuo tyynessä oleva sulaisi nopeammin, ihan lämpötiloja vertailemalla, mutta miten tuo tuulen tuntuminen mitataan? Lisäksi tuuli voi kuljettaa kuutioon pienhiukkasia, jotka aiheuttavat kitkaa ja sulamista, joten onko sittenkin tuo tuulessa oleva nopeammin sulava?


Nyt olet sekoittamassa kaksi asiaa: lämpötilan ja lämmönsiirron tehokkuuden. Jos ilma liikkuu tuulen voimasta, niin sen lämpötila säilyy samana, vain lämmönsiirto pinnoilta tehostuu, mikä esimerkiksi aiheuttaa sen, että ilma iholla tuntuu kylmemmältä.

Näin tuulessa oleva jääpala sulaa nopeammin.

Vanha jäärä

visti
Seuraa 
Viestejä6331
Liittynyt16.11.2009

Yleinen käsitys on, että sadevesi sulattaa tehokkaasti lunta. Väitän, että tästä on lähes kaikilla erittäin vääristynyt käsitys.
Testaapa itseäsi. Ilman ja sadeveden lämpötila on +3 astetta. Vettä sataa 10 mm (melkoinen huhtikuun sateeksi). Arvioi etukäteen montako millimetriä syntyy sateen ansiosta sen aikaansaamaa sulamisvettä ja laske sitten, niin takuulla hämmästyt.
Harhaluulo syntyy kaiketi siitä, että sadevesi ei imeydy yhtään routaiseen maahan, eikä ennestään märkään lumeenkaan, vaan täyttää ojat saman tien ja tämä tulkitaan väärin.

Vierailija

Pelkkä tuuli ei yksin vaikuta vaan myös ilman kosteus. Kosteus
tiivistyy tuulessa jään pintaan antaen lisälämpöä jään sulatukseen kun taas kuiva tuuli haihduttaa sulaneesta jäästä tulevaa vettä ja sitoo lämpöä.
Sateen lunta sulattava vaikutus perustuu myös kosteuteen. Sateisella ilmalla myös kosteus on suuri ja lämpöä siisrtyy lumeen tehokkaammin. Vesi myös kuljettaa lämpöä syvemmälle lumeen. Kuiva pakkaslumi eristää lämpöä tehokkaasti kun taas märkä lumi erittäin huonosti.

pmk
Seuraa 
Viestejä1855
Liittynyt1.1.2010
Vanha jäärä
Puuhikki
Mietin itsekseni tällaista ongelmaa: Kuvitellaan, että vaikkapa parkkipaikalla on kaksi täysin samanlaista kuution muotoista jääpalaa. Ilman lämpötila on vaikkapa +3 astetta. Toinen paloista on tuulen suojassa, toiseen puhaltaa tuuli siten, että tuulessa lämpötila tuntuu kuin olisi -1 aste pakkasta. Kumpi paloista sulaa nopeammin?

Intuitiivisesti mietittynä tuo tyynessä oleva sulaisi nopeammin, ihan lämpötiloja vertailemalla, mutta miten tuo tuulen tuntuminen mitataan? Lisäksi tuuli voi kuljettaa kuutioon pienhiukkasia, jotka aiheuttavat kitkaa ja sulamista, joten onko sittenkin tuo tuulessa oleva nopeammin sulava?


Nyt olet sekoittamassa kaksi asiaa: lämpötilan ja lämmönsiirron tehokkuuden. Jos ilma liikkuu tuulen voimasta, niin sen lämpötila säilyy samana, vain lämmönsiirto pinnoilta tehostuu, mikä esimerkiksi aiheuttaa sen, että ilma iholla tuntuu kylmemmältä.



Kyse tosiaan on lämmönsiirrosta, eli kappale (tässä tapauksessa ihmisen iho) on lämpimämpi kuin ohi virtaava ilma. Tyynellä keho lämmittää ympäröivää ilmaa, pienentäen siten kokonaishukkaa. Vastaava esimerkki on sukeltajan märkäpuku, jossa keho lämmittää ohutta vesikerrosta märkäpuvun alla.

Tässä jääkuutioesimerkissä, jää on korkeintaan 0 C asteista ja ilma lämpimämpää, joten lämmin ilmavirta menettää lämpöenergiaa (jäähtyy), jota käytetään jään sulamislämmön (330 kJ/kg) voittamiseen.


Näin tuulessa oleva jääpala sulaa nopeammin.

Toinen asia sitten on se, että jäästä haihtuu sponttaanistikin vesimolekyylejä, joten tyynellä jään ympäri muodostuu vesihöyryä, joka saavuttaa kyllästyskosteuden kyseisessä lämpötilassa, eli suhteellinen kosteus kohoaa 100 % ihan jään pinnassa. Tämä aikanaan pudottaa nettohaihdunnan nollaan.

Tuulessa haihtuneet vesimolekyylit joutuvat muualle, eli suhteellinen kosteus putoaa rajusti, mahdollistaen läsähaihtumisen.

Tilanne siis vastaa veden keittämistä kannellisessa/kannettomassa kattilassa.

Tietenkin haihtuminen perustuu siihen, että nopeimmat (energiarikkaimmat) molekyylit karkaavat, joten jäljelle jääneiden jäämolekyylien lämpötila laskisi, ellei ulkoa lämpimämmän tuulen mukaan kulkeutuisi lisäenergiaa.

pöhl
Seuraa 
Viestejä917
Liittynyt19.3.2005

Ihan hyviä vastauksia. Onko muuten siihen olemassa kaavaa, miten tuo ilman tuntuminen iholla lasketaan? Esimerkiksi sivulla http://www.ampparit.com/s%C3%A4%C3%A4 on ennustettu, että Kuopiossa olisi tänään 20.4.2013 klo 23.00 +1 aste lämmintä ja tuulee luoteesta 5 m/s. Jotenkin on saatu, että ilma tuntuu -4 asteiselta, mutta mikä tuon laskun taustalla oleva kaava on?

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1562
Liittynyt12.4.2005
Puuhikki
Ihan hyviä vastauksia. Onko muuten siihen olemassa kaavaa, miten tuo ilman tuntuminen iholla lasketaan? Esimerkiksi sivulla http://www.ampparit.com/s%C3%A4%C3%A4 on ennustettu, että Kuopiossa olisi tänään 20.4.2013 klo 23.00 +1 aste lämmintä ja tuulee luoteesta 5 m/s. Jotenkin on saatu, että ilma tuntuu -4 asteiselta, mutta mikä tuon laskun taustalla oleva kaava on?

Tästä saat muutaman kaavan alkuun.

Vanha jäärä

visti
Seuraa 
Viestejä6331
Liittynyt16.11.2009
visti
Yleinen käsitys on, että sadevesi sulattaa tehokkaasti lunta. Väitän, että tästä on lähes kaikilla erittäin vääristynyt käsitys.
Testaapa itseäsi. Ilman ja sadeveden lämpötila on +3 astetta. Vettä sataa 10 mm (melkoinen huhtikuun sateeksi). Arvioi etukäteen montako millimetriä syntyy sateen ansiosta sen aikaansaamaa sulamisvettä ja laske sitten, niin takuulla hämmästyt.
Harhaluulo syntyy kaiketi siitä, että sadevesi ei imeydy yhtään routaiseen maahan, eikä ennestään märkään lumeenkaan, vaan täyttää ojat saman tien ja tämä tulkitaan väärin.

Lumen sulamislämpö on 333 kJ/kg ja veden om. lämpökap. 4,19 kJ/(kg C).
Näiden suhde on 79 C. Niinpä 79 -asteinen vesi sulattaa painonsa verran lunta.
Tällöin +3-asteinen vesi sulattaa 3/79 osaa vesimäärästä ja 10 mm sade
3/79 *10 mm = 0,4 mm. Kun siis vettä sataa 10 mm 3 asteen lämpötilassa, syntyy veden sulattavan vaikutuksen ansiosta alle ½ mm sulamisvettä. Tällaista käsitystä tuskin monella on luonnostaan.

Vierailija

Visti, laskepa vielä, montako mm 3 asteista ilmaa tarvitaan sulattamaan vastaava määrä lunta. Lämmön siirtyminen ilmasta lumeen on monin verroin heikompaa kuin sataneesta vedestä, jonka lkämpö siirtyy lumeen lähes 100 prosenttisesti. Ehkä huomaat että sade kuitenkin sulattaa lumen ilmaan verrattuna aika tehokkaasti. Lumi myös heijastaa auringon lämpösäteilyn lähes kokonaan ilmaan joten sekään ei lunta kovin tehokkaasti sulata.

visti
Seuraa 
Viestejä6331
Liittynyt16.11.2009
korant
Visti, laskepa vielä, montako mm 3 asteista ilmaa tarvitaan sulattamaan vastaava määrä lunta. Lämmön siirtyminen ilmasta lumeen on monin verroin heikompaa kuin sataneesta vedestä, jonka lkämpö siirtyy lumeen lähes 100 prosenttisesti. Ehkä huomaat että sade kuitenkin sulattaa lumen ilmaan verrattuna aika tehokkaasti. Lumi myös heijastaa auringon lämpösäteilyn lähes kokonaan ilmaan joten sekään ei lunta kovin tehokkaasti sulata.

En oikein ymmärrä, mitä yrität sanoa. Väitin, että sateen merkitys on lumen sulattamisessa minimaalinen. Koko huhtikuun sademäärä on tyypillisesti vain 30-40 mm. Jos oletetaan, että kaikki tuo sade tulee + 3 - asteisena vetenä, on sen sulattava vaikutus parhaimmillaankin noin 1½ mm sulavettä. Jos tiivistynyttä lunta on sulamisen alkaessa 30 cm, voi sen vesiarvo olla 15 cm. Siitä lumesta nämä sateet sulattavat sitten sadasosan. Loput 99/100 on sitten muuta sulamista ja haihtumista.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8613
Liittynyt16.3.2005

Meillä hävisivät lumet hyvän kuuron aikana muutama päivä sitten. Vettä tuli kuin ukkoskuurosta.

Lumenkaatopaikan lumivuorta pöyhitään taas kaivinkoneella. Minusta tuo puuha on typerää. Valtava vuori voitaiisiin puolittaa palokunnan ruiskuauton avulla. Väittäisin, että tuollaisella suihkulla kasaan saa muutamassa minuutissa kymmenen sentin roilon maata myöten. Kun kasa on puolitettu, pääsee lämmin ilma sinne väliin kylmän ilman valuessa sieltä pois. Kaksi kasaa sulaa varmasti nopeammin kuin yksi isompi kasa.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

visti
Seuraa 
Viestejä6331
Liittynyt16.11.2009
Paul M
Meillä hävisivät lumet hyvän kuuron aikana muutama päivä sitten. Vettä tuli kuin ukkoskuurosta.

Meillä taas lumet sulavat tasaista vauhtia. Yhtenä päivänä satoi ja silloin ojat tulvivat. En oikein usko, että energiaa tyhjästä tulee teilläkään. Lumi on omiaan tiivistymään sateen pieksäessä sitä, mutta sateen merkitys olisi vähäinen vielä yhdellä pilkkuvirheellä laskuissani, joten tuskinpa kovin väärässä tällä kertaa olen.

Mr Bauglir
Seuraa 
Viestejä1699
Liittynyt10.4.2005
visti
Yleinen käsitys on, että sadevesi sulattaa tehokkaasti lunta. Väitän, että tästä on lähes kaikilla erittäin vääristynyt käsitys.



Sinulla on selvästi paremmin perusfysiikka hallussa kuin minulla, joten en lähde väittelemään. Sanonpahan vain että joka vuosi ne lumet lähtee sateiden mukana, tänä vuonna meni 5-10cm paksu jää ajotieltä kahdessa päivässä.

Oikeiston ja vasemmiston erohan on nykyisin taantumuksellisuus ja uudistusten halu.-Puuhevonen-
Verkkomedia ja Venäjän ääni ovat asiallisia ja antavat oikeata tietoa. -pinklin1-
Huumekauppaa ei säätele mikään lainsäädäntö -:)lauri

Vierailija
visti
En oikein ymmärrä, mitä yrität sanoa. Väitin, että sateen merkitys on lumen sulattamisessa minimaalinen.
Ehkä laskelmissa on otettava huomioon myös sateen tuoma kosteus, mikä tiivistyessään lumeen lisää lämpöenergiaa.

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1562
Liittynyt12.4.2005
Paul M

Lumenkaatopaikan lumivuorta pöyhitään taas kaivinkoneella. Minusta tuo puuha on typerää. Valtava vuori voitaiisiin puolittaa palokunnan ruiskuauton avulla. Väittäisin, että tuollaisella suihkulla kasaan saa muutamassa minuutissa kymmenen sentin roilon maata myöten. Kun kasa on puolitettu, pääsee lämmin ilma sinne väliin kylmän ilman valuessa sieltä pois. Kaksi kasaa sulaa varmasti nopeammin kuin yksi isompi kasa.

Lumikasojen pilkkominen vakuttaa kahdella tavalla: ensinnäkin lämmönsiirtopinta-ala kasvaa, ja lisäksi lämmönsiirtomatka eli matka pinnasta kasan keskelle lyhenee. Noista faktoista saa ainakin äkkiajattelulla tuloksen, että kasan sulamisaika olisi suoraan verrannollinen sen tilavuuteen, eli puolittamalla kasan, myös sen sulamisaika puolittuu.

Vanha jäärä

Suosituimmat

Uusimmat

Uusimmat

Suosituimmat