Lämpöoppi – Ominaislämpökapasiteetti

Kuparinen kattila, jonka massa on \(m = 1{,}2\,\mathrm{kg}\), sisältää \(2{,}0\,\mathrm{kg}\) vettä. Kattilaa kuumennetaan liedellä siten, että veden lämpötila nousee \(20\,^{\circ}\mathrm{C}\):sta \(95\,^{\circ}\mathrm{C}\):een. Laske, kuinka paljon lämpöenergiaa kattilan ja veden yhteensä vastaanottavat. Kuparin ominaislämpökapasiteetti on \(390\,\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{kg\,K}}\) ja veden \(4{,}19 \times 10^3\,\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{kg\,K}}\).

Laboratoriokokeessa \(0{,}50\,\mathrm{kg}\) alumiininäyte kuumennetaan lämpötilasta \(25\,^{\circ}\mathrm{C}\) lämpötilaan \(75\,^{\circ}\mathrm{C}\). Näytteeseen siirtyy tällöin \(45\,\mathrm{kJ}\) lämpöenergiaa. Määritä alumiinin ominaislämpökapasiteetti kokeen perusteella.

Järveen pudonnut \(3{,}0\,\mathrm{kg}\) teräskappale jäähtyy lämpötilasta \(80\,^{\circ}\mathrm{C}\) lämpötilaan \(10\,^{\circ}\mathrm{C}\). a) Laske kappaleen luovuttama lämpöenergia. b) Selitä ominaislämpökapasiteetin avulla, miksi teräskappaleen lämpötila muuttuu vedessä nopeasti verrattuna samanmassaiseen vesimäärään. Teräksen ominaislämpökapasiteetti on \(460\,\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{kg\,K}}\).

Kaksi erilaista metallikappaletta, A ja B, ovat samanmassaisia ja vastaanottavat yhtä suuren määrän lämpöenergiaa. Kappale A:n lämpötila nousee enemmän kuin kappale B:n. Mitä voidaan päätellä ominaislämpökapasiteeteista?

Mitä tapahtuu veden lämpötilan muutokselle, jos veden ominaislämpökapasiteetti olisi puolet todellisesta arvostaan ja siihen johdetaan sama lämpöenergia kuin aiemmin?