toatemperatuuril oleva veega ja vee maht mõõdeti mõõtesilindri abil. Katse sooritamise momendil fikseeriti termomeetri abil õhutemperatuur ja baromeetri abil õhurõhk laboris. Katseandmed mass m1 (kolb + kork + õhk kolvis) m1 = 138,62 g mass m2 (kolb + kork + CO2 kolvis) m2 = 138,81 g kolvi maht (õhu maht, CO2 maht) V = 312 ml õhutemperatuur t° = 21,3 ºC = 294 K õhurõhk P = 101300 Pa Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs Arvutati, milline oleks õhu (CO2) maht kolvis normaaltingimustel (V0 ). Kasutades gaaside tiheduse valemit ja teades õhu keskmist molaarmassi, leiti õhu tihedus normaaltingimustel ning selle kaudu õhu mass kolvis (). Arvutati kolvi ning korgi mass (m3) vahest CO2 mass () vahest Leitud süsinikdioksiidi ning õhu massidest ja arvutati süsinikdioksiidi suhteline
Õhurõhk P = 101,3 KPa = 101 300 Pa Katse andmete töötlus ja tulemuste analüüs Arvutame, milline on õhu (CO2) maht kolvis normaaltingimusel (V0). 0 PV T Selleks kasutame valemit: V0 = 0 P T 101300 0,314 273,15 V0 = 101 325 293,15 = 292,51 ml = 0,29 dm3 *T0 = 273,15 K *P0 = 101325 Pa Kasutades gaaside tiheduse valemit ja teades õhu keskmist molaarmassi, leiame õhu tihedus normaaltingimustel (0) ning selle kaudu õhu mass kolvis (mõhk). mgaas 29 0= 22,4 g/dm3; 0 õhk = 22,4 = 1,29 g/dm3
kineetiline energia Ek, molekulimass m, molekulide keskmine kiirus v 2 Ek 2 Gaasi temperatuur: T = ⇛ Ek = mv = 3 kT 3k 2 2 Rõhk Mõisted: molekulide keskmine kineetiline energia Ek, molekuli mass m, molekulide keskmine kiirus v, molekuli kontsentratsioon n, gaasi rõhk p 1 2 2 Gaasi rõhk: p= nmv = n Ek 3 3 Atmosfääri normaalrõhk: 1 atm = 101300 Pa = 1013 hPa = 1.013 bar = 760 mm Hg Aine hulk Mõisted: kõikide molekulide arv N, molekulide arv 1 moolis NA, aine hulk µ, molaarruumala Vm N Aine hulk: µ= NA Molaarmass: M =N A m m3 dm 3 Molaarruumala: V m =0,0224 =22,4 mol mol Ideaalne gaas Mõisted: gaasi rõhk p, gaasi ruumala V, moolide arv (mool - aine hulk kus sisaldub
(imbumine) läbi poolläbilaskva vaheseina/membraani. Selektiivne difusioon. soojusülekanne energia ülekanne sisehõõre impulsi ülekanne · Osata seletada, mis on temperatuur ja mida see tähendab mikroskoopilisel tasandil - Temp. iseloomustab keha osakeste keskmist kineetilist energiat · Tunda erinevaid temperatuuri skaalasid ja osata üle minna ühelt skaalalt teisele · Teada, mis on rõhk ning millised on rõhu ühikud ning atmosfääri normaalrõhk. atm normaalrõhk on 101300 pa · Teada, mis on ideaalne gaas - Molekulidel ei ole mõõtmeid (punktmassid) · Molekulide põrked anuma seinaga on absoluutselt elastsed kiirus ei muutu, muutub suund · Molekulide vastastikmõju ei arvestata. Soojusmasin - Muudab soojusenergia mehaaniliseks tööks. Nt aurumasin TD 1. seadus Süsteemile antud soojushulk läheb süsteemi siseenergia juurdekasvuks ja töö tegemiseks süsteemi välisjõudude vastu Energia ei teki ega kao, vaid muundub ühest liigist teise TD 2
Katseklaasi järsult liigutades kukutan metallitüki happesse. Kui reaktsioon on lõppenud ja nivood enam ei muutu, lasen eraldunud vesinikul 2...3 minutit jahtuda, jälgides, et vee nivoo püsiks enam-vähem paigal. Liigutan bürette üles-alla nii, et vee nivood mõlemas büretis oleksid jällegi silma järgi ühel tasapinnal ja loen samalt büretilt uue nivoo näidu (V2). Fikseerin õhurõhu ja temperatuuri laboris. KATSEANDMED: V1 = 13,82 ml V2 = 5,14 ml Püld = 101300 Pa t = 20,5 0C ; T = 293,65 K PH2O = 18,7 mm Hg = 2493,13 Pa KATSEANDMETE TÖÖTLUS JA TULEMUSTE ANALÜÜS: Arvutan eraldunud vesiniku mahu V = | V2 V1 | = | 5,14 13,82 | = 8,68 ml = 0,00868 l Arvutan vesiniku mahu normaaltingimustel Leian metallitüki massi reaktsioonivõrrandist Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Reaktsioonivõrrandist näen, et nii magneesiumi kui ka vesinikku on 1 mol. Arvutan suhtelise vea, teades metallitüki tegelikku massi, mis oli 9 mg
Mool on aine hulk, milles on avogaadro arv molekule. NA = 6.022*1023. Ehk üks mool ainet sisaldab endas Na aineosakest. Mooliks kutsutakse gramm-molekuli. Gramm-molekul on aine hulk grammides, mis on arvuliselt võrdne selle aine molekulmassiga Daltonites. Nt 1 mool vett on 18g. Rõhk on füüsikaline suurus, mida mõõdetakse pinnaühikule mõjuva jõuga. Rõhuühikuks on N/m2=Pa. Gaasi rõhk tuleneb sellest, et molekulid põrkuvad nõu seintelt tagasi. Normaalrõhk on 101300 Pa. Temperatuur iseloomustab gaasi molekulide liikumise kineetilist energiat. temp on 0 kui molekulid on paigal ja see kasvab võrdselt molekulide kineetilise energia suurenemisega, st võrdeliselt kiiruse ruuduga. 0 oC=273K (norm temp). Gaasi olekuvõrrand pV=nRT. R=8.314 J/K*mol. 1 mol gaasi ruumala normaaltingimustel (273K, 101300 Pa) on 22.4 l. V=1*8,314*273.16/101300=22.4. toatemp ja normrõhul on mooli ruumala 24.
4 A. Molekulide välispindade vaheline kaugus oleks 33.4 4=29.4A. Ühe mooli niisuguste molekulide ruumala oleks 6.02*1023*(4*10- 10 3 ) =6.02*1023*64*10-30=385*10-7m3=3.85*10-5m3. Gaasilise olekus oli nedesamade molekulide all 2.24*10-2m3 ehk 2.24*10-2/3.85*10-5=582 korda suurem ruumala. 26. Mitu mooli õhku on keskmiselt 1 m -2 maapinna kohal atmosfääris? Mitu mooli on CO 2? Mitu mooli CO2 on kogu maakera atmosfääris? Normaalne atmosfäärirõhk on 101300N/m(=Pa), millele vastab mass 101300/9.81=10326kg/m2. Õhu keskmine molekulmass on 0.21*32+0.78*28+0.01*36=29Da. Iga m2 kohal on 10326/0.029=356069 mooli õhku. Sellest on CO2 0.00036 osa, ehk 0.00036x356069=128 mooli CO2 m-2. Maakera pindala on 4r2=4*3.14*(6.36*106)2=5.08*1014m2, CO2 moole on 6.5*1016. 27. Kui suur on O2 ja CO2 molaarne kontsentratsioon õhus normaaltingimustel? Kui suur on see kontsentratsioon temperatuuril 30°C ja õhurõhul 740 mmHg? Ühe mooli ruumala normaaltingimustel on 22.4 l, seega ühes liitris on 1/22
Reaalsed gaasid sarnanevad ideaalsele gaasile suurtel hõrendustel, kus molekulide mõõtmed on väikesed võrreldes, nende vahelise kaugusega. Gaasi temperatuur Saab tõestada, et keha temperatuur on võrdeline molekulide keskmise kineetilise energiaga. Gaasimolekuli keskmine kineetiline energia on võrdeline absoluutse temperatuuriga (kehtib ka vedelikes ja kristallides). Gaasi rõhk on võrdeline molekulide keskmise kineetilise energiaga. ATMOSFÄÄRI NORMAALRÕHK: 1 atm = 101300 Pa = 1013 hPa = 1.013 bar = 760 mm Hg Aine hulk, µ: Ühikuks on mool. 1 mool on aine hulk, milles on sama palju molekule, kui 0.012 kg süsinikus aatomeid. NB! Iga aine 1 moolis on alati sama palju molekule. 1 moolis on Avogadro arv molekule. N A =6.02*1023 Molaarmass, M on ühe mooli aine mass. Molaarruumala, Vm ehk ühe mooli gaasi ruumala (normaaltingimustes ehk T = 273 K, p = 1 atm) Vm =22,4 dm3/mol Igas kuupmeetris gaasis on normaaltingimustel 2.69*1025 molekuli. See on Loschmidti arv.
Maailmarum on keskmiselt väga hõre. Ometi ei kasuta me ideaalse gaasi võrrandit kõikide universumis toimuvate nähtuste kirjeldamiseks. Miks? Reaalne gaas: molekul ei ole punktmass, molekulil on ruumala, kokkusurumisel on vaja vähem tööd teha, molekulide vastasmõju arvestatakse. Ideaalne gaas: molekul on punktmass, molekulil pole ruumala, kokkusurumisel on vaja rohkem tööd teha, molekulide vastasmõju ei arvestata. et ideaalne gaas on kindlal rõhul (1 atm e 101300 pa) ja kindlal temp (273K) Sest ideaalse gaasi võrrand kehtib ainult normaaltingimustel, ideaaljuhtudel. 66. H2 ja O2 segu on stabiilne toat*-l. Kuid plahvatab süüdates. Miks? Teha põhimõtteline joonis. Selle et H2 ja O2 toatemperaturil omavahel ei reageeri, kuid ei ole energita et ületada aktivatsioonibarjääri, kuid temperatuuri tõustes reageerivad, sest aktivatsioonibarjäär ületatakse ja toimub plahvatus. 67
annaabi.ee 
