KOOLIFÜÜSIKA: SOOJUS 3 (kaugõppele) 6. FAASISIIRDED Kehade soojendamisel või jahutamisel võib keha minna ühest agregaatolekust teise. Selliseid üleminekuid nimetatakse faasisiireteks. Soojendamisel vajaminev soojushulk arvutatakse valemist Q = c m T , kus c on aine erisoojus, m keha mass ja T temperatuuri muut. Sulamiseks vajalik soojushulk Q =m , kus m on sulatatava keha mass ja tema sulamissoojus. Sulamine toimub kindlal, igale ainele iseloomulikul sulamistemperatuuril. Aurustumiseks vajalik soojushulk Q = rm , kus m on aurustatava vedeliku mass ja r aurustamistemperatuurile vastav aurustumissoojus. Aurustumissoojus sõltub temperatuurist ja tavaliselt antakse see aine keemistemperatuuri jaoks. Aine põlemisel eralduv soojushulk Q =m , kus m on põletatava aine mass ja aine kütteväärtus.
Temperatuur T kraad, Kelvin °; K Rõhk P paskal Pa Ruumala V kuupmeeter m3 Mass m kilogramm kg Molaarmass µ kg/mol Soojushulk Q dzaul J Konstandid: J Universaalne gaasikonstant: R = 8,31 mol K J Boltzmanni konstant: k = 1,38 10 -23 K 1 Avogadro arv (molekulide arv ühes moolis): N A = 6,02 10 23 mol
Soojenemise tulemusena tõuseb osakeste kineetiline energia. Kehade soojenemist ja jahtumist saab väljendada : aineosakeste kiiruse muutus ja aineosakeste kineetilise energia muutus. Gaaside osakesed ei ole vastastikmõjus. Vastastikmõjus olevad kehad omavad potensiaalset energiat. Keha aineosakeste kineetiline energia + potensiaalne energia = siseenergia (siseenergia muutub aineosakeste vastastikuse asendi muutmisest ja liikumise kiiruse muutmisest ) . SOOJUS = KEHA SISEENERGIA KINEETILINE KOMPONENT . SOE, KÜLM TEMPERATUUR SOOJENEMINE SISEENERGIA KINEETILISE KOMPONENDI SUURENEMINE JAHTUMINE SISEENERGIA KINEETILISE KOMPONENDI VÄHENEMINE
P). U = Q - Ag Gaasi siseenergia muut on võrdne sellele antud või ära võetud soojushulga ja gaasi poolt tehtud töö algebralise vahega. 8. Termodünaamika I printsiibist tulenevad järeldused (ka tuletuskäik ning põhjendused) · Isohoorilisel protsessil V = const U = Q - Ag Ag = 0 ; U = Q Ag = p V Ag = 0 Isohoorilise protsessi korral kulub gaasile antav/ära võetav soojushulk selle siseenergia muutmiseks. · Isotermilisel protsessil T = const U = Q - Ag 3 U = 0; Q = Ag U = 2 kTN U= 0 Isotermilise protsessi korral kulub gaasile antav soojushulk selle poolt tehtavaks tööks. · Isobaarilisel protsessil Isobaarilise protsessi korral kulub soojushulga muutus nii süsteemi siseenergia muutuseks kui ka gaasi poolt tehtavaks tööks, kuna soojushulga muutus ei sõltu süsteemi rõhust. Q = U + Ag
4. Soojusülekande käigus kandub siseenergia soojemalt kehalt külmemale. 5. See toimub nii kaua, kuni temperatuurid võrdustavad Soojusliktasakaal Nähtus, kus kehade temperatuurid said võrdseks ja soojusülekannet enam ei toimu. Kuidas võimalik muuta sisenergiat.? Mehaanilise töö ja soojusülekande abil. Soojushulga arvutamine Q=cmt Q-soojushulk J c-erisoojus J/kgC m-mass kg t-temperatuuride vahe (lõpp-algus) t Erisoojus Füüsikaline suurus, mis näitab kui suur soojushulk on vaja anda ühe massi ühiku soojendamiseks ühe kraadi võrra. Vee erisoojus on 4200J/kgºC, see tähendab et ühe kilogramm vee soojendamiseks ühe kraadi võrra tuleb talle anda soojust 4200J Sulamine ja Tahkumine 1. Sulamine on tahke keha muutumine vedelikuks. 2. Sulamine toimub kindlal temperatuuril, mida nim. sulamistemperatuuriks. 3. Amorfsetel kehadel pole sulamist. 4. Sulamise ajal temperatuur ei muutu, kogu energia läheb kristallvõrede lõhkumiseks. 5
keha pind, seda rohkem energiat keha ajaühikus kiirgab, mida suurem on keha pindala, seda rohkeme energiat ta kiirgab, mida tumedam on pind, seda rohkem energiat keha ajaühikus neelab. 16.Siseenergiat on võimalik muuta kahel viisil: töö ja soojusülekande teel. 17.Soojusliku tasakaalu korral puudub kehade vaheline soojusülekanne, st kehade temperatuurid/siseenergia on võrdsed. 18.Keha soojenemisel antav ja jahtumisel eralduv soojushulk sõltub keha massist, ainest ja temperatuuride vahest. Seda arvutatakse valemiga Q=cm t Q soojushulk ( J) c- erisoojus J/kgC M mass kg T temperatuuride vahe, C 19. Erisoojus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur soojushulk on vaja anda 1 massiühikulisele ainele, et tema temperatuur tõuseks 1 C kraadi võrra. 20. Vee erisoojus on 4200 J/kg C , st et 1 kg vee soojendamiseks 1 C võrra on vaja talle anda soojushulk 4200 J 21
4. Soojusfüüsika Soojusfüüsika on füüsika osa, mis käsitleb nähtusi, mis seletuvad aine osakeste liikumisega. Aine osakesi nimetatakse siin alati molekulideks, olenemata aatomite arvust. Seega on soojusfüüsikas kasutatav ka mõiste üheaatomiline molekul. Soojusfüüsika on füüsika osa, mis hõlmab molekulaarfüüsikat, termodünaamikat ja aine ehituse aluseid. Jaotuse aluseks on see, kuidas ja milliseid soojusnähtusi kirjeldatakse. Selleks võib kasutada molekule iseloomustavaid suurusi nagu molekuli kiirus, impulss, mass jne. Sellist käsitlust nimetatakse molekulaarfüüsikaks. Soojusnähtusi saab kirjeldada ka kasutades kogu ainehulka iseloomustavaid suurusi nagu temperatuur, rõhk, ruumala
soojushulgaks, mille tähis on Q ja mõõtühik 1 J. Kui agregaatoleku muutust ei toimu, siis soojendamisel kuluv või jahtumisel eralduv soojusehulk on võrdne aine massi - m ( kg ), erisoojuse - c ( J / kg K ) ning temperatuuri muudu t või T korrutisega. kuna t = t2 -t1 ,siis Q = cmt ; Q =cmT Q = cm ( t2 t1) Kui toimub ühest agregaatoleku muutus, siis üleminekuks kuluv soojushulk või vastassuunalisel üleminekul eralduv soojushulk võrdub: Sulamisel ja tahkestumisel - keha massi ja sulamissoojuse korrutisega Q= m Aurumisel kuluv või kondenseerumisel eralduv massi ja keemissoojuse L korrutisega Q=Lm Põlemisel eralduv soojusehulk on võrdne massi ja kütuse kütteväärduse q korrutisega Q =q m Soojuslikud konstandid:
fookuskaugus f 1 m keskpunkti ja fookuse vahel. Jõuks nimetatakse ühe keha mõju suurust jõud F 1N vedrudünamomeeter teisele. Soojushulk on energia hulk, mille keha soojushulk Q 1J saab või kaotab soojusvahetuse käigus. soojenemine Q=cm(t2–t1 ) jahtumine Q=cm(t2–t1 ) Põlemine on keemiline protsess, aga kütuse põlemine Q= k·m
energiat. Aine sulamisel suureneb aine potentsiaalne energia, aga ei muutu temperatuur. Sulamisel aineosakest kiirus(kineetiline energia) ei kasva, aga muutub liikumise iseloom. Aine sulab ja tahkub ühel ja samal temperatuuril, kuna tahkes aines osakesed ainult võnguvad, aga vedelas olekus võivad need vabalt liikuda. Tahkumisel vabaneb energiat, kuna toimub sulamisele vastupidine protsess ja aineosakesed võtavad sellele ainele omase vastastikuse asendi (seejuures vabaneb soojushulk, mis on võrdeline aine sulamiseks kulunud soojushulgaga). Massiühiku aine sulamiseks kuluvat soojushulka nim. sulamissoojuseks. Sulamissoojus on füüsikaline suurus. Sulamissoojus = sulamiseks vajalik soojushulk / aine mass = Q/m Sulamissoojuse ühik on 1 J/kg. Sulamissoojus näitab, kui suur soojushulk kulub 1 kg aine sulamiseks või tahkumiseks. Ainekoguse sulamiseks kuluv või tahkestumisel vabanev soojushulk on võrdeline aine erisoojusega ja aine massiga
KOOLIFÜÜSIKA: SOOJUS 2 (kaugõppele) 5. TERMODÜNAAMIKA ALUSED 5.1 Termodünaamika I seadus Termodünaamika I seadus annab seose kehale antava soojushulga, keha siseenergia ja paisumistöö vahel Q = U + A , kus Q on juurdeantav soojushulk, U siseenergia muut ja A paisumistöö. Juhul kui keha saab väljastpoolt mingi soojushulga, on Q positiivne ( Q > 0), juhul kui keha annab ära mingi soojushulga, on Q negatiivne ( Q < 0). Juhul kui keha teeb paisumisel (kasulikku) tööd, on A positiivne ( A > 0), juhul kui aga keha kokkusurumiseks tehakse (välist) tööd, on A negatiivne ( A < 0). Keha siseenergia on molekulide soojusliikumise summaarne kineetiline energia ja
Termodünaamika I kordamisküsimused 2013 1. Nimetada termodünaamika kolm printsiipi. Esimene printsiip on energia jäävuse seadus, millest järeldub siseenergia U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus U=Q-W, kus Q on süsteemi sisestatud soojushulk ja W süsteemi tehtud töö. Teine printsiip määrab iseeneslike protsesside suuna. Klassikalised sõnastused, mille kohaselt soojus ei saa iseenesest minna külmemalt kehalt soojemale ja ei ole võimalik ehitada perioodiliselt töötavat soojusjõumasinat, mille tegevuse ainus tulemus on soojuse muundumine tööks Kolmas printsiip määrab termodünaamilises tasakaalus olevate süsteemide käitumise absoluutse nullpunkti ligidal: tasakaalulises süsteemis on entroopia absoluutse nullpunkti juures süsteemi olekust sõltumatu 2. Mida uurib statistiline , klassikaline ja tehniline termodünaamika
· Töö energia arvelt ja väliste jõudude töö- · Võimsus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui palju tööd mingi jõud ajaühiku jooksul teeb, ehk töö tegemise kiirust. Tähis N. SI-süsteemi mõõtühik W (vatt). , kus võimsus, töö, aeg 8. · Kineetiline energia on energia, mida omab liikuv keha. Energia mõõtühik SI- süsteemis on dzaul (J). ( Ek on sama, mis Wk) · Kineetilise energia teoreem: Kehale rakendatud jõu töö võrdub selle keha kineetilise energia muuduga. Positiivset tööd tehes kineetiline energia suureneb, negatiivset tööd tehes väheneb. Kineetiline energia ei saa olla negatiivne. · Potentsiaalne energia on vastastikmõju energia. Potentsiaalne energia ei kuulu üheainsale kehale, vaid kehade süsteemile
1. Soojushulk? Soojushulgaks nim. siseenergia hulka, mille keha saab või kaotab soojusülekandel. Tähis Q, ühik 1J ja 1 cal 2. Milline seos on soojushulgal T muuda ja kehamassiga soojusülekandel? Üleantav soojushulk on võrdeline keha T vahega. 3. Mida näitab aine erisoojus? Kui suur soojushulk peab kehale kanduma, et keha massiga 1kg soojeneks 1 kraadi võrra. Tähis c, ühik J* kg C 4. Keha soojendamiseks kuluva ja jahtumisel eralduva soojushulga arvutamine? Korruta aine erisoojus keha massiga ja T vahega. 5. Kuidas muutub soojusvahetuses keha siseenergia? Soojusülekandel suureneb kõigil soojeneavte kehade siseenergia täpselet nii palju, kui palju väheneb jahenevate kehade siseenergia. 6. Mis on soojustasakaal? Soojusliku tasakaalu korral puudub kehade vahel soojusülekanne. 7. Millest sõltub aine olek? T ja rõhust 8.Milline on kristallsiste ainete siseehitus? Osakesed on korrapärased. 9. Kuidas toimub ainete sulamine, tahkumine
TERMODÜNAAMIKA JA ENERGEETIKA ALUSED ( ptk. 4 ) KORDAMISKÜSIMUSED 1. Mis on siseenergia ja kuidas seda arvutatakse? Siseenergia on aineosakeste energia (kineetiline+potentsiaalne) U=3/2 m/M R T U= 3/2 p V 2. Nimeta siseenergia muutmise kaks viisi ja too kummagi kohta näide. Mehhaanilist tööd tehes (käte üksteise vastu hõõrumine), Soojusülekanne ( Ahi soojendab toaõhku) 3. Kuidas levib soojusjuhtivus ja too näide. Soojus levib osakeste põrgete teel. Nt Lusikas kuumas tees. 4. Kuidas levib konvektsioon ja too näide. Soojus levib ühelt kehalt teisele liikuva ainena (vee keetmine) 5. Kuidas levib soojuskiirgus ja too näide. Energia levib kiirguse teel (päikesekiirgus) 6. Soojushulk ( mõiste, nimeta põhiühik ) - siseenergia hulk, mida keha saab või annab soojusülekande käigus. 1 J 7. Defineeri kalor! Soojushulk, mis on vajalik 1g vee temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. 8
v 1 molekuli keskmine kiirus (m/s) 13)Mkt põhivõrrandi abil selgita, millest sõltub rõhk ja milline see sõltuvus on? Mida suurem on molekulide kiirus, seda suurem on rõhk. Selleks tuleb temperatuuri tõsta. 14)Millised on rõhu ühikud? Nende omavaheline seos. at (atmosfäär) ; Pa (baskal) ; mmHg (millimeetrit elavhõbedasammast) 1 at = 10 10 Pa = 760 mmHg 15)Mis on temperatuur, soojushuk? Temperatuur on keha soojuse aste. Soojushulk iseloomustab soojusvahetuse teel ülekantud energiahulka. [ soojushulga tähis Q; ühik J (dzaul) või cal (kalor) ] 16)Mille alusel on saadud Celsiuse temperatuuriskaala põhipunktid, Ceilsiuse temperatuuri tähis ja ühik. 0ºC on saadud jää sulamistemperatuurist. 100ºC on saadud vee keemistemperatuurist. Tähis t Ühik 1ºC 17)Mille alusel on saadud Kelvini skaala nullpunkt? Kelvini temperatuuri tähis, ühik ja seos Ceilsiuse temperatuuriga.
1) Nimetada termodünaamika 3 printsiipi: Termodünaamika esimene printsiip on energia jäävuse seadus, millest järeldub siseenergia U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus U=Q- W, kus Q on süsteemi sisestatud soojushulk ja W süsteemi tehtud töö. Termodünaamika teine printsiip määrab iseeneslike protsesside suuna. Klassikalised sõnastused, mille kohaselt soojus ei saa iseenesest minna külmemalt kehalt soojemale ja ei ole võimalik ehitada perioodiliselt töötavat soojusjõumasinat, mille tegevuse ainus tulemus on soojuse muundumine tööks Termodünaamika kolmas printsiip määrab termodünaamilises tasakaalus olevate süsteemide käitumise absoluutse nullpunkti ligidal: tasakaalulises süsteemis on entroopia absoluutse nullpunkti juures süsteemi olekust sõltumatu 2
SULAMINE JA TAHKUMINE TOIMUVAD KINDLAL, MUUTUMATUL TEMPERATUURIL. 3 t/C 40 20 10 soojenemine sulamine 0 aeg -10 Soojenemine 4 Sulamine ja tahkumine Sulamisel saab keha energiat/ soojust juurde, tahkumisel energia/soojus eralduvad. Sulamiseks vaja minevat soojushulka ja tahkumisel eralduvat soojushulka saab arvutada valemiga: Q = m Q soojushulk (1J) (lambda) sulamissoojus (1 ) m mass (1kg) 5 Sulamine ja tahkumine Sulamissoojus () on füüsikaline suurus, mis näitab kui palju soojust on vaja 1 kg antud aine soojendamiseks või kui palju soojust eraldub 1 kg aine tahkumisel sulamistemperatuuril. saame tabelist (õpiku tagakaanelt, ülesannete kogu tagant) Näidisülesanne 1 Mida näitab terase sulamissoojus 84 000 J/kg. Vastus:
Kuidas saab muuta siseenergiat? Too näiteid SOOJUSÜLEKANDEL: soojusjuhtivus energia levib ühelt aineosakeselt teisele; konvektsioon energia levib gaasi- või vedeliku liikumise tõttu; soojuskiirgus energia levib elektrimagentlainete levimise ja neelamise tõttu. MEHAANILIST TÖÖD TEHES: energia muundub tööks, töö muundub energiaks TD 1. ja 2. printsiip. Sõnastused, valem, selgitused 1. printsiip Süsteemile juurdekantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks Q= U+A . 2. printsiip Soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale. Suletud süsteem püüab üle minna korrastatavalt olekult mittekorrastatule. Loodus püüab üle minna vähem tõenäolistelt olekutelt tõenäolisematele. (Suletud süsteemis soojusliku protsessi tulemusena entroopia kasvab.) Millest sõltub gaasi töö isobaarilisel protsessil
sulamin e 0 aeg Soojenemin -10 e 4 Sulamine ja tahkumine Sulamisel saab keha energiat/ soojust juurde, tahkumisel energia/soojus eralduvad. Sulamiseks vaja minevat soojushulka ja tahkumisel eralduvat soojushulka saab arvutada valemiga: Q = λm Q – soojushulk (1J) λ (lambda) – sulamissoojus (1 ) m – mass (1kg) 5 Sulamine ja tahkumine Sulamissoojus (λ) on füüsikaline suurus, mis näitab kui palju soojust on vaja 1 kg antud aine soojendamiseks või kui palju soojust eraldub 1 kg aine tahkumisel sulamistemperatuuril. λ – saame tabelist (õpiku tagakaanelt, ülesannete kogu tagant) Näidisülesanne 1 Mida näitab terase sulamissoojus 84 000 J/kg. Vastus:
saame siis kui arutleme järgmiselt. Olgu meil gaas: mahuga V, massiga M, rõhuga P, temperatuuriga T. Juhime gaasile juurde mingisuguse elementaarse soojushulga dQ siis temperatuur tõused dT võrra, suureneb maht dV ja suureneb siseenergia dU. Paisumisel on gaas võimeline tegema tööd dL. Ehk dQ->dT->dV->dU->dL, järelikult kulub siseenergia suurendamiseks ja töö tegemiseks. dQ=dU+dL ,[J] (jagades selle M massiga) saame dq=du+dl ,[J/kg] Ühesõnaga soojushulk dQ kulutatakse siseenergia tõstmiseks ja töö tegemiseks. 19. Entalpia mõiste ja mat. avaldis koos seletusega. Entalpia soojussisaldus, mis on üks TD keha olekuparameeter, mis on soojustehnikasse sisse viidud et hõlbustada soojustehnilisi arvutusi. Termodünaamilise keha entalpiaks nimetatakse siseenergia (u) ja rõhuenergia (pv) summat: H =U + pV [J] h = u + pv [J/kg] 20. Entroopia mõiste ja mat
saame siis kui arutleme järgmiselt. Olgu meil gaas: mahuga V, massiga M, rõhuga P, temperatuuriga T. Juhime gaasile juurde mingisuguse elementaarse soojushulga dQ siis temperatuur tõused dT võrra, suureneb maht dV ja suureneb siseenergia dU. Paisumisel on gaas võimeline tegema tööd dL. Ehk dQ->dT->dV->dU->dL, järelikult kulub siseenergia suurendamiseks ja töö tegemiseks. dQ=dU+dL ,[J] (jagades selle M massiga) saame dq=du+dl ,[J/kg] Ühesõnaga soojushulk dQ kulutatakse siseenergia tõstmiseks ja töö tegemiseks. 19. Entalpia mõiste ja mat. avaldis koos seletusega. Entalpia soojussisaldus, mis on üks TD keha olekuparameeter, mis on soojustehnikasse sisse viidud et hõlbustada soojustehnilisi arvutusi. Termodünaamilise keha entalpiaks nimetatakse siseenergia (u) ja rõhuenergia (pv) summat: H U pV [J] h u pv [J/kg] 20. Entroopia mõiste ja mat
U = A (Välisjõudude töö on positiivne, süsteemi enda töö negatiivne) Molekulide kineetiline energia muutub. · Molekulide omavahelistel põrgetel annavad suurema energiaga molekulid osa energiast ära väiksema energiaga molekulidele. · Selle tulemusena suureneb nende energia nende kiirus kasvab. · Sama protsess toimub ka erinevates kehades olevate molekulide vahel kui kehad on omavahel kontaktis. · Siis ütleme et soojus läheb soojemalt kehalt külmemale. Soojusvahetus T1 > T2 QA A B T1 T2 QB Kui temperatuurid võrdsustuvad, protsess QÜ = QAQB lakkab. Saabub soojuslik tasakaal Soojushulk
Masinate töötegemise võimet iseloomustatakse võimsuse mõistega: võimsus on ajaühiku kohta tehtud töö: A N = . (2.16) t Kui võimsus muutub aja jooksul, siis annab valem (2.16) keskmise võimsuse t jooksul. Vähendades järjest ajavahemikku, jõuame hetkvõimsuse mõisteni. Töö ühik SI-s on dzaul, lühend J; võimsuse ühik on watt, lühend W. Tarvitusel on mittesüsteemne võimsuse ühik hobujõud: 1 hj = 735,5 W. Kehad võivad teatud tingimustel teha tööd teiste kehade kiirendamisel või deformeerimisel, samuti pidurdavate jõudude mõju vastu. Keha võimet teha tööd nimetatakse selle keha energiaks Ek. Tõukame kelgu jääl liikuma mingi algkiirusega v0 ; hõõrdejõu Fh mõjul
SOOJUSJUHTIVUS on soojusülekande viis, milles antakse edasi osakeste võnkumise energia, aine ise kaasa ei liigu. Head soojusjuhid on metallid, halvad gaasid. KONVEKTSIOON soojusülekande viis vedelikes ja gaasides, mis toimub aine enda ringlemisena. SOOJUSKIIRGUS soojuslekande viis, mis toimub ka tühjuses. Kiiratava energia hulk sõltub temperatuurist, kiirguri pindalast. Samal temperatuuril kiirgavad (neelavad) tumedad kehad rohkem kui heledad. 6. Mis on soojushulk? SOOJUSHULGAKS nimetatakse keha siseenergia hulka, mis keha saab või kaotab soojusülekandes. Soojushulk on füüsikaline suurus. Soojushulga tähis on Q Soojushulga ühik on 1J ja 1cal Q= cmt Q soojushulk 1J c aine erisoojus 1 J kg oC m aine mass 1 kg Soojushulk, mis on vajalik keha soojendamiseks või eraldub keha jahtumisel, on võrdeline
Füüsika 1)Sõnasta termodünaamika I seadus + valem. Süsteemi siseenergia muut süsteemi üleminekul ühest olekust teise võrdub välisjõudude töö ja süsteemile antud soojushulga summaga. U=A+Q [U=siseenergia muut(J) ; A=Välisjõudude töö (J); Q=Süsteemile antud soojushulk] 2)Kuidas arvutada soojushulka? *Q=Km -> kütuse kütteväärtus [K=kütteväärtus J/kg0C;Q=Soojushulk J, kütuse mass kg] *Q=m -> sulamine [Q= soojushulk J; m=mass kg, =sulmaissoojus J/kg] *Q=Lm -> aurustumine [Q=soojushulk J; m=mass kg; L=aurustumissoojus J/kg] *Q=cm(t2-t1) ->soojenemine ja jahtumine [Q=soojushulk J, c=erisoojus J/kg0C, m=mass kg] 3)Defineeri erisoojus. Füüsikalist suurust, mis näitab milline soojushulk on vajalik mingi aine 1 kilogrammi temperatuuri tõstmiseks 10C võrra nimetatakse erisoojuseks. 4)Defineeri sulamissoojus.
Materiaalselt suletud on balloon, kolviga silinder. Termodünaamiline keha. Termodünaamilises süsteemis asuvat keha, mille vahendusel toimuvad termodünaamilised protsessid ning energialiikide vastastikune muundumine, nimetatakse termodünaamiliseks kehaks. Soojusjõuseadmetes on termodünaamiliseks kehaks aine, mis vahendab neis sisalduva või ülekantava energia muundamist tööks. Soojustransformaatorites on termodünaamiliseks kehaks aine, mille kaudu soojus siirdub jahedamalt kehalt kuumemale. Soojusjõuseadmetes ja –transformaatorites termodünaamilise kehana kasutatavat ainet nimetatakse ka töökehaks. Termodünaamiliseks kehaks võib olla nii tahke, vedel kui ka gaasiline aine. Kolbmootorites on termodünaamiliseks kehaks kütuse põlemisgaas. Aurujõuseadmes on termodünaamiliseks kehaks enamikul juhtudel veeaur. Sõltuvalt parameetritest aurujõuseadmes võib veeaur kui termodünaamiline keha töötsükli jooksul muuta oma agregaatolekut.
teisele molekulidevaheliste põrgete tõttu, ilma et aine ümber paikneks. ¤Konvektsiooniks nim. soojusülekannet, kus energia levib gaasi-või vedeliku liikumise tõttu. ¤Soojuskiirguseks nim. soojusülekannet, kus energia levib elektromagnetlainete kiirgamise ja neelamise tõttu. Kui kontaktis olevate kehade makroparameetrid ei muutu, nim. kehi soojuslikus ehk termodünaamilises tasakaalus olevaiks. Soojusülekandel üleantavat energiahulka iseloomustab soojushulk Q= c m t (c-aine erisoojus, m-keha mass, t- temp.muut). Aine erisoojus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur soojushulk tõstab ühikulise massiga keha temp. ühe kraadi võrra .(ühik: 1J/kg'C). Termodünaamikas vaadeldakse protsesse suletud ehk soojuslikult isoleeritud süsteemis st. et süsteemis on soojusvahetus ainult omavahel, mitte aga vaäljaspool kogumit asuvate kehadega. Termodünaamika printsiip: süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi
1. Termodünaamika ( termodünaamiline süsteem, sise- ja väliskeskkond. Süsteemide liigitus ) Termodünaamika on teadus erinevate energialiikide vastastikustest muundumistest. Termodünaamika hõlmab mehaanilisi, soojuslike, elektrilisi, keemilisi, elektromagnetilisi ja muid nähtuseid. Tehnilise termodünaamika põhi ülesanne on teoreetiliste aluste loomine, soojusmootorite, soojusjõu seadmete, soojus transformaatoritele. Termodünaamilise süsteemi all mõistetakse kehade kogu, mis võivad olla nii omavahel kui ka väliskeskkonnaga energeetilises vastumõjus. Väliskeskkonnaks nimetatakse termodünaamilist süsteemi ümbritsevat suure mahutavusega keskkonda, mille olekuparameetrid (N: temperatuur, rõhk jne.) ei muutu, kui süsteem mõjutab seda soojuslikul, mehaanilisel või mõnel muul viisil. Süsteemide liigitus:
7. SISEENERGIA. TÖÖ GAASI PAISUMISEL JA KOKKUSURUMISEL. ENERGIA JAOTUS VABADUSASTMETE JÄRGI. Keha siseenergiaks nimetatakse keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summat. Siseenergia levimist ühelt kehalt teisele nim soojusülekandeks. Soojusülekandes levib siseenergia soojemalt kehalt või kehaosalt külmemale. Seejuures soojema keha siseenergia väheneb ja külmema keha siseenergia suureneb. Termodünaamika I printsiip: Gaasile antav soojushulk on võrdne siseenergia juurdekasvu ning paisumisel tehtava töö summaga. Q=∆U+A,kus Q on juurdeantav soojushulk, ∆U siseenergia muut ja A välisjõudude vastu tehtud töö (paisumise töö). Ka kokkusurumisel tehakse tööd, aga kuna see töö suurendab siseenergiat, peab ta valemis olema negatiivne. Gaasi kokkusurumise töö olema väiksem paisumistööst. Termodünaamika II: Kasulik töö tekib ringprotsessil siis, kui kokkusurumine toimub madalamal rõhul, kui paisumine
013 MPa. Kilogrammi etalooniks on plaatinast silinder, mida hoitakse Rahvusvahelise Kaalude ja Mõõtude Büroos Pariisis. Et kaalumine - kaalude võrdlemine - on tehniliselt lihtsasti korraldatav ja väga täpne mõõtmise liik, kasutatakse igapäevaelus ainehulga määrajana just massi. Kineetiline energia- Kineetiline energia on energia, mis on tingitud keha liikumisest teiste kehade suhtes. Seda tähistatakse enamasti Ek või T. Energia mõõtühik SI-süsteemis on dzaul (J). Klassikalises mehaanikas näidatakse, et kui keha massiga m liigub kulgevalt kiirusega v, siis tal on kineetilist energiat Ek= mv²/2 See võrdub tööga, mida selline keha on suuteline seismajäämiseni sooritama (energia ongi töö varu). Sarnase valemiga saab arvutada ka fikseeritud telje ümber pöörleva keha kineetilise energia: Ek = I ²/2 kus I on keha inertsimoment nimetatud telje suhtes ning on nurkkiirus.
Potentsiaalne. 8. Suhestage aine siseenergia ja keemilise sideme energia. Siseenergia haarab enda alla molekuli omavahelise energia kui ka aatomite vahelise potentsiaalse energia molekulis. Keemilise sideme energia siseenergia eriliik. 9. Kumb on meie jaoks olulisem, kas aine siseenergia või aine siseenergia muutus? Siseenergia muutus. 10. Mida näitab energia? Näitab, kui palju saab keha tööd teha. 11. Suhestage mehaaniline töö ja soojushulk? Soojushulk = siseenergia muutus Töö = mehaanilise energia muutus (Mõlemad iseloomustavad energia muutust) 12. Kas me maksame korteri soojendamisel energia või soojushulga eest? Soojushulga eest. 13. Kas energia ühik on 1 kW või 1 kW · h? 1 kW x h (võimsus x aeg) 14. Kuidas soojushulga ühik 1 cal on saadud? 1grammi vee soojendamisel temperatuuril 20st 21 kraadini. (1grammi vee temperatuuri tõstmisel 1 kraadi võrra) 15. Miks kalorit ikka vähem kasutatakse?
m/s) Rõhk p näitab, kui suur jõud mõjub pindalaühikule, p = F / S. Rõhu SI-ühikuks on paskaal (1 Pa). 1 Pa = 1 N/m2. Mehaaniliseks tööks A nimetatakse jõu ja tema mõjumise sihis sooritatud nihke (läbitud teepikkuse) korrutist. Üldjuhul A = F s cos , kus on nurk jõu mõjumise suuna ja nihke suuna vahel. Energia E on (keha või jõu) võime teha tööd. Energia on töö varu. Töö ja energia ühikuks SI- süsteemis on dzaul (1 J). 1 J = 1 N . 1 m . Üks dzaul on töö, mida teeb jõud üks njuuton, nihutades mingit keha oma mõjumise suunas ühe meetri võrra. Võimsus N (või P) näitab ajaühikus tehtud tööd. Võimsus on töö tegemise kiirus. N = A / t. Võimsuse SI-ühikuks on vatt (1 W). Võimsus on üks vatt, kui ühes sekundis tehakse üks dzaul tööd. 1 W = 1 J / 1 s. Kineetiline energia on tingitud keha liikumisest. Keha kineetiline energia avaldub massi ja kiiruse kaudu kujul Ek = m v2/2 .
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
