KOOLIFÜÜSIKA: SOOJUS 1 (kaugõppele) 4. MOLEKULAARFÜÜSIKA ALUSED Molekulaarfüüsika käsitleb soojusprotsesse, lähtudes aine koosseisu kuuluvate aatomite (molekulide) soojusliikumisest. Gaaside kirjeldamisel kasutame ideaalse gaasi mudelit. Ideaalse gaasi korral jäetakse molekulidevahelised jõud arvestamata, mistõttu gaasi siseenergia on gaasi molekulide summaarne kineetiline energia. Gaasid tavatingimustes (veeldumistemperatuurist kõrgematel temperatuuridel ja normaalsetel rõhkudel) on küllalt hästi vaadeldavad ideaalse gaasina. 4.1 Mool, molaarmass, ühe molekuli mass Mool on SI-süsteemi ainehulga ühik. Mool on süsteemi ainehulk, mis sisaldab sama palju elementaarseid koostisosakesi, nagu on aatomeid 0,012 kilogrammis ¹²C (süsiniku isotoobis massiarvuga 12). Mooli kasutamisel peab täpsustama koostisosakeste tüüpi, milleks võivad olla aatomid, molekulid, ioonid, elektronid, mingid teised osakesed või eespool nimetatud osakeste kindlalt määratletud gr
2) Oakesed on pidevas korrapäratus liikumises. 3) Osakeste vahel mõjuvad väikestel kaugustel nii tõmbe- kui ka tõukejõud. · Soojusliikumine aineosakeste pidev korrapäratu liikumine, mille iseloom sõltub aine agregaatolekust. · Ainehulk () 1 mool on ainehulk, milles on Avogadro arv (NA = 6, 02 · 1023 1/mol) molekule. · Molaarmass () 1 mooli antud aine mass (kg/mol). · Molekulmass (m0) ühe molekuli mass. m0 = M / NA. · Ideaalne gaas gaas, mille molekulide mõõtmeid pole vaja arvestada ja mille molekulidevaheline vastastikmõju on tähtsusetult väike. · Rõhk on arvuliselt võrdne pinnaühikule risti mõjuva jõuga. p = F / S [Pa = N / m2]. · Gaasi rõhk on tingitud gaasimolekulide põrgetest vastu anuma seinu. p = 1/3m0nv2. m0 molekuli mass; n molekulide kontsentratsioon; v2 molekulide kiiruste ruutude
Soojusõpetus Soojusõpetus tegeleb: (molekulaarfüüsika ja termodünaamika) 1. Mateeria liikumise soojusliku vormiga. See on: · Soojuse üleminek ühelt kehalt teisele,soojuspaisumine ja muud makroskoopilised nähtused · Molekulide kaootiline ehk soojusliikumine 2. Molekulide liikumise iseloomu ja molekulidevahelise vastastikmõjuga Molekulaarfüüsika uurib soojusnähtusi mikromaailma baasil. Termodünaamika uurib soojusnähtusi makromaailma baasil. Molekulaarfüüsika alused Molekulaarfüüsika kirjeldab ainete omadusi tuginedes kolmele eeldusele: · Kõik ained koosnevad molekulidest · Molekulid on pidevas kaootilises liikumises / soojusliikumises · Molekulide vahel on vastastikmõju Aine omadusi kirjeldatakse parameetrite abil. Parameetriks on mingi füüsikaline suurus, mis kirjeldab aine omadusi või olekut. Parameeter erineb muutujast selle poolest, et muutuja võib omada suvalisi väärtusi aga parameetril on kindel arvuline
MOLEKULAARFÜÜSIKA ALUSED: Tahke- asukoht: korrapäraselt; liikumine: aineosakesed võnguvad oma kindlas kohas; side: väga tugev. Vedel- asukoht: üksteise lähedal, muutub kergesti; liikumine: aineosakesed võnguvad ja asukoht muutub; side: tugev. Gaas- asukoht: hõre, kaootiline; liikumine: kaootiline; side: väga nõrk. Keerukam on kirjeldada tugevat sidet ja kõige lihtsam kirjeldada gaasi. Gaasi molekulaarkineetiline mudel- eeldused: aine koosneb molekulidest; molekulid on pidevas kaootilises liikumises; molekulide vahel on vastastikumõju. Ideaalse gaasi mudel molekulid on punktmassid; põrked absoluutselt elastsed; vastastikumõju aineosakeste vahel puudub. Normaaltingimustes on gaasid hästi kirjeldatavad. Makrotasandi parameetrid: rõhk-P, temp-T, mass-M, ruumala-V, aine kogus-mool. Mikrotasandil: molekuli mass-m, molekuli kiirus-v, molekulide arv-N. Rõhk näitab missugune jõud mõjub pindala ühikule. Osakeste kiirused: raskemad molekulid liiguvad aeglasemalt, kesk
põhialused Gaaside molekulaarkineetiline teooria seletab gaaside omadusi lähtudes kolmest põhilisest eeldusest: Kõik gaasid koosnevad molekulidest. Tõestus: Molekule võib näha ja pildistada Molekulid on pidevas kaootilises liikumises Tõestus: Browni liikumine Molekulide vahel on vastastikmõju Tõestus: Kehade olemasolu ja võimatus neid lõputult kokku suruda KUI SUUR ON VEE MOLEKULI MASS? ·Vee keemiline valem on H2O · Vee molekulmass on 18 süsinikuühikut · 1u(süsinikuühiku) mass on 1,6 · 1027 kg · Vee molekuli mass on seega ·18 · 1,6 · 1027 = 2,88 · 1026 kg KUI SUUR ON VEE MOLEKULI LÄBIMÕÕT? Kasutame kaudset määramist 1 kilomool vett RUUMALA KAUDU KUI SUUR ON VEE MOLEKULI LÄBIMÕÕT? · Ühe kilomooli vee mass M on 18 kg · Ühe kilomooli vee ruumala on arvutatav valemist = M/V => V = M/, kus on vee tihedus ( = 1000 kg/ m3 ) · Ühe kilomooli vee ruumala V on
Molekulaarfüüsika aluseks on molekulid (osakesed liiguvad, osakeste vahel on vastasmõju). Makroparameeter-mõõdetavad füüsikalised suurused(rõhk, temp,ruumala). Iseloomustavad ainet väliselt.Gaasi rõhk-tekib osakeste põrkeid Vastu keha.Molaarmass näitab ühemooli aine massi.Konsentratsioon-näitab osakeste arvu ruumala ühikus.Kelvini tempskaala-ehk absoluutse tempt skaala. Ideaalne gaas-on väga hõre gaas.Mikroparameetrid-iseloom ainet seesmiselt, ei Ole otseselt mõõdetavad(molekulmass, molekulikiirus, konsentratsioon). Gaasi rõhk on võrdeline molekulide keskmise kineetilise energiaga.Avogadro arv-osakeste arv ühes moolis aines.Temperatuur iseloomustab süsteemi või keha soojuslikku olekut. Celsiuse poolt leiutatud skaalaga termomeetril oli vee keemispunkt võetud 0 kraadiks ja jää sulamispunkt oli -100 kraadi. Molekulaarfüüsika põhivõrrand Gaasi rõhu sõltuvusest mikroparameetritest. Absoluuutne temperatuur ja tema seos keskmise kineetilise energiaga. Mole
Kõik kehad koosnevad molekulidest Molekulid on pidevas kaootilises liikumises Kõikide kehade molekulid on seotud vastastikmõjuga Ideaalgaas on reaalse gaasi lihtsustatud mudel,(1)kus gaasimolekulid loetakse punktmassideks,(2)molekulide põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed ning (3) molekulide vahel puudub vastastikmõju. 2. Kuidas on määratletud aatommass, molekulmass, molaarmass, ainehulk 1 mool, Avogadro arv? Millised on nende suuruste mõõteühikute nimetused? Aatommass – ühe aatomi mass aatommassiühikutes – ühik 1/12 süsiniku aatomi C12 massist Molekulmass – ühe molekuli mass aatommassiühikustes – ühik Molaarmass - ühe mooli aine mass grammides – ühik g/mol Ainehulk 1 mool - on aine hulga ühik, mis sisaldab endas Avogadro
Molekulaarfüüsika.Kontrolltöö nr.1 1.Energia jäävuse seadus 2.Molekulaarkineetilise teooria 3 põhialust.Too igaühe kohta ka üks näide. 3.Mikroparameetrid-nimeta,tähised ja ühikud 4.Makroparameetrid-nimeta,tähised ja ühikud. 5. Mida nimetatakse olekuparameetriks? 6. Mis on ideaalne gaas 7.Mis on kontsentratsioon? 8.Milline on normaalrõhk? 9.Mis on temperatuur? 10.Nimeta temperatuuriskaalad. 11.Mis on soojushulk,definitsioon,tähis,ühik. 12.Mida nimetatakse absoluutseks nulltemperatuuriks. 13. Mida käsitleb termodünaamika? 14.Kuidas saab kehade siseenergiat vähendada? 15Mis on siseenergia? 16.Mida nimetatakse soojusvahetuseks? 17. Mis on isoprotsess? 18. Iseloomusta isoprotsesse-mis on seal konstantne,kuidas nimetatakse. 19.Isoprotsesside graafikute joonistamine erinevates teljestikes. 1.Energia ei teki ega kao iseenesest, vaid moondub ühest liigist teise. 2. 1)Kõik ained koosnevad molekulides. Nt. 2)Molekulid on pidevas liikumises. Nt. 3)Molekulide vahel
Kõik kommentaarid