Termodünaamika tunnikonspekt (1)

Sarnased õppematerjalid

76

pdf

Soojusõpetuse konspekt

Tallinna Ülikool Matemaatika ja Loodusteaduste Instituut Loodusteaduste osakond Soojusõpetuse lühikonspekt Tõnu Laas 2009-2010 2 Sisukord Sissejuhatus. Soojusõpetuse kaks erinevat käsitlusviisi.......................................................................3 I Molekulaarfüüsika ja termodünaamika..............................................................................................4 1.1.Molekulide mass ja mõõtmed....................................................................................................4 1.2. Süsteemi olek. Protsess. Tasakaaluline protsess.......................................................................4 1.3. Termodünaamika I printsiip.....................................................................................................

Füüsika

52

ppt

Dermodünaamika

Termodünaamika · Termodünaamika käsitleb soojusülekannet ja soojuse muundumist tööks · Termodünaamika tegeleb igasugust kütust tarbivate masinate konstrueerimise üldiste seaduspärasustega. · Termodünaamika on makrokäsitlus. Seepärast on kasutusel makroparameetrid ­ p, V, T, Q, U, m. · Termodünaamika põhineb kahele printsiibile ­ need on TD I ja II printsiip  Ideaalse gaasi siseenergia ·Siseenergia on keha molekulide soojusliikumise keskmise kineetilise energia ning molekulidevahelise vastasmõju potentsiaalse energia summa. E = Ekin + Epot . ·Ideaalse gaasi puhul potentsiaalset energiat ei ole, seega siseenergia sõltub vaid kineetilisest energiast. ·Kineetiline energia sõltub temperatuurist. Seega ­ Keha siseenergia sõltub keha temperatuurist.

Füüsika

10

odt

Füüsika 10. klassi teemad

Soojusvahetusel keha sees toimuvad protsessid- KEHA SOOJENEB KEHA JAHTUB · Molekulide kiirus suureneb ja · Molkulide kiirus väheneb ja väheneb suureneb nende kineetiline energia nende kineetiline energia · Keha siseenegia suureneb · Keha siseenergia väheneb · Temperatuur tõuseb · Temperatuur langeb Termodünaamika alused 1. Füüsikaliste suuruste tähised ja SI-süsteemi ühikud: Ruumala V m3 Erisoojus c J/kg*K Soojushulk Q J Abs. Temp T K Siseenergia U J Kasulik töö Akas J Töö A J Kasutegur %

Füüsika

2

doc

Mehaanika ja soojuse valemid

SOOJUSÕPETUS Pascali seadus Vedelikule ja gaasile avaldatav rõhk antakse muutusteta edasi vedeliku või gaasi igasse puntki. Rõhk vedelikus p gh p ­ vedeliku rõhk sügavusel h, g ­ raskuskiirendus, ­ vedeliku tihedus Üleslükkejõud F gV p ­ vedeliku või gaasi tihedus, V ­ keha poolt väljatõrjutud ruumala I. Termodünaamika Ideaalse gaasi m J olekuvõrrand pV RT m ­ gaasi mass, M ­ gaasi molaarmass, R ­ universaalne gaasikonstant R 8,31

Mehaanika ja soojuse valemid

2

doc

Molekulaarfüüsika alused

A = pV. Isobaarilisel ja isotermilisel protsessil on ka oma töögraafik. · Soojushulk ­ siseenergia hulk, mille keha saab või annab ära soojusülekandel (soojusjuhtivus, konvektsioon, soojuskiirgus). 1) Temperatuuri muutumine: Q = cm(T2 ­ T1); c ­ erisoojus. 2) Sulamine ja tahkumine: Q = m; ­ sulamissoojus. 3) Aurustumisel ja kondenseerumisel: Q = Lm; L = aurustumissoojus. 4) Kütuse põletamisel: Q = qm; q ­ kütteväärtus. · Termodünaamika I seadus ­ süsteemile antav soojushulk kulub tema poolt tehtavaks tööks ja tema siseenergia suurendamiseks. Q = A + U. Ei ole võimalik ehitada sellist pidevalt töötavat soojusmasinat, mille töö oleks suurem temale antud soojushulgast ehk I liiki igiliikurit pole võimalik ehitada. · Termodünaamika II seadus ­ ei ole võimalik ehitada sellist pidevalt töötavat soojusmasinat, mis muudaks kogu saadud soojushulga mehaaniliseks tööks ehk II liiki

Füüsika

30

docx

Füüsika eksam vastustega: liikumine

n  n0 e 2 kT Boltzmanni jaotus määrab osakeste jaotuse pot. energia järgi , n0 – molekulide kogutihedus, n – molekulide ruumtihedus, mille kiirus on suurem kiirusest v, m-molekuli mass, k-Boltzmanni konstant. 31.Termodünaamika I printsiip ja kuidas see seadus näeb välja isoprotsessides(kõigis neljas). Termodünaamika I seadus sätestab, et keha siseenergia saab muutuda tänu soojushulgale, mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle, mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Termodünaamika I seadus valemi kujul: ∆u=Q-A, Q-soojushulk (J), ∆u-süsteemi siseenergia muut (J), A-töö (J)  Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. Nt. Gaas teeb paisumisel tööd dA = pdV, kus p- gaasi rõhk, dV- ruumala muut. Isoprotsessides: isotermiline T=consT. Δu=0 Q=A isokooriline V=consT

Füüsika

15

pdf

TERMODÜNAAMIKA ALUSED

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

Füüsika

13

doc

Mehaanika ja soojus

võrdsustuvad ja gaasid segunevad) · Loodus püüab üle minna vähemtõenäolisemalt olekult tõenäolisemale olekule. Pole võimalik ehitada masinat, mis muudaks temale antud soojuse täielikult tööks. Soojus ei voola iseenesest külmemalt kehalt soojemale Teist liiki perpetum mobile on võimatu Need on printsiibi sagedamini esinevad sõnastused. 9.Entroopia, entroopia statistiline tõlgendus, seos Termodünaamika II printsiibiga Entroopia. Et soojusülekande kvaliteeti lõpuni mõista, tuleks lahti saada algtemperatuurist. Defineerime suuruse oletades, et meil on piisavalt hea reservuaar ülekantava soojushulga mahutamiseks (ilma, et temperatuur muutuks). Suurust nimetame entroopiaks (kr. entrope - sees + muundusJ!) ja ta annab veel ühe võimaluse termodünaamilise süsteemi kirjeldamiseks (on käsitletav termodünaamilise funktsioonina).

Füüsika

Kommentaarid (1)