Töö nr: 1 MÄÄRAMINE Liis Hendrikson KATB 41 Teostatud: Kontrollitud: Arvestatud: 28.03.2012 Joonis . Lahustumissoojuse määramiseks kasutatav adiabaatiline kalorimeeter Töö ülesanne Töös määratakse soola integraalne lahustumissoojus vees. Kasutatava adiabaatilise kalorimeetri soojusmahtuvus arvutatakse. Töö käik 1. Kuna antud sool lahustumisel neelab soojust, siis tõstsin kalorimeetrisse valatava vee temperatuuri 0,5 1 kraadi võrra toatemperatuurist kõrgemaks. 2. Seadsin töökorda Beckmanni termomeetri, mille elavhõbeda nivoo pidi olema katse algul skaala ülaosas. Seega pidi termomeetri kaliibrimiseks kasutatava vee temperatuur olema 3 kraadi kõrgem kui toatemperatuur. 3
MATERJALITEADUSE INSTITUUT FÜÜSIKALISE KEEMIA ÕPPETOOL Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kontrollitud: Töö nr 1 Kaitstud: SOOLA INTEGRAALSE LAHUSTUVUSE MÄÄRAMINE SKEEM Tööülesanne: Töös määratakse soola integraalne lahustumissoojus vees. Kasutatava adiabaatilise kalorimeetri soojusmahtuvus arvutatakse. Töö käik: Kalorimeetrisse sukeldatakse ampulliga sool, vesi kalorimeetris on toatemperatuuril. Beckmanni termomeetri abil määratakse iga minuti järel vee temperatuur. Üheteistkümnendal minutil purustatakse ampull ning jälgitakse soola lahustumise mõju vee temperatuurile. Näidud võetakse kuni iga minuti järel muutub temperatuur ühepalju. Teoreetiline põhjendus, valemid: Soojusmahtuvus: C=c1g1+c2g2+c3v+c4g4 Eraldunud/neeldunud soojushulk:
Poissoni võrrandi (2.6) järgi saame p 0- = T p - , (2.7) kust p0 = . (2.8) T p Õhuosakese adiabaatilisel vertikaalsel liikumisel paisumisega tehakse tööd ja temperatuur muutub, kuid sellises vahekorras, et potentsiaalne temperatuur jääb samaks. Tähistades muutused kui ' , saame termodünaamika 1. seadusest adiabaatilise protsessi jaoks, et siseenergia muutus võrdub mehaanilise tööga ehk c p dT - v dp = 0 . Hüdrostaatika (1.6) dp g tõttu kehtib = - g = - , kust saame v dp = -g dz . Seda arvestades saame dz v kuiva õhu adiabaatilise temperatuuri gradiendi (adiabatic lapse rate) dT g (2.9) - = = d , dz cp
Kordamisküsimused ja vastused: meteoroloogia ja klimatoloogia III vihik 2008/09 õppeaasta Atmosfääri soojusrežiim 1. millised on olulisemad soojuse ülekande protsessid aluspinna ja õhu vahel? a) molekulaarne soojusjuhtuvus b) konvektsioonivoolud c) turbulentne õhu segunemine d) maa pikalaineline kiirgus e) vee auramine maapinnalt f) advektsioon e õhumasside horisontaalne liikumine 2. mida mõistetakse adiabaatilise protsessina? Üldiselt mõistetakse adiabaatilise protsessi all sellist gaasi oleku muutust, mille juures vaadeldaval gaasil puudub soojusvahetus ümbrusega. 3. milliseid suuruseid seob omavahel Poissoni võrrand? Adiabaatilise protsessi korral valitseb absoluutse temperatuuri ja rõhu vahel järgmine seos: T/T1= (P/P1)0,288 T/T1- lõpp ja algtemperatuuri absoluutse skaala järgi
1. Termodünaamika on soojusnähtuste makrokäsitlus, mis tugineb kahele mittetõestavale printsiibile: termodünaamika esimesele ja teisele printsiibile. Termodünaamika on teadusharu, mis käsitleb soojusülekandega seotud kõige üldisemaid seaduspärasusi. 1.printsiip väljendab sisuliselt energia jäävuse seadust. Kui soe ja külm keha kokkupanna siis mingi aja jooksul võrdsustub temperatuur. 2.printsiip. Looduses kulgevad iseeneslikud protsessid kindlas suunas. Soojus ülekanne toimub iseeneslikult soojemalt kehalt külmemale 2. Gaasi töö valem: A = p·V Gaasile mõjuvate välisjõudude töö valem: A = -p·V Kuidas gaasi poolt tehtud töö sõltub temale antud soojushulgast: 1.Isotermiline protsess T=constT=0 U=0 Q = U+A Q=A 2.Isobaariline protsess p = const A = p·V 3.Isohooriline protsess V =const V=0 Q =V 3. Soojusmasina kasutegur Ideaalse soojusmasina valem = T1-T2/T1 ·100% Kasuteguri leidmise valem: =Akas/Q1 ·100% ...
siseenergia valem. 99. Milline on termodünaamika I seadus? Valem ja tähiste seletused. 100. Lähtudes töö valemist, tuletage gaasi töö valem. 101. Mis on soojusmahtuvus, erisoojus, moolsoojus? Valemid. 102. Kuidas leitakse töö isohoorilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. 103. Kuidas leitakse töö isobaarilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. 104. Mis on adiabaatilise protsessi tunnus? Võrrand. 105. Mis on ringprotsess? Joonistage p-V teljestikus otsetsükkel ja pööratud tsükkel. Milline on tehtud töö nendes tsüklites? 106. Kuidas leitakse soojusprotsessi kasutegur? Missugune on pööratav ja missugune on mittepööratav protsess? 107. Joonistage soojusmasina ja külmutusmasina skeem koos soojusvoogude tähistega ja temperatuuridega. 108. Tooge vähemalt kolm termodünaamika II seaduse formuleeringut. 109. Missugune on Carnot' tsükkel
määramine Üliõpilase nimi ja eesnimi: Õpperühm: Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 13.02.2012 SKEEM Lahustumissoojuse määramiseks kasutatav adiabaatiline kalorimeeter Tööülesanne: Töös määratakse soola integraalne lahustumissoojus vees. Kasutatava adiabaatilise kalorimeetri soojusmahtuvus kas arvutatakse või täpsema töö korral määratakse kindla koguse puhta KCl lahustumissoojuse alusel. Töökäik: Katse algul tehakse kvalitatiivselt kindlaks, kas uuritav sool lahustumisel neelab või eraldab soojust. Vastavalt sellele toimub Beckmanni termomeetri kaliibrimine ja kalorimeetrisse valatud vee temperatuuri valik. Antud katses uuritav sool neelab soojust. Seejärel seatakse töökorda Beckmanni termomeeter,
Töövahendid: Aparaatuur lahustumissoojuse määramiseks (joon. 1) koosneb järgmistest osadest: plastmass- või vildiga isoleeritud metallanumast 1, kolme auguga kaanest 2 anuma sulgemiseks, keeduklaasist või polüetüleennõust 3, segurist 4, ampullist 5, klaaspulgast 6, Beckmanni termomeetrist 7 ja luubist. Aja mõõtmiseks kasutatakse stopperit. Töö ülesanne: Töös määratakse soola integraalne lahustumissoojus vees. Kasutatava adiabaatilise kalorimeetri soojusmahtuvus kas arvutatakse või täpsema töö korral määratakse kindla koguse puhta KCl lahustumissoojuse alusel. Töö käik: Kalibreerisin Beckmanni termomeetri teades, et lahustumisel sool neelab energiat. Seega, kuna sool lahustumisel neelas soojust, tõstsin kalorimeetrisse valatava vee temperatuuri 1 kraadi võrra toatemperatuurist kõrgemaks. Seadsin töökorda Beckmanni termomeeteri, mille elavhõbeda nivoo pidi katse algul olema skaala ülaosas
Töö nr: 1 Töö pealkiri: Soola integraalse lahustumissoojuse määramine Üliõpilase nimi ja eesnimi: Õpperühm: KAOB-61 Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 27.02.2012 Töö ülesanne. Töös määratakse soola kas soojendatakse või jahutatakse 0,5 -1 integraalne lahustumissoojus vees. kraadi võrra vastavalt vajadusele. Kasutatava adiabaatilise kalorimeetri Keeduklaas asetatakse metallanuma põhjas soojusmahtuvus kas arvutatakse või asuvale korgitükile. Kalorimeeter suletakse täpsema töö korral määratakse kindla kaanega. Läbi kaane pannakse ampull, koguse puhta KCl lahustumissoojuse Beckmanni termomeeter (keskmine ava) ja alusel. segur. Ampulli asetatakse klaaspulk, mida
Töö nr 1 Töö pealkiri Soola integraalse lauhustumissoojuse määramine Üliõpilase nimi ja Õpperühm eesnimi Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 09.03.2011 Joonis Lahustumissoojuse määramiseks kasutatav adiabaatiline kalorimeeter TÖÖ ÜLESANNE Töös määratakse soola integraalne lahustumissoojus vees. Kasutatava adiabaatilise kalorimeetri soojusmahtuvus kas arvutatakse või täpsema töö korral määratakse kindla koguse puhta KCl lahustumissoojuse alusel APARATUUR Lahustumissoojuse määramiseks (joon. 1) koosneb järgmistest osadest: plastmass- või vildiga isoleeritud metallanumast 1, kolme auguga kaanest 2 anuma sulgemiseks, keeduklaasist või polüetüleennõust 3, segurist 4, ampullist 5, klaaspulgast 6, Beckmanni termomeetrist 7 ja luubist. Aja mõõtmiseks kasutatakse stopperit KATSE KÄIK
U2 U1 2)Isokoorne – V=const.(töö läheb nulliks). T.dün I printsiip jääb kujule - =Q. Gaasile antav soojushulk läheb siseenergia kasvuks. U2 U1 3)Isobaarne protsess – p=const. T.dün I printsiip jääb oma üldisele kujule - =Q-A 10. Adiabaatiline protsess, termodünaamika I printsiip adiabaatilise protsessi jaoks. Adiabaatiline protsess on protsess, mille korral termodünaamiline süsteem on ümbritsevast keskkonnast soojuslikult isoleeritud. Adiabaatiliseks nimetatakse protsessi, mille käigus ei toimu gaasi soojusvahetust väliskeskkonnaga e. Q-läheb nulliks. Adiabaatilise protsessi korral T.dün I U2 U1 printsiip jääb kujule - =-A. Kui gaas adiabaatiliselt paisub, siis ta teeb tööd enda siseenergia arvelt.
M A A T E A D U Suhtelise õhuniiskuse (ülemine joonis) ja absoluutse S õhuniiskuse (alumine joonis) meridionaalsed profiilid (e. piki meridiaani põhjapooluselt lõunapoolusele). M Adiabaatilise protsessi käigus A õhumassi puhul ei esine A energiaüle- T kannet ümbritsevaga. E Kogu aine ja A
tõuseks 1K võrra. Erisoojus on soojushulk, mis on vaja anda massiühikule ainele, et tõsta selle temperatuuri 1K võtta. Moolsoojus on ühe mooli soojendamiseks 1K võrra kulunud soojushulk. 102. Kuidas leitakse töö isohoorilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. dQ = CV dT dQ = dU + dA 103. Kuidas leitakse töö isobaarilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. 104. Mis on adiabaatilise protsessi tunnus? Võrrand. See on protsess, mis toimub ilma soojusvahetuseta süsteemi ja väliskeskkonna vahel. pV=RT 105. Mis on ringprotsess? Joonistage p-V teljestikus otsetsükkel ja pööratud tsükkel. Milline on tehtud töö nendes tsüklites? Töö on esimeses protsessis positiivne, teises negatiivne. 106. Kuidas leitakse soojusprotsessi kasutegur? Missugune on pööratav ja missugune on mittepööratav protsess? 107
18) koos selgitustega. Kus U on siseenergia lõplik muut, Q on soojushulk ja A on elementaarne töö. 47. Mis on aine erisoojus ja moolsoojus? 48*. Tuletage gaasi erisoojuse valem isohoorilise protsessi jaoks (9.21). 49. Tuletage gaasi töö arvutamise valem (9.22) ja erisoojuse valem (9.23) i sobaarilisel protsessil. 50. Tuletage gaasi töö arvutamise valem isotermilisel protsessil (9.25). 51. Mis on adiabaatiline protsess? 52. Tuletage adiabaatilise protsessi võrrand (9.27). 53. Mis on entroopia? 54. Sõnastage termodünaamika teine seadus.
veeauru partsiaalse rõhuga mm Hg). *tööstuslinnades üle 1 miljoni osakese cm³ atmosfäärifüüsikas tähtsat osa: pilvede p=F/S Osakesed võivad olla hügroskoopilised teke, atmosfääri kihistuse tasakaaluolekud Segunemissuhe. (ookeanisoolad) või hüdrofoobsed Adiabaatilise gradiendi all mõistetakse Õhurõhu ööpäevased muutused. Segunemissuhe = veeauru mass / kuiva temperatuuri langust ühe pikkusühiku Õhurõhu ööpäevased muutused õhu mass (g/kg) Udude liigid. kohta vertikaalsihis a) keskmistel laiustel sõltub suurte
V2 sõltub ainult temperatuurist. Ideaalse gaasi töö A12 = pdV , mis isotermilise protsessi V1 V2 korral võtab kuju A12 = RT ln ja isobaarilise korral A12 = pV . Termodünaamika I V1 seadus: süsteemile antud (võetud) soojushulk on võrdne süsteemi siseenergia muudu ja töö summaga Q = U + A12 . Adiabaatilise protsessi võrrand on pV = const , kus = C p C V .Moolsoojuste kaudu jääval rõhul ja ruumalal saame leida Q = C p T kui p = const ja siseenergia muudu iga protsessi korral valemiga U = C V T . T2 dQ C p = C V + R . Süsteemi entroopia muut pööratava protsessi korral on leitav S = T
- väiksem lahuse korral, kui puhta vee korral - väiksem laetud osakese kohal - suurem osakese kohal raadiusega r, kui tasapinnalise vee korral 30. Kuidas tekib looduses kondensatsioon? Looduses võib kondensatsioon tekkida: 1) Kui antud õhutemperatuuri korral satub antud ruumalasse veeauru juurde; 2) Õhu veeaurusisaldus jääb endiseks, kuid õhu temperatuur langeb. 31. Missugustel viisidel võib langeda õhutemperatuur kondensatsiooni tekkimiseks? - Adiabaatilise jahtumise tõusmisel - Segunemisel külmema õhuga - Aluspinna jahtumisel - Otsese väljakiirguse teel - Sooja õhuvoolu kokkupuutel külmade pindadega 32. Nimeta kondensatsiooninähtuseid maapinnal - kaste - hall - härm - jäide - tahke ning vedel kirme. 33. Mis on ühist ja erinevat udul, sombul ning hägul? Nimetaja Udu Hägu Somp Koostis Koosneb kondensatsiooni- Koosneb kondensatsiooni- Koosneb tahketest
pöördvõrdelisus). m p V = R T Leida T. M Made by Picasso. 3. Kirjutage energia jäävuse seaduse avaldis makroskoopilise keha (termodünaamilise süsteemi) jaoks ning kirjeldage, · kuidas süsteemi siseenergia muutub soojusvahetuse ja töö tegemise käigus (tööd tehakse siis, kui süsteemi (vaadeldava keha) ruumala muutub), · kuidas muutub süsteemi siseenergia adiabaatilise protsessi käigus, · kuidas muutub süsteemi siseenergia isokoorilise protsessi käigus? Termodünaamika esimene seadus energia jäävuse seadus termodünaamiliste süsteemide jaoks - väidab, et kõikides protsessides, milles süsteem osaleb: U=Q-W Siin on väga tähtis tähele panna, et siseenergia on olekufunktsioon, soojusvahetus ja töö on protsessid. · Ma pakun, et mida suurem on soojusvahetus, seda suurem on siseenergia
seadus. pV-teljestikus on isohoorilist protsessi isoloomustavateks joonteks p-teljega paralleelsed sirged - isohoorid. Kuna siin dV = 0, siis gaasi poolt tehtud elementaartöö dA = p dV = 0. (36) Termodünaamika esimesest printsiibist järeldub, et dQ = dU ehk sõnades: isohoorilisel protsessil läheb kogu gaasile an-tud soojushulk gaasi siseenergia suurendamiseks. (4) Adiabaatiline protsess Miks see protsess on isoprotsess, selgub veidi hiljem. Adiabaatilise protsessi korral puudub süsteemi ja väliskesk-konna vahel soojusvahetus. Esimeses lähenduses võib kõiki kiirestikulgevaid protsesse vaadelda adiabaatilistena (näiteks sisepõlemismootori töötsüklid). Adiabaatilisel protsessil muutuvad kõik kolm olekuparameetrit. Valemist (20) saame dQ = 0 korral dA = - dU , (37) mis tähendab, et adiabaatilise protsessi korral gaas teeb tööd oma siseenergia arvel. NB
Soojusmahtuvus on soojushulk, mis on vaja anda kehale, et selle temperatuur tõuseks 1K võrra. Erisoojus on soojushulk, mis on vaja anda massiühikule ainele, et tõsta selle temperatuuri 1K võrra. Moolsoojus on ühe mooli soojendamiseks 1K võrra kulunud soojushulk. 102. Kuidas leitakse töö isohoorilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. 103. Kuidas leitakse töö isobaarilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. 104. Mis on adiabaatilise protsessi tunnus? Võrrand. See on protsess, mis toimub ilma soojusvahetuseta süsteemi ja väliskeskkonna vahel. (Pilved, aevastus, plahvatusmootorid...) dQ = 0 105. Mis on ringprotsess? Joonistage p-V teljestikus otsetsükkel ja pööratud tsükkel. Milline on tehtud töö nendes tsüklites? 106. Kuidas leitakse soojusprotsessi kasutegur? Missugune on pööratav ja missugune on mittepööratav protsess? Pööratav protsess see on protsess kus ümbritsevas keskkonnas ei toimu muutusi
temperatuur tõuseks 1K võrra. Erisoojus on soojushulk, mis on vaja anda massiühikule ainele, et tõsta selle temperatuuri 1K võrra. Moolsoojus on ühe mooli soojendamiseks 1K võrra kulunud soojushulk. 97) Kuidas leitakse töö isohoorilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. 98) Kuidas leitakse töö isobaarilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. 99) Mis on adiabaatilise protsessi tunnus? Võrrand. See on protsess, mis toimub ilma soojusvahetuseta süsteemi ja väliskeskkonna vahel. pV=RT 100) Mis on ringprotsess? Joonistage p-V teljestikus otsetsükkel ja pööratud tsükkel. Milline on tehtud töö nendes tsüklites? 101) Kuidas leitakse soojusprotsessi kasutegur? Missugune on pööratav ja missugune on mittepööratav protsess?
siseenergia, Q – soojushulk. Töö võib kirjutada ka plussmärgiga, siis on see välisjõudude töö, mis tehakse gaasi ruumala muutes. D) Soojus ja töö isoprotsesidel Isoprotsessiks nimetatakse sellist oleku muutumist, milles mingi olekut iseloomustav parameeter jääb konstantseks. E) Adiabaatiline protsess Adiabaatiliseks nimetatakse protsessi, milles termodünaamilisel süsteemil ei ole soojusvahetust ümbritseva keskkonnaga ehk Q = 0. Adiabaatilise protsessi võrrand on: Termodünaamika esimesest seadusest: Adiabaatilisel paisumisel langeb rõhk kiiremini kui isotermilisel, kuna rõhku alandavad kaks tegurit(temp langemine ja ruumala suurenemine), mitte üks. F) Maxwelli kiiruste jaotus Gaasi molekulide kiirustel on kõik suunad võrdväärselt esindatud. Sama ei kehti aga kiiruse suuruse kohta. Ühtesid kiirusi esineb rohkem, teisi vähem. Täpsemalt näitab seda kiiruste jaotusseadus
68.Genereeritud soojuse äraandmine. Verevarustuse termiline näitaja. Enamus soojushulgast on toodud verega. Naha temperatuur ja verevarustus on üksteisega seotud. Verevarustuse termiline näitaja on c´/c 69.Isoprotsessid ja adiabaatiline protsess. Isoprotsessid on soojusprotsessid ühe muutumatu parameetriga. T=const, isotermiline, p,V= const p=const, isobaariline, V/T=const V=const, ishooriline, p/T=const Adiabaatilise protsessi korral ei toimu gaasi ja ümbritseva keskkonna vahel soojusvahetust, Q = 0 70.Kui suur on elusorganismi kasutegur? Alla 25% 71.Kas elusorganism on "soojusmasin"? Ja 72. Oleku parameetrid, olekuvõrrand. Normaaltingimused. PVy = const, kus on y= Cp/Cv olekuvõrrand. Oleku parameetrid on p, V, T. Normaaltingimuste korral on temperatuur 0 C (273,16K) ja rõhk 1 atm e 101325 Pa. 73.Millised nähtused on ülekandenähtused?
49. Milline on termodünaamika I seadus? Valem ja tähiste seletused. dA = F dh 50. Lähtudes töö valemist, tuletage gaasi töö valem. 51. Mis on soojusmahtuvus, erisoojus, moolsoojus? Valemid. Soojusmahtuvus on soojushulk, mis on vaja anda kehale, et selle temperatuur tõuseks 1K võrra. Erisoojus on soojushulk, mis on vaja anda massiühikule ainele, et tõsta selle temperatuuri 1K võtta. Moolsoojus on ühe mooli soojendamiseks 1K võrra kulunud soojushulk. 52. Mis on adiabaatilise protsessi tunnus? Võrrand. See on protsess, mis toimub ilma soojusvahetuseta süsteemi ja väliskeskkonna vahel. pV=RT 53. Mis on ringprotsess? Joonistage p-V teljestikus otsetsükkel ja pööratud tsükkel. Milline on tehtud töö nendes tsüklites? Töö on esimeses protsessis positiivne, teises negatiivne. 54. Kuidas leitakse soojusprotsessi kasutegur? Missugune on pööratav ja missugune on mittepööratav protsess? 55. Joonistage soojusmasina ja külmutusmasina skeem
temperatuuri erinevuste tõttu üle kantakse. Ühik J (dźaul). Soojus ja töö ei ole süsteemi sisemised omadused, erinevalt temperatuurist, rõhust ja ruumalast. (1cal=4,1868 J). Termodünaamilise protsessi abil viiakse süsteem algolekust (p1. V1,T1) lõppolekusse (p2. V2,T2). Süsteemi siseenergia kasvab, kui energiat antakse soojusena ja kahaneb, kui süsteem teeb energia arvel tööd. Seda seost nimetatakse termodünaamika esimeseks seaduseks. Q –soojushulk, W-tehtud töö. Adiabaatilise protsessi korral kui ei toimu soojusvahetust Isohoorilise (jääval ruumalal toimuva ) protsessi korral tööd ei tehta. Isobaarilise (jääv rõhul toimuva) protsessi korral siseenergia ei muutu. Jääva rõhu korral on temperatuuri muut ja ruumala muut võrdelises sõltuvuses. Isobaariline protsess ei ole töö tegemiseks efektiivne, kuna pool juurde antavast energiast kulub tööks ja teine pool temperatuuri tõstmiseks.
Moolsoojus on ühe mooli soojendamiseks 1K võrra kulunud soojushulk. 102. Kuidas leitakse töö isohoorilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. Muutub rõhk, kui muuta gaasi temperatuuri. Et ruumala ei muutu, ei tee gaas tööd. Cv soojushulk, mis kulub ühe mooli soojendamisele 1K võrra jääval ruumalal. 103. Kuidas leitakse töö isobaarilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. 104. Mis on adiabaatilise protsessi tunnus? Võrrand. See on protsess, mis toimub ilma soojusvahetuseta süsteemi ja väliskeskkonna vahel. 105. Mis on ringprotsess? Joonistage p-V teljestikus otsetsükkel ja pööratud tsükkel. Milline on tehtud töö nendes tsüklites? 106. Kuidas leitakse soojusprotsessi kasutegur? Missugune on pööratav ja missugune on mittepööratav protsess? Termodünaamiline protsess võib olla kas pööratav või mittepööratav. Pööratavaks protsessiks
Temperatuuri vertikaalne gradient ehk adiabaatiline gradient temperatuuri langus ühe pikkusühiku kohta vertikaalsihis. Eristatakse kuiva ja märga gradienti. Märgadiabaatiline gradient õhutemperatuur langeb adiabaatilisel tõusmisel nii kuivas kui ka küllastumata niiskes õhus peaaegu 1 C° võrra 100m kohta; märgadiabaatiline gradient iseloomustab kuivast adiabaatilisest gradiendist aeglasemat temperatuuri langust 100 m kohta küllastunud õhus. Miks on märja adiabaatilise gradiendi puhul temperatuuri langus aeglasem? Kuivadiabaatilise gradiendi temperatuuri langus leiab aset, kuni õhk on veeaurust küllastumata. Õhu edasisel tõusmisel temperatuur langeb ja saabub olukord, kus veeaur õhus hakkab kondenseeruma tekib küllastunud olek. Kui adiabaatiline olek kestab edasi, langeb temperatuur veelgi, kuid mitte nii palju kui küllastumata niiske õhu puhul. Selle põhjuseks on veeauru kondenseerumisel vabanev soojus, mis
muutuva ristlõikega kanalit, mille kivisöed niiskust 8-15%(va. Kivisüsi). Kütuse läbimisel TD keha voolus kiireneb. Tuntakse veel meh. mineraalosa moodustavad kütuses olevad düüse ja soojusdüüse. Adiabaatilise voolamise mineraalühendid. Tuhk on kütuse põlemisel tekkinud põhivõrrand düüsides: dF/F=1/kp(1/M2-1)dp, dp<0, kui tahke jääk. Kütuse mineraalosa põhikomponendid on M<1, dF<0 nendel kiirustel, mis jäävad alla 1, neil
pindala ja absoluutse temperatuuri neljanda astmega. 82. Millisel lainepikkusel elusorganism kiirgab? Kas kiirgus on nähtavas osas? Inimine kiirgab infrapunases diapasoonis . Se ei ole nähtavas osas. 83. Kuidas toimub produtseeritud soojuse ülekanne. Verevarustuse termiline näitaja. 84. Millised protsessid on isoprotsessid, adiabaatiline protsess? Isoprotsessid on soojusprotsessid ühe muutumatu patameetriga. Adiabaatilise protsessi korral ei toimu gaasi ja ümbritseva keskkonna vahel soojusvahetust.dQ=0 85. Kui suur on elusorganismi kasutegur? Elusorganismi kasutegur on väiksem kui 25% 86. Kas elusorganism on "soojusmasin"? Elusorganism ei ole soojusmasin. 87.Intensiivsed, ekstensiivsed funktsioonid ja energia. Intensiivsed funktsioonid (rõhk, temperatuur, kiirus, entroopia muut) sellega kirjeldatakse termodünaamilist süsteemi
katse--andmete hälvete (erinevuste) ruutude summa- B muundub -ebasoovitavaks või kasutuksproduktiks.- -ruumala V, leida konversiooniaste X.-40. kiirusena. Ühendi A puhul reaktsioonis aA + bB cC Postulaadist järeldub, et homogeense lihtreaktsiooni oleks vähim (minimaalne).-21.Poolper reaktori 28. Liitreaktsioonidega reaktori arvutamise adiabaatilise reaktori (PTR) arvutamise -skeem + dD Märk rA ees tähistab ühendi A moolide arvu (elementaarreaktsiooni) , s.o.ühes staadiumis kulgeva põhimõtte Sageli on otstarbekas kasutada nn. -iseärasused.Liitreaktsiooni mudeli koostamist (numbrilise integreerimisega).-Ad. PTR soojusbilansi
tu, gaas tööd ei tee. Ideaalse gaasi moolsoojus konstantsel ruumalal on: [ ] 103. Kuidas leitakse töö isobaarilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. Termodünaamika I seaduse ja ideaalse gaasi olekuvõrrandi järgi: [ ] ( ) 104. Mis on adiabaatilise protsessi tunnus? Võrrand. Protsess toimub ilma soojusvahetuseta süsteemi ja väliskeskkonna vahel. Olgu 1 mool gaasi: ( ) 105. Mis on ringprotsess? Joonistage - teljestikus otsetsükkel ja pööratud tsükkel. Milline on tehtud töö nendes tsüklites? Ringprotsessis läbib gaas rida olekuid ja saabub tagasi esi- algsesse
104. Mis on adiabaatilise protsessi tunnus? Võrrand. Protsess, mis toimub ilma soojusvahetuseta süsteemi 96. Mis võrrandiga on tegemist? Seletage tähised
Moolsoojus on soojushulk, mis kulub 1 mooli gaasi soojendamiseks 1K võrra ehk teisisõnu mõõdab moolsoojus ühe mooli siseenergia muutust. Moolsoojus jääval ruumalal iR Cv = 2 Moolsoojus jääval rõhul Cp = (i + 2)R = C +R v 2 58. Adiabaatiline protsess. Adiabaatiliseks nimetatakse protsessi, milles termodünaamilisel süsteemil ei ole soojusvahetust ümbritseva keskkonnaga ehk Q = 0. Adiabaatilise protsessi võrrand on: pV = const sellest p1V1 = p 2V2 Cp = Cv Termodünaamika esimesest seadusest: iNR(T2 - T1 ) A12 = -(U 2 - U 1 ) = - 2 Adiabaatilisel paisumisel langeb rõhk kiiremini kui isotermilisel, kuna rõhku alandavad kaks tegurit(temp langemine ja ruumala suurenemine), mitte üks. 59. Entroopia. Termodünaamika teine seadus. 60. Soojusmasin. Termodünaamika II seadus. 61. Ideaalne soojusmasin
v tingimus M=const. Meid huvitab adiabaatiline voolamine, st. soojusvahetust ei toimu, antud juhul, keha voolab torus nii kiiresti, et soojusvahetust keskkonnaga ei toimu. Cdc=-dh ehk c22/2- c21/2=h1-h2, sellised protsessid toimuvad näiteks sisepõlmemismootorites jne. Adiabaatne voolamine c 2 2h c12 . Voolamine düüsides- nim. muutuva ristlõikega kanalit, mille läbimisel TD keha voolus kiireneb. Tuntakse veel meh. düüse ja soojusdüüse. Adiabaatilise voolamise põhivõrrand düüsides: dF/F=1/kp(1/M2-1)dp, dp<0, kui M<1, dF<0 nendel kiirustel, mis jäävad alla 1, neil ristlõige väheneb(düüsi ristlõige) vooluse suunas. Kriitiline punkt on M=1. Kriitiline kiirus- need kiirused, millega ta väljub düüsi avast. Drosseldamine- TD keha d-ks (mujumine) nim. TD tagastamatut üleminekut kõrgemalt rõhult, soojuslikult isoleeritud tingimustes ilma tööta. Entalpia ei muutu. Ideaalse gaasi puhul temp. ei muutu küll aga muutub
7 orus 19. novembril 1958.a. See udu halvas tunduvalt autoliiklust, sest nähtavus vähenes mõne sammuni. 1.4.2. Frondiudud Omapärase tekkelooga on nn frondiudud, mis on seotud õhumasside kokkupuutepiirkondadega. Neist ududest on kõige tüüpilisem sooja frondi udu. Sooja frondi piirkonnas langeb laussademeid. Vihmapiiskadelt toimuva auramise tagajärjel võib õhuniiskus märgatavalt suureneda. Õhurõhu langus frondi piirkonnas kutsub aga esile õhu adiabaatilise jahtumise, isegi mitme kraadi võrra. Viimane omakorda tingib kondensatsiooni ning udu. Olenevalt sellest, kui intensiivselt udud tekivad, võib nende tihedus olla võrdlemisi erinev. Tiheduse suurenemisega väheneb aga nähtavus (viimast hinnatakse tavaliselt rõhtsuunas). 1.4.3. Hägu Hägu on palju hõredam kondensatsiooniproduktide kogum kui udu. Tema piisakesed on ka väiksemad (läbimõõt alla 0.0005 mm). Seetõttu on ka nähtavus hägus suurem kui udus (1-10 km)
Õhu tiheduste erinevus on tingitud tavaliselt temperatuuride ja/või niiskuse erinevusest. Tõusev õhuosake paisub, sest kõrgemal on õhurõhk väiksem ning jahtub, sest õhk teeb paisumisel tööd. Laskuv õhuosake surutakse kokku ning seetõttu soojeneb ning muutub väiksemaks. Mõlemal juhul eeldatakse adiabaatilist protsessi see tähendab, et õhuosake ei vaheta ümbritseva õhuga soojust. Kuni õhuosakeses on niiskus küllastumata, on adiabaatilise soojenemise/jahtumise kiirus jääv = 9,8oC/1km on kuivadiabaatiline gradient. Kui õhu soojenemisel/jahtumisel leiab aset kondensatsioon, siis nimetatakse seda märgadiabaatiliseks gradiendiks. Adiabaatilised gradiendid ei ole konstantsed, need sõltuvad temperatuurist, õhurõhust ja niiskusest. See tõttu edaspidistes arvutustes kasutame väärtust 6oC/1km. Kui tõusev õhk jahtub, siis tema suhteline niiskus kasvab, sest temperatuur läheneb kastepunktile
32) V Jagame saadud võrrandi mõlemaid poole zT-ga ning integreerime: dT dV CV ∫ R ∫ =C V lnT R ln V =A , (2.33) T V R C P −C V kus A on integreerimiskonstant. Arvestame, et = =−1 , siis saame võrdusest (2.33) CV CV adiabaatilise protsessi võrrandi: =const . (2.34) −1 TV Kasutades ideaalse gaasi olekuvõrrandit, võib antud seose anda ka teisel kujul: p V =const. (2.35) Võrdust (2.35) nimetatakse Poissoni võrrandiks. Joonisel 9 on toodud ideaalse gaasi adiabaat ehk 19
6 20 Koldeekraanide keskmine k - 0,2÷0,65 0.6 efektiivsustegur 21 Leegi asenditegur2) M - [1], lk. 39 0,3÷0,5 0.45 22 Kolderuumi lubatud soojuserikoormus qv kW/m3 [1], tab. 4.6 100÷400 350 23 Gaaside entalpiad koldest lahkumise liigõhuteguril sõltuvalt temperatuurilt ha kJ/kg B1.2, tab. 2 (7÷60)103 adiabaatilise põlemistemperatuuri leidmiseks (5 suurust) B3.2. Kolde seinte pindala. Tulemused (Programmi "Kolle" väljatrükk). KOLDE SEINTE PINDALA ----------------------------------- ALG- JA ARVUTATUD ANDMED: OHU JA POLEMISPRODUKTIDE ENTALPIAD JA KYTUSE KYTTEVAARTUSED - KJ/M**3 LIIGOHUTEGUR OHULE OHUEELSOOJENDISSE SISENEMISEL - 1.130 LIIGOHUTEGUR KOLDES - 1.110 KOLDE VAAROHUTEGUR - 0.080 KYLMA OHU ENTALPIA - 251. OHU ENTALPIA OHUEELSOOJENDISSE SISENEMISEL - 251.
ALUMISED PILVED (aluse kõrgus alla 2 km; halli või tumehalli värvusega ning võrdlemisi tihedad. Neis pilvedes leidub juba suuremaid elemente kui eelmistes). Nt. Kihtpilved. VERTIKAALSUUNAS ARENEVAD ehk KONVEKTSIOONIPILVED (alus on ~0,4-1,5 km kõrgusel, kuid pilvede tipud võivad ulatuda ülemiste pilvede kõrguseni. Tekivad termilise konvektsiooni tagajärjel. Suvisel ajal aluspind soojeneb tugevasti päikesekiirguse tagajärjel, mistõttu tekivad õhu püstvoolud. Püstvooludes õhu adiabaatilise jahtumise tagajärjel kujunevadki konvektsioonipilved. Arenevad kõige soodsamalt keskpäeva paiku). Nt. Rünkpilved. Pilet nr. 14 Pinnase temperatuuri iseärasused. Tsüklon, milline ilm sellega kaasneb. Maapinnale langeb soojus edasi pinnase juhtivuse, kiirgamise ja konvektsiooni teel. Viimasel juhul kantakse soojus edasi pinnases leiduva vee ja õhu liikumise teel. Peamist osa etendab soojusjuhtivus, teiste protsesside osatähtsus on väiksem.
Tähtsamaid pilvi kujundavad protsessid. suuremate) üleküllastuste korral, mida langus frondi piirkonnas kutsub esile Äikse olemus. Pilvede tekkimise ja kujunemisega õhus tavaliselt ei esine. Looduses adiabaatilise jahtumise, isegi mitme kraadi seotud nivoode skeem(ÕPSILT SAADUD Äike võib tekkida rünksajupilvede korral. tiheneb veeaur võrdlemisi väikeste võrra. See omakorda tingib kondensatsiooni PILT!) atmosfääris
ja kolde küttepindade keskmine efektiivsustegur. Arvutatakse koldes kasulikult eraldunud soojushulk, mille järgi leitakse kütuse adiabaatiline põlemistemperatuur. Järgnevalt hinnatakse koldest väljuvate gaaside temperatuur ja leitakse koldest väljuvate gaaside entalpia. Leegi mustvärvusaste arvutatakse kütusele vastava valemiga, määratakse kolde mustvärvusaste ja koldegaaside keskmine erisoojus. Leitakse Boltzmanni arv, leegi asendi teguri ja kütuse adiabaatilise põlemistemperatuuri järgi arvutatakse koldest väljuvate gaaside temperatuur. Kui arvutusel saadud koldest väljuvate gaaside temperatuur erineb hinnatust enam kui ±100°C võrra, tuleb arvutust korrata. Väiksema erinevuse korral võetakse edasise arvutuse aluseks arvutatud koldest väljuvate gaaside temperatuur, mille järgi leitakse koldest väljuvate gaaside entalpia ja arvutatakse valemiga kolde soojusvastuvõtt. 24. Küttepindad e väline saa stu min e
ja temperatuuri kaudu ning lahendada diferentsiaalvõrrand: dA=p(V)dV. Avaldame p olekuvõrrandist: , millest pärast integreerimist saame . Isotermiline protsess: et T=const. , siis ja Q=A. · Adiabaadi võrrand (Poissoni võrrand) (tuletusega). Adiabaatiline protsess toimub soojusvahetuseta (Q=0). Adiabaatilise protsessi korral . Olekuvõrrand, tuleb viia nn. polütroobi kujule. Polütroobiks nimetame sõltuvust , kus astendaja n võib omada suvalist väärtust. Nii võiks polütroopseiks lugeda ka isotermilist (n=1) ja isegi isobaarilist (n=0) protsessi. Adiabaadi võrrandi leidmiseks asendame rõhu p olekuvõrrandist ruumala ja temperatuuri kaudu
Joonis 11a. Isotermne protsess Ts-diagrammil. Seose s = s2 s1 = cv ln T2/T1 + R ln v2/v1 põhjal entroopia muutus s = R ln v2/v1 ehk s = R ln p1/p2 Isotermilisest protsessist osavõtva soojushulga võime avaldada ka selliselt: q = s T 5.8. Adiabaatne protsess. A d i a b a a t s e k s nimetatakse sellist termodünaamilist protsessi, mis toimub soojuslikult isoleeritud tingimustes, so soojusvahetuse puudumisel. Adiabaatilise protsessi tingimuseks on, et dq = 0 . Adabaatses protsessis muutuvad üheaegselt maht, temperatuur ja rõhk. Muutumatuks jäävad mass (m= konst) ja entroopia, seetõttu nimetatakse protsessi isoentroopseks. Kuna adiabaatne protsess toimub soojuslikult isoleeritud süsteemis, siis on protsessist osavõttev väline soojushulk samuti võrdne nulliga (q=0). Adiabaatlsed protsessid ei toimu
hea soojust isoleeriva kattega (vahtplast) süsteemides toimuvad protsessid. Sellises protsessis tehtavat tööd saab arvutada termodünaamika 1. alust kasutades, võttes Q = 0: A = -CV dT A = CV (T1 - T2 ) . (5.28) V-p teljestikus kujutab isotermilist protsessi pV=const pöördvõrdelise sõltuvuse graafik hüperbool. Seda graafikut nimetatakse isotermiks. Et > 1, siis adiabaatilise protsessi graafik adiabaat langeb samast punktist lähtudes järsemini. Paisuva termodünaamilise süsteemi poolt tehtava töö arvutamise vajadus tekkis seoses aurumasina leiutamisega 18. sajandil, kui mehhaanilise töö tegemiseks lihaste energia kõrval ja asemel hakati kasutama kuumutatud gaasi siseenergiat. Aurumasin oli esimene soojusjõumasin. Sellise masina kaks põhiosa on soojuse allikas ja töötav (paisuv) keha. Kui
eriniiskus – antud ruumalas leiduva veeauru massi suhe samas ruumalas oleva niiske õhu massisse (g/kg) kastepunkt – temperatuur, mille juures küllastatud veeauru rõhk on võrdne mõõdetud veeauru rõhuga (°C) Suhteline õhuniiskus sõltub õhutemperatuurist, sest sooja õhu veeauru mahutavus on suurem Õhumassi maksimaalne eriniiskus ja absoluutne õhuniiskus kasvab kiiresti temperatuuri suurenedes Adiabaatilise protsessi käigus õhumassi puhul ei esine energiaülekannet ümbritsevaga. Kogu aine ja energia jääb süsteemi, seega on adiabaatiline jahtumine ja soojenemine võimalik pöördprotsessina Udu: kiirguslik- e. radiatsiooniline udu: maapind kiirgab lakkamatult soojust, mille tagajärjel jahenevad nii maapind kui selle kohal asetsevad õhukihid. Kui maapinnalähedase õhukihi suhteline niiskus on suur ja temperatuur langeb
soojusvahetuseta ümbritseva keskkonnaga. Õhumassi tõustes tõustes tema ruumala suureneb , rõhk ja temperatuur tema sees seetõttu ka langevad. Molekulid oma suure kiirusetõttu täidavad suurenenud ruumala tühikud ja seetõttu toimub temperatuuri muutus väga kiirelt ja energiavahetust ümbritseva keskonnaga ei jõua toimuda. Termodünaaika seaduste kohaselt võib väljaspoolt saadava energiahulga lugeda nulliks. Vastavalt lihtsustuvad ka adiabaatilise protsessi korral Termodünaamika 1. seaduse valemid.Mis on : Temperatuuri kuivadiabaatiline gradient Sõna kuiv tähendab et temperatuuri langedes ei toimu õhus oleva niiskuse väljakondenseerumist , õhu absoluutne niiskus jääb samaks ( suhteline niiskus kasvab sest temperatuur jääb samaks). Kondensatsioonivoost kõrgemal on seetõttu tegu märgabiabaatilise gradiendiga niiskus kondenseerub välja tekivad pilved .
SEADUS. Termodünaamika I seadus: süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, mida tehakse välisjõudude vastu: Q=∆U+A Termodünaamika II seadus: soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale. Adiabaatiline protsess: sellist protsessi, mis toimub isoleeritud süsteemis kus gaasile ei anta ega ka võeta soojust ning tööd tehakse gaasi siseenergia arvalet nim adiabaatiliseks protsessiks. Adiabaatilise protsessi korral on väliskeskkonnalt saadud soojushulk Q=0 ning gaas saab teha tööd ainult oma siseenergia kahanemise arvelt. 10. SOOJUSMASINA TSÜKKEL JA KASUTEGUR. SOOJUSPUMBA EFEKTIIVSUS Soojusmasina kasutegur η näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q1 muundab masin kasulikuks tööks A. Kasulikuks tööks 16
ja kolde küttepindade keskmine efektiivsustegur. Arvutatakse koldes kasulikult eraldunud soojushulk, mille järgi leitakse kütuse adiabaatiline põlemistemperatuur. Järgnevalt hinnatakse koldest väljuvate gaaside temperatuur ja leitakse koldest väljuvate gaaside entalpia. Leegi mustvärvusaste arvutatakse kütusele vastava valemiga, määratakse kolde mustvärvusaste ja koldegaaside keskmine erisoojus. Leitakse Boltzmanni arv, leegi asendi teguri ja kütuse adiabaatilise põlemistemperatuuri järgi arvutatakse koldest väljuvate gaaside temperatuur. Kui arvutusel saadud koldest väljuvate gaaside temperatuur erineb hinnatust enam kui ±100°C võrra, tuleb arvutust korrata. Väiksema erinevuse korral võetakse edasise arvutuse aluseks arvutatud koldest väljuvate gaaside temperatuur, mille järgi leitakse koldest väljuvate gaaside entalpia ja arvutatakse valemiga kolde soojusvastuvõtt. 24. Küttepindad e väline saa stu min e
mootorite ülelaadimissüsteemide ehitus ja nende võrdlus. Diiselmootorite ülelaadimine. - silindri parem läbipuhe tänu läbipuhe perioodil madalamale gaaside rõhule väljalasketorustikus. Karakteristikule kantud kompressori adiabaatilise kasuteguri Mootori ülelaadimiseks nimetatakse silindritesse siseneva värske õhu püsinäitajad jagavad kompressori tööreziimide välja vastavalt massi suurendamist rõhu suurendamise teel üle atmosfäärse rõhu, mis Impulssenergia kasutamist turbiini võimsuse suurendamiseks
1.Mis on aine? Aine on aatomite kogum, mis on pidevas soojusliikumises; ainel on agregaatolek ning füüsikalis-keemilised omadused. Aine all mõistetakse füüsikas tavaliselt stabiilseid seisumassiga elementaarosakesi (tavaliselt prootoneid, neutroneid ja elektrone) ning nende kombinatsioone. Selliselt mõistetuna vastandatakse ainet väljale. 2.Kuidas tõestada, et ained koosnevad osakestest? Erinevate katsete tegemisel, ntks. lõhna/värvi levimisel (difusioon - nähtus, kus ained segunevad üksteisega. Sama moodi on difusioon ühe ja sama aine molekulide tungimine teise aine molekulide vahele; difusioon on soojus liikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsiooni ühtlustumiseni ruumis). 3.Kuidas tõestada, et aatomid ja moleklulid on pidevas soojusliikumises? Reaktsioonide toimumise tõttu. Aineosakesed on pidevas soojusliikumises, selle kiirust mõõdame me kaudselt termomeetriga. Kui jahutada kehasid siis aineosakeste soojusliikumine aeglu...
annaabi.ee 
