Mis on sulamine? Sulamine on aine üleminek tahkest olekust vedelasse olekusse. 2. Mida nimetatakse sulamistemperatuuriks? Temperatuuri, mille juures aine sulab, nimetatakse selle aine sulamistemperatuuriks. 3. Kirjelda aine sulamist. Lõhutakse aineosakeste korrapärane asetus Suureneb siseenergia potentsiaalne komponent Aine temperatuur ei muutu, sest kogu juurde saadud soojussiseenergia kulub molekulidevaheliste sidemete lõhkumiseks. 4. Mis on tahkumine? Tahkumine on aine muutumine vedelast ainest tahkesse olekusse. 5. Kirjelda aine tahkumist. Aineosakesed võtavad sellele ainele omase vastastikkuse asendi Vabaneb soojushulk Aine temperatuur ei muutu, sest kogu äraantud soojusenergia kulub molekulidevaheliste sidemete moodustamiseks. 6. Mida näitab sulamissoojus? Sulamissoojus näitab, kui suur soojushulk kulub/eemaldub 1 kg sulamiseks või tahkumiseks.
Aine agregaatoleku muutumine Koostas: Markus Lauka Põhikool Füüsika 9. klass Aine agregaatolekute muutumine · Sulamine · Tahkumine · Aurumine · Kondenseerumine · Millises olekus on aine, sõltub peaasjalikult: · Temperatuurist · Rõhust Sulamine ja tahkumine · Aine üleminek tahkest olekust vedelasse olekusse · Aine üleminek vedelast olekust tahkesse olekusse Sulamisel · Lõhutakse aineosakeste korrapärane asetus kulub energiat soojushulk) · Suureneb siseenergia potentsiaalne komponent · Aine temperatuur ei muutu, sest kogu juurdesaadud soojusenergia kulub molekulidevaheliste sidemete lõhkumiseks
AINE AGREGAATOLEKU MUUTMINE . Sulamine/tahkumine: Temp. mille juures aine sulab nimetatakse aine sulamistemperatuuriks. Massiühiku aine sulamiseks kuluvat soojushulka nimetatakse sulamissoojuseks. Sulamissoojus = sulamiseks vajalik soojushulk / aine mass. = Q/m ( lambda ) ühik on 1 J / kg. Sulamissoojus näitab kui suur soojushulk kulub 1 kg aine sulamiseks või tahkumiseks. Aurumine/kondenseerumine. Kondenseerumine on õhus oleva nähtamatu auru ühinemine väikesteks nähtavateks piiskadeks. Nähtust kus aine muutub vedelast olekust gaasiliseks , nimetatakse aurumiseks. Aurumise kiirus sõltub õhu liikumisest, õhuniiskusest, vedelikutemperatuurist, ainest, Aurumisel vedelik jahtub. Soojushulka, mille peab andma kindlal temperatuuril oleva aine massiühikule , et muuta see sama
AINE AGREGAATOLEKUTE MUUTUMINE Agregaatolekuks nimetatakse ühe ja sama aine tahket, vedelat ja gaasilist olekut. Agregaatoleku muutumiseks nimetatakse aine üleminekut ühest agregaatolekust teise. Kehi, milles aine on tahkes olekus, nimetatakse tahketeks kehadeks. Vedelas olekus aineid nimetatakse vedelikeks. Gaasilises olekus aineid nimetatakse gaasideks. TÄIDA LÜNGAD. KIRJUTA NOOLTELE, MILLINE NÄHTUS TOIMUB. Sulamine on aine üleminek .................................. olekust ....................... . Tahkumine on aine üleminek ............................... olekust ..................... . Aurustumine on aine üleminek .............................. olekust ...................... . Kondenseerumine on aine üleminek ........................ olekust ...................... .
AINE AGREKAATOLEKU MUUTUMINE I SULAMINE & TAHKUMINE SULAMINE on aine üleminek tahkest olekust vedelasse. SULAMISTEMP. nim. temp., mille juures aine sulab (tahkub). TAHKUMINE on aine üleminek vedelast olekust tahkesse. Sulamiseks kulub energiat, tahkumisel aga vabaneb. Tahkumise & sulamise ajal aine temp. ei muutu. SULAMISSOOJUSeks nim. massiühiku aine sulamiseks kuluvat soojushulka. Tähis: Ühik: 1 J/kg Valem: = Q/m II AURUMINE & KONDENSEERUMINE KONDENSEERUMINE on aine üleminek gaasilisest olekust vedelasse. AURUMINE on aine üleminek vedelast olekust gaasilisse. Aurumine toimub igal temp. Aurumise kiirus sõltub õhu liikumisest, vedeliku temp., ainest, õhuniiskusest. Aurumisel vedelik jahtub. AURUMISSOOJUSeks nim. soojushulka, mille peab andma kindlal temp. oleva aine massiühikule, et muuta see samal temp. auruks. Tähis: L Ühik: 1 J/kg Valem: L = Q/m
Viies tase Milline on gaasi ehitus? Muutke teksti laade Teine tase Kolmas tase Neljas tase Viies tase TAHKE VEDELIK TAHKE GAAS VEDELIK TAHKE Aine olekud sulamine aurustumine JÄÄ VESI VEEAUR tahkumine kondenseerumine Agregaatolekute iseloomustus Muutke teksti laade Teine tase Kolmas tase Neljas tase Viies tase Jää sulamine Vaata videot Vaata videot Aine oleku ja temperatuuri vaheline seos Vee agregaatolekute muutus Vaata animatsiooni Ainetel on kindel sulamis ja
Soojana tunduv vesi koosneb samasugustest molekulidest kui külmana tunduv vesi. Vahe seisneb ainult molekulide liikumise kiiruses. Mõnedes riikides kasutatase veel Fahrenheiti temperatuuriskaalat. Fahrenheiti temperatuur skaala kraadiks ( oF) on võetud 1/100 lume ja ammoonumkloriidi (salmiaagi) temperatuuri (0 0F) ja inimese normaalse kehatemperatuuri (100 0F) vahest. Fahrenheiti järgi jää sulamistemperatuur on 32 oF ja vee keemistemperatuur 212 oF. 1 oF = 5/9 0C. tc = ( tF 32 )/1,8. 3. Rõhk Rõhk on suurus, mis iseloomustab keha pinna mingile osale risti môjuvaid jôude. Rõhu tähis on p p=F/S F[N] - jõud ; S[m2] pindala; Rõhu põhiühikuks on 1 paskal (Pa), mis on võrdne rõhuga, mille tekitab jõud 1N mõjudes ristsuunas pinnale suurusega 1 m 2. Tehnikas kasutatakse rõhuühikuks jõukilogramm kgf (ka kgp, vanemas
teadmata, need peegeldavad looduse omapära. Impulsi jäävuse seadust kasutab reaktiivliikumine, mille põhjustab kehast eemale paiskuv keha osa (raketi korral on selleks väljapaiskuv gaas). 4.3. Termodünaamika I printsiip Termodünaamikas vaadeldakse protsesse tavaliselt suletud ehk soojuslikult isoleeritud süsteemis, kus ei toimu ka aine vahetust ümbritseva keskkonnaga (näiteks suletud termospudel). Suletud süsteemis kehtib termodünaamika esimene printsiip: süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks , mida tehakse välisjõudude vastu: Q = U + A, kus Q on juurdeantav soojushulk, U siseenergia suurenemine ja A välisjõudude vastu tehtud töö (paisumise töö). Kuna soojus ja töö on ekvivalentsed energiaga, võib ka öelda, et energia ei teki ega kao, vaid läheb ühest liigist teise. Sellist sõnastust tuntakse energia jäävuse seadusena. 4.4. Termodünaamika II printsiip
Gaaside segu. Osarõhk, Daltoni seadus. Küllastumata ja küllastunud aur. Küllastunud auru tiheduse ja rõhu sõltuvus temperatuurist. Õhuniiskus. Absoluutne ja suhteline niiskus, kastepunkt. Õhuniiskuse osa meie elus, looduses. Kriitiline olek. Gaaside veeldamine. Ülekandenähtused reaalsetes gaasides: difusioon, soojusjuhtivus, sisehõõrdumine. Soojusisolatsioon. Ülekandenähtused vedelikes. Ülekandenähtused tahketes kehades. Faasisiirded, erinevus agregaatoleku muutusest. Tahkumine ja sulamine. Rekristallisatsioon. Sublimatsioon ja härmatumine. Aurustumine ja kondenseerumine. Keemine. 2 Soojusarvutused Keha siseenergia. Siseenergia muutmise viisid. Soojushulk. Soojusbilansi võrrand. Soojusmahtuvus. Soojusliku tasakaalu olek. Soojusliku tasakaalu võrrand. Soojustehnilised arvutused. 11. KLASS Termodünaamika: (15h)
Isotermiline protsess- jääval temperatuuril on antud gaasimassi rõhu ja ruumala korrutis jääv suurus Isobaariline protsess- jääval rõhul on antud gaasimassi ruumala võrdeline gaasi absoluutse temperatuuriga Isohooriline protsess- jääva ruumala juures on antud gaasimassi rõhk võrdeline gaasi absoluutse temperatuuriga 2.peatükk Siseenergia- keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa Termodünaamika esimene printsiip- termodünaamilisele süsteemile juurdeantav soojushulk läheb süsteemi siseenergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks Soojusmasin- perioodiliselt töötav masin , mis muudab siseenergia mehaaniliseks energiaks Soojusmasina kasutegur- soojusmasina poolt tehtud töö ja soojendilt võetud soojushulga suhet Termodünaamika teine printsiip- soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale Entroopia- füüsikaline suurus, mida kasutatakse energia kvaliteedi kirjeldamiseks 3.peatükk
3) Kontsentratsioonist (n) 4) Kiirusest (v) 2 p= n Ek 1 Gaasi molekulaarkineetilise teooria põhivõrrand: 3 2 Normaalrõhk: p = 760mmHg 101325 Pa · Temperatuur iseloomustab keha soojuslikku seisundit. Soojushulga juurdeandmine mingile kehale tähendab selle keha molekulide kineetilise energia suurendamist. · Soojushulk on siseenergia, mille keha soojusvahetusel saab või annab ära. (Tähis Q, ühik J). · Temperatuur on molekulide keskmise kineetilise energia mõõt. Võime temperatuuri mõõta energia ühikutes. · Temperatuur on nii mikro kui ka makroparameeter. · Termodünaamika uurib soojusnähtusi eeldamata aine molekulaarset ehitust. · Kehade soojusvahetus sõltub kehade temperatuuridest ja kehade massidest.
2) Kiirusest (v) 2 Gaasi molekulaarkineetilise teooria põhivõrrand: p n Ek 3 Normaalrõhk: p 760mmHg 101325 Pa Temperatuur – iseloomustab keha soojuslikku seisundit. Soojushulga juurdeandmine mingile kehale tähendab selle keha molekulide kineetilise energia suurendamist. Soojushulk on siseenergia, mille keha soojusvahetusel saab või annab ära. (Tähis Q, ühik J). Temperatuur on molekulide keskmise kineetilise energia mõõt. Võime temperatuuri mõõta energia ühikutes. Temperatuur on nii mikro – kui ka makroparameeter. Termodünaamika – uurib soojusnähtusi eeldamata aine molekulaarset ehitust. Kehade soojusvahetus sõltub kehade temperatuuridest ja kehade massidest.
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
13,6kordselt. Liiter Hg-d on raskem ämbritäiest veest ja raudvasar ujub elavhõbedas kui kork vees. Et Hg on vedelas olekus -38 kuni 357 ° C juures ning soojendamisel paisub ühtlaselt.Tihedus vee suhtes on 13,546.Näiteks elavhõbetermomeetris kõverdub menisk teistpidi, sest elavhõbe klaasi ei märga. 7.Keemistemperatuur ehk keemispunkt ehk keemistäpp on temperatuur, mille juures vedeliku aururõhk saab võrdseks välisrõhuga, see tähendab aine hakkab keema. Keemistemperatuur sõltub välisrõhust ja tõuseb rõhu suurenedes. Keemise kestmiseks on vaja soojuse pidevat juurdevoolu. 8. Kui aurumine toimub ruumis, mis ei vaheta ümbritseva keskkonnaga ainet- hermeetilises ruumis- siis taolises situatsioonis saabub peagi olukord, kus aurustumine ja kondenseerumine saavutavad dünaamilise tasakaalu-nii palju kui muutub vedeliku molekuli auruks, muutub gaasi molekul vedelikuks. Vedelikutase anumas ei muutu.Auru, mis on
temp, rõhk, ruumala ehk siis keha üldised omadused. SÜSTEEMI VÕIME TEHA TÖÖD -vaatleme olukordi, kus tehakse tööd aine ruumala muutumise tõttu. -temodünaamikas loetakse positiivseks tööd, mida süsteem teeb, mitte välisjõud. isobaariline protsess Isobaariline protsess- rõhk ei muutu Joonisel B tehti rohkem tööd. Tööd tehakse alati mingi energia arvelt: 1.süsteemile on antud soojushulk. 2.süsteemi siseenergia (e. soojusenergia) 1 Süsteemi siseenergia: -molekulide kaootiline liikumine kineetiline energia (kulg-, pöörd- ja võnkliikumine) -molekulide vastastikmõju potentsiaalne energia (ideaalsel gaasil ei arvesta) Keha siseenergia sõltub rõhust ja temperatuurist. Ideaalse gaasi puhul ainult temperatuurist.
1) Kontsentratsioonist (n) 2) Kiirusest (v) 2 Gaasi molekulaarkineetilise teooria põhivõrrand: p n Ek 3 Normaalrõhk: p 760mmHg 101325 Pa Temperatuur iseloomustab keha soojuslikku seisundit. Soojushulga juurdeandmine mingile kehale tähendab selle keha molekulide kineetilise energia suurendamist. Soojushulk on siseenergia, mille keha soojusvahetusel saab või annab ära. (Tähis Q, ühik J). Temperatuur on molekulide keskmise kineetilise energia mõõt. Võime temperatuuri mõõta energia ühikutes. Temperatuur on nii mikro kui ka makroparameeter. Termodünaamika uurib soojusnähtusi eeldamata aine molekulaarset ehitust. Kehade soojusvahetus sõltub kehade temperatuuridest ja kehade massidest.
(kristallstruktuur) · Monokristall - terviklik keha, mille osakeste paigutuses eksisteerib üks ja seesama süsteem. · Polükristall - keha, mis koosneb paljudest erinevalt orienteeritud monokristallidest. · Faas - mikrokäsitluses ühe aine olek, mis erineb sama aine teistest olekutest osakeste paigutuse, osakestevaelise vastastikmõju ja soojusliikumise iseloomu poolest. · Faasisiire - aine üleminek ühest faasist teise(sulamine ja tahkumine, aurumine ja kondenseerumine, sublimatsioon ja härmatumine, rekristallatsioon) · Siirdesoojus - soojushulk, mis neeldub või eraldub faasisiirdel ühe massiühiku aine kohta. · Siirdetemperatuur - temperatuuri väärtus antud rõhul, millest kõrgemal on aine ühes, madalamal aga teises faasis. · Aur - kriitilisest temperatuurist madalama temperatuuriga gaas. · Gaas - aine agregaatolek, milles osakesed (aatomid ja molekulid) liiguvad
nimetatakse faasisiirdeks. Soojushulka, mis neeldub või eraldub faasisirdel aine ühe massiühiku kohta nimetatakse siirdesoojuseks. Siirdesoojused on näiteks: 1) Sulamissoojus (lambda) () Aine sulatamiseks kulub soojushulk Q=m, kus m-aine mass(kg) ja Q-soojushulk (J). Aine tahkumisel eraldub ehk vabaneb soojushulk Q=m (miinusmärgiga). Sulamine toimub iga tahkise jaoks kindlal temperatuuril sulamistemperatuuril (siirdetemperatuur). 2) Aurustumissoojus L () Kui aurav vedelik ei saa väljaspoolt energiat juurde, siis ta jahtub, järelikult auruva vedeliku temperatuuri hoidmiseks jäävana peab talle andma mingi soojushulga.
Mittelahustuvad ained ei segune iseeneslikult. Kui kaks tahket ainet üksteise peale panna ning koormis peale panna, siis pika aja jooksul seguneb aine väga vähe ( tahkistes liiguvad osakesed väga harva oma koha pealt ära ) . Iseeneslik segunemine difusioon. 4 ) soojuspaisumine Ained soojenedes paisuvad, aga jahtudes tõmbuvad kokku soojuspaisumine. Gaasi ruumala muut on võrdeline temperatuuriga ( gaas hakkab soojusega paisuma ja tungib välja ). Vedeliku ruumala muut on võrdeline temperatuuriga ( kui soe vedelik jahtub, siis veetase langeb ). Vesi on erandlik, alates temperatuurist 0oC 4oC tõmbub vesi kokku, seejärel hakkab to tõusmisel paisuma. Vesi on kõike tihedam temperatuuril 4oC. Tahke keha ruumala muut on võrdeline temperatuuri muuduga ( keha pikenemine on võrdeline temperatuuri muuduga ). 5 ) termomeeter Temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse termomeetrit. Selle idee andis Galileo Galilei. Ta riist
3. T = const ehk isotermiline protsess p = f (V ) ehk Boyle'i- Marionette'i seadus, mida kirjeldab seos p1V1 = p2V2 = pV = const Isoprotsesse kirjeldavad võrrandid saab tuletada ideaalse gaasi olekuvõrrandist, võttes ühe muutuja konstantseks. Punktiirjooned graafikutel väljendavad seda, et T madalatel väärtustel katset tehtud pole (joon on seal piirkonnas oletuslik). Termodünaamika esimene seadus: süsteemile juurdeantav soojushulk Q kulub süsteemi siseenergia U suurendamiseks ja välisjõudude vastu tehtavaks tööks ehk paisumise tööks A, st Q = U + A . Avaldatakse ka kujul U = A + Q , st süsteemi siseenergia muut U on võrdne välisjõudude töö A ja süsteemile antud soojushulga Q summaga. NB! Q ja A on algebralised suurused, mis tähendab seda, et kui Q > 0 , siis süsteem saab soojushulga; kui Q < 0 , siis süsteem annab ära soojushulga; kui A > 0 , siis teevad tööd välisjõud;
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
absoluutse temperatuuriga. m p V = R T M Isoprotsessid 1. Isotermilse protsessi käigus ei muutu gaasi temperatuur. pV = const 2. Isobaarilise protsessi käigus ei muutu gaasi rõhk. V/T = const 3. isohoorilise protsessi käigus ei muutu gaasi ruumala. p/T = const Kujutamine graafikutel Termodünaamika alused 2 võimalust siseenergia muutmiseks - 1)Tööd tehes 2)soojusülekande teel. Erisoojus Näitab, milline soojushulk tuleb 1kg ainele anda, et ta t0 tõuseks 1K võrra. Termodünaamika I printsiip- Termodünaamilisele süsteemile juurde antav soojushulk läheb süsteemienergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks. U = A + Q Termodünaamika II printsiip Käib protsesside kohta looduses. 3 sõnastust. 1) Soojus ei saa minna külmemalt kehalt kuumemale iseenesest. Peetakse silmas suletus süsteemi
3. T = const ehk isotermiline protsess p = f (V ) ehk Boyle'i- Marionette'i seadus, mida kirjeldab seos p1V1 = p2V2 = pV = const Isoprotsesse kirjeldavad võrrandid saab tuletada ideaalse gaasi olekuvõrrandist, võttes ühe muutuja konstantseks. Punktiirjooned graafikutel väljendavad seda, et T madalatel väärtustel katset tehtud pole (joon on seal piirkonnas oletuslik). Termodünaamika esimene seadus: süsteemile juurdeantav soojushulk Q kulub süsteemi siseenergia U suurendamiseks ja välisjõudude vastu tehtavaks tööks ehk paisumise tööks A, st Q = U + A . Avaldatakse ka kujul U = A + Q , st süsteemi siseenergia muut U on võrdne välisjõudude töö A ja süsteemile antud soojushulga Q summaga. NB! Q ja A on algebralised suurused, mis tähendab seda, et kui Q > 0 , siis süsteem saab soojushulga; kui Q < 0 , siis süsteem annab ära soojushulga; kui A > 0 , siis teevad tööd välisjõud;
Bernouelli võrrand Kui kiirus suureneb, siis rõhk väheneb 9. TERMODÜNAAMIKA Füüsikaharu, mille uurimisobjektiks on soojus kui energiaülekandevorm ning selle seos töö ja siseenergiaga Termodünaamika ei arvesta kehade siseehitusega Termodünaamilised põhiparameetrid on rõhk (p), ruumala (V) ja temperatuur (T) Soojusülekanne - energia kandumine ühelt kehalt teisele Soojushulk (Q) - füüsikaline suurus, mis mõõdab soojusülekandes ühelt kehalt teisele kandunud energiat. Ühik džaul (J) Soojuslik tasakaal - olukord, kus soojus-ülekandes osalevate kehade temperatuurid on võrdsustunud Termodünaamiline tasakaal - olukord, kus keha T, p, ja V on püsinud pikka aega muutumatutena Soojusülekande liigid soojusjuhtivus - soojus kandub osakeselt osakesele, ilma, et aine ümber paigutuks
KESKKONNAFÜÜSIKA KORDAMISKÜSIMUSED 1. Astronoomias kasutatavad mõõtühikud. Galaktikate liigitus. Linnutee. Astronoomiline ühik - on astronoomias kasutatav pikkusühik, mis võrdub Maa keskmise kaugusega Päikesest. Päikesest.1,495 978 7*1011 m Tähist a.ü. (e.k.) AU (ingl.) Päikesesüsteemi planeedid Toodud väärtused on keskmised kaugused. Planeet Kaugus Päikesest Merkuur 0,39 aü Veenus 0,72 aü Maa 1,00 aü Marss 1,52 aü Jupiter 5,20 aü Saturn 9,54 aü Uraan 19,2 aü Neptuun 30,1 aü Pluuto 39,44 aü Valgusaasta - vahemaa, mille valguskiir läbib vaakumis ühe troopilise aasta (365d 5h 48 min 46 sek) jooksul. 1 valgusaasta 63 241 aü Valgusaasta on vahemaa, mille valgus läbib vaakumis ühe aasta jooksul. 1 valgusaasta = 9,4605 × 1012 km = 9 460 500 000 000 km = 0,307 parsekit = 63 240 astronoomil
ainete moolide arvu tekke suunas (seega rõhu suurenemise suunas). Kui gaasiliste ainete moolide arvud on aga võrrandi mõlemal poolel võrdsed (või reaktsioonis ei osale gaasilisi aineid), siis rõhk reaktsiooni tasakaalu ei mõjuta. KONTROLLIDA! 16. Tasakaalulised protsessid (tuua näiteid). o Tasakaaluline saab olla ainult niisugune protsess, mis kulgeb lõpmata aeglaselt. Kuna soojust absoluutselt mittejuhtivaid aineid looduses ei leidu, siis on soojushulk, mida süsteem vahetab ümbruskonnaga, seda väiksem, mida kiiremini kulgeb protsess. Seega saavad adiabaatilistele lähedased olla ainult kiiresti kulgevad protsessid. Niisuguse protsessi näiteks võiks tuua kokkusurumise ja paisumise, mis toimub gaasi igas punktis helilaine levimisel. o Protsess on tasakaaluline. Kui protsess poleks tasakaaluline, liiguks see alati vaid stabiilsema seisu poole ning mitte kunagi ebastabiilsema poole ehk protsess oleks pööramatu
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
tingitud hüdrostaatilise rõhu (gh) ja dünaamilise rõhu (v2/2) summajääv suurus. Turbulentne voolamine .Re>-1000. Sisehõõrdeteguri e viskoossuse ühikuks on (pa s) (paskalsekund). Üleminukut laminaarslet voolamiselt turbulentsele voolamisele iseloomustab Reinholdsi arv.kriitiline Reinholdsi arv Rek=1000.Toricelli seadus määrab anumast ava kaudu väljavoolava vee kiiruse.v2= 2gh1 24.Termodünaamika 1.printsiip Süsteemile antud soojushulk läheb süsteemi siseenergia juurdekasvuks ning töö tegemiseks süsteemi välisjõudude vastu Q=U2-U1+A (Q-soojushulk, U-siseenergia, A-töö välisjõudude vastu). Soojushulga (Q) ühiluks on (J). 25.Isotermiline protsess - isot nim protsessi siis ,kui gaasi temp ei muutu . pV=const e p1/p2=V1/V2 p-rõhk v-ruumala 26.Isobaariline pr kui gaasi olek muutub konstantsel rõhul (p=const) e V 1/V2=T1/T2 v- ruumala T-temperatuur Temperatuuri tõusmisel 10C võrra suureneb iga gaasi ruumala 1/273
gaasi molekule. Need saavad keha liikumissuunalise impulsi ja annavad osa sellest edasi kaugematele molekulidele. Selle tõttu väheneb liikuva keha impulss ja keha liikumine on takistatud. Sisehõõre on seda suurem, mida kõrgem on gaasi temperatuur, mida karedam on keha pind ja mida suurem on keha kiirus. Teadusharu, mis tegeleb kehade liikumisega gaasides nimetatakse aerodünaamikaks. ·Nähtust, kus aine muutub vedelast olekust gaasiliseks nim. aurumiseks. ·Aurumine on põhjustatud sellest, et kiiremad aineosakesed väljuvad vedeliku pinnalt. ·Aurumine on seda kiirem, mida kõrgem on vedeliku temperatuur. ·Temperatuur on seda kõrgem, mida kiiremini osakesed keskmiselt liiguvad. ·Kui osakeste liikumise keskmine kiirus on suurem, leidub rohkem kiireid osakesi, mis on võimelised vedelikust väljuma. ·Aurumine on seda kiirem, mida kuivem on õhk. ·Õhus on alati veeauru. ·Veeauru hulk õhus on piiratud.
ajavahemik (kui kaua), tähis t, ühik 1 s. Agregaatolekuid on kolm: gaasiline, vedel ja tahke. Agregaatolek on määratud peamiselt aine temperatuuriga. Agregaatoleku muutumisega võib kaasneda nii soojuse neeldumine kui vabanemine. Seda iseloomustab siirdesoojus, mis on võrdne üleantava soojushulga ja ainekoguse massi jagatisega, ühikuks on 1 J/kg. Kokkuleppeliselt loetakse keha poolt saadud soojushulka positiivseks ja äraantud soojushulka negatiivseks. Agregaatolekute muutumised on: sulamine, tahkestumine, sublimeerumine, härmatumine, aurumine ja kondenseerumine. Keemine on aurustumine kindlal temperatuuril keemistemperatuuril. Keemine esineb siis, kui vedeliku küllastunud auru rõhk saab võrdseke välisõhu rõhuga. Küllastunuks nimetatakse auru, kui ajaühikus vedeliku pinnaühikult lahkunud molekulide arv on võrdne ajaühikus pinnaühikule langenud molekulide arvuga. Aineid jaotatakse vabade laengukandjate kontsentratsiooni järgi kolmeks: juhid,
SULAMINE * Aine üleminek tahkest olekust vedelasse. * Tahkestumine e. tahkumine on aine üleminek vedelast olekust tahkesse * Sulamise ajal (ja tahkestumise) keha temp. Ei muutu (Sulalumi, jäävesi 0 kraadi). * Keha sulatamiseks tuleb talle anda soojushulk, See soojushulk kulub mol.pot.energia suurendamiseks, mille moodustavad tahke keha molekulid, e. kristallvõre lõhkumiseks(temp. Seega mol. Kiirus ja kinenergia ei muutu). *Keha sulatamiseks vajalik soojushulk sõltub ...1...keha massist võrdeliselt ...2...keha ainest võrdeteguri landa kaudu. Q= LANDA * m(mass) Sulamissoojus Landa = Q/m (J/kg) näitab 1kg aine sulamiseks vajalikku soojushulka(1kg tahkumisel eralduvat Q-d) Näide: Vase sulamissoojus on 1,8*10(5) J/Kg näitab, et 1kg vase sulatamiseks kulub 180000J Tahke aine soojenemise graf. : Tahkumisel: AURUSTUMINE JA KONDENSEERUMINE *...on aine üleminek vedelast olekust gaasilisse. *...on aine üleminek gaasilisest olekust vedelasse
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
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