Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Aine agregaatolekute muutumine - Sulamine ja tahkumine". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
sulam, soojus, vedela, sulamistemperatuur, tahkumise, sulamine, tahkumine, ainel, kristallvõre, aurumine, kondenseerumine, aurumise, keemistemperatuur, keemine, 1000w, 0013, 1800s, energiahulk, vajaminev, ekin, moodustumise, lambda, soojendamine, 100g, ainetel, liikumisest, aurustumissoojuseks, auruks, keemissoojus, merepinna, sublimeerumine, 1000kgAine 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
Samuti on tahkise soojusjuhtivus erinevates suunades erinev, sellist aine omaduste sõltuvust mõjumissuunast nim. anisotroopiaks. Faasisiirded Faas on ühesuguse keemilise koosseisu ja füüsikaliste omadustega aine olek. Protsessi, kus aine läheb ühest faasist teise nim. faasisiirdeks, mille tunnuseks on aine omaduste oluline muutus. Soojushulka, mis neeldub või eraldub aine massiühiku kohta, nim. siirdesoojuseks. Kui aine läheb tahlest agregaatolekust vedalasse- sulamine. Kui aine läheb vedelast olekust tahkesse- tahkestumine e. kristalliseerumine. Kui aine läheb vedelast olekust gaasilisse- aurustumine. Kui aine läheb gaasilisest olekus vedelasse- kondenseerumine e. vedeldumine. Kui aine läheb tahkest olekust gaasilisse- sublimeerumine. Kui aine läheb gaasilisest olekust tahkesse- härmatumine. Sulamine ja tahkestumine Tahkised sulavad kindlal temperatuuril- sulamistemperatuuril. Aine sulamiseks tuleb sellele pidevalt soojust juurde anda
Soojusnähtusi iseloomustavad suurused Kootaja: Külli Liblik (Nõo PK) 9. klassile 1 Kodune töö: Õpikust ptk III lugeda. Vihikust õppida KUI JÄRGNEVATEL SLAIDIDEL ON MÕISTEID JA LAUSEID, MIDA KINDLALT TEAD, SIIS EI PEA SA NEID VIHIKUSSE KIRJUTAMA, AGA VÕID. TEKSTI LÄBI KIRJUTAMINE ON ÜKS ÕPPIMISE VIISE. 2 Sulamine ja tahkumine Sulamine aine muutub tahkest olekust vedelaks. Tahkumine aine muutub vedelast olekust tahkeks. Igal ainel on oma sulamis- ja tahkumistemperatuur. Sulamis- ja tahkumistemperatuurid on võrdsed. 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
Soojusnähtusi iseloomustavad suurused Kootaja: Külli Liblik (Nõo PK) 9. klassile 1 Kodune töö: Õpikust ptk III lugeda. Vihikust õppida KUI JÄRGNEVATEL SLAIDIDEL ON MÕISTEID JA LAUSEID, MIDA KINDLALT TEAD, SIIS EI PEA SA NEID VIHIKUSSE KIRJUTAMA, AGA VÕID. TEKSTI LÄBI KIRJUTAMINE ON ÜKS ÕPPIMISE VIISE. 2 Sulamine ja tahkumine Sulamine – aine muutub tahkest olekust vedelaks. Tahkumine – aine muutub vedelast olekust tahkeks. Igal ainel on oma sulamis- ja tahkumistemperatuur. Sulamis- ja tahkumistemperatuurid on võrdsed. SULAMINE JA TAHKUMINE TOIMUVAD KINDLAL, MUUTUMATUL TEMPERATUURIL. 3 t/C 40 20 10 soojenemin
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
·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. ·Kui õhk on niiske ei mahu õhku enam palju auru juurde ja aurumine on aeglane. ·Aurumise kiirus sõltub ainest ·Aurumisel vedelik jahtub ·Et hoida lahtise pinnaga vedelikku samal temperatuuril, on vaja vedelikule energiat juurde anda. ·Näit. higistamine ·Soojushulka, mis tuleb anda kindlal temperatuuril olevale ühele kilogrammile vedelikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks, nim. aurustumissoojuseks. ·Aurustumissoojus näitab kui suur soojushulk kulub 1kg vedeliku aurustamiseks või eraldub 1kg vedeliku
kirjeldamisel. Nendeks on suurused, mida on võimalik hõlpsasti mõõta, näiteks ainekoguse mass, rõhk, ruumala, temperatuur . Suurusi rõhk, ruumala ja temperatuur nimetatakse ka olekuparameetriteks. Olek ei tähenda siin mitte agregaatolekut, vaid ainekoguse seisundit, mis on määratud olekuparameetrite p, V ja T konkreetsete väärtuste kogumiga. Kui ühte olekuparameetrit muuta, muutub ka vähemalt üks teine olekuparameeter. 4.1.1. Temperatuur, soojus ja siseenergia Soojusõpetuse üheks põhimõisteks on temperatuur. Temperatuuril ei ole lühikest ja kõikehõlmavat definitsiooni. Sageli öeldakse , et temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit ja on määratud keha molekulide soojusliikumise kineetilise energiaga. Molekulide soojusliikumine esineb mitmel kujul. Tahkistes molekulid võnguvad kindlate tasakaaluasendite ümber, vedelikes toimub lisaks võnkumisele veel
TERMODÜNAAMIKA 1. Tuletada ideaalse gaasi siseenergia valem ja sõnastada lõpptulemus. m0 v 2 3 U = NE k = N = kTN Ideaalse gaasi siseenergia ei sõltub ainult temperatuurist ning ei sõltu gaasi 2 2 ruumalast ega rõhust. 2. Kirjuta energia jäävuse seaduse üldine sõnastus. Energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda ühest liigist teise ning kanduda ühelt kehalt teisele. 3. Tuletada ideaalse gaasi poolt tehtava töö seos gaasi ruumala isobaarilisel muutumisel. Gaas saab teha tööd siseenergia arvelt. Olgu kolvis oleva gaasi rõhk p ning selle ristlõikepindala S. Leiame mehaanilise töö gaasi paisumisel.Eeldame, et tegu on isobaarilise protsessiga. Ag = F s cos F p = F = p S Ag = p s ( h 2 - h 2 ) Ag = p V S s = h2 - h2 Avj =-Ag ; Avj = Ag 4. Põhjenda, millal teeb gaas a) Positiivset tööd b) Negati
asukoht kehas on muutumata. Vedelikkudes molekulid liiguvad kaootiliselt nii nagu gaasigi molekulid, kuid suurem tihedus tingib suurema põrgete arvu ja põrkest põrkeni läbitud tee pikkus on lühem. Vedelikkude molekulaarne sruktuur ei ole veel täiesti selge. Nähtavasti see on gaasi ja tahkiste struktuuride vahepealne. 2. Temperatuur. Temperatuur iseloomustab kehade soojusastet. Temperatuuri skaalat, mille nullpunktiks on võetud jää (H2O) sulamistemperatuur, nimetatakse Celsiuse skaalaks. Ühik 1oC on saadud jää sulamispunkti ja vee keemispunkti temperatuurivahemiku jagamisel 100 võrdseks osaks normaalõhurõhul. Ûks osa on 1oC. Temperatuur, mille korral lakkab aatomite ja molekulide kulgev soojusliikumine on -273,15 oC nimetatakse absoluutseks nulliks. Temperatuuri skaalat, mille nullpunktiks on 100 oC 373 K vôetud -273 oC nim. temperatuuri absoluutseks
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
paisumisel teeb tööd ja paneb kolvi liikuma. Soojusmasina kasutegur, valemid Soojusmasina kasutegur on protsentides väljendatud arv, mis näitab kui suure osa moodustab masina kasulik töö kütuse täielikul põlemisel vabanenud soojushulgast = (Akas /Q1)*100%=(Q1-Q2/Q1)*100%=(T1- T2/T1)*100% Mida tähendab protsesside iseeneslik kulg looduses? Suletud süsteemis saavad kuumad kehad vaid jahtuda, külmad kehad soojeneda. Soojus levib soojemalt kehalt külmemale. Milline on soojusvahetuse suund? Kui kaua see kestab? Soojusvahetus toimub soojemalt kehalt külmemale, kuni kehade temperatuurid on võrdsustunud. Mis on entroopia? Entroopia on energia kvaliteedi kirjeldamise suurus. S=Q/T (Q= üleantav soojushulk J; T= süsteemi temperatuur -K) Mida korrastatum süsteem on, seda väiksem on entroopia. Mida väiksem on süsteemi korrastatus, seda suurem on entroopia. Mida kõrgem on kvaliteet, seda madalam on entroopia.
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. 1 Näidisülesanne 1
Entroopia on vastastikustest muundumistest. Termodünaamika hõlmab ekstensiivne suurus. Entroopia kui olekufunktsiooni väärtuse mehaanilisi, soojuslike, elektrilisi, keemilisi, elektromagnetilisi ja määravad kaks meelevaldset olekuparameetrit. Gaasi entroopia muid nähtuseid. Tehnilise termodünaamika põhi ülesanne on väärtus normaaltingimustel loetakse nulliks. teoreetiliste aluste loomine, soojusmootorite, soojusjõu seadmete, soojus transformaatoritele. 4. Isohooriline protsessiks nim. sellist protsessi, kus Termodünaamilise süsteemi all mõistetakse kehade kogu, termodünaamilise süsteemi soojuslikul mõjutamisel selle maht mis võivad olla nii omavahel kui ka väliskeskkonnaga ei muutu. (v=const, dv=0). p1v1=RT1; p2v2=RT2—erimaht=> energeetilises vastumõjus. p1/T1*v=R=p2/T2*v => p1/p2=T1/T2
liikumisest (tuul). Ühesugustel tingimustel segunevad kiiremini need gaasid, mille molekulmass on väiksem. Soojusjuhtivust mõjutab gaasi mehhaaniline liikumine (tuul). Eksperimentaalselt väga raske uurida, temperatuuride erinevuse tõttu tekivad mitmesugused gaasivoolud. Kõige puhtamal kujul avaldub poorsetes materjalides. Gaasidel on üsna halb soojusjuhtivus. Toimub molekulide kineetilise energia ühtlustumine. Mida suurem on soojus, seda parem on soojusjuhtivus. Soojusisolatsioon on keskkond, mille soojusjuhtivus on üsna väike. Gaasis liikuvale kehale mõjub alati takistusjõud, mis sõltub keha kiirusest ja kujust. Kehaga põrkuvad gaasi molekulid hakkavad liikuma kehaga samas suunas, põrgates naabermolekulidele ning andes neile edasi mingi osa oma suunatud liikumise impulsist jne... Selle tulemusena väheneb ka liikuva keha enda impulss. Mida kõrgem on gaasi temperatuur, seda suurem on sisehõõre. Aerodünaamikaks
..+Nn)kT=NkT. Järelikult gaasi tehnilist tööd ei tehta ning termodün. keha üleminekuks määrab termodünaamiliste protsesside suuna--väiksema kogurõhk p=N1/V*kT+N2/V*kT+...+Nn/V*kT. Selle olekust 1 olekusse2 vajalik soojushulk q=cp(t2-t1). tõenäosusega olekust suurema tõenäosusega olekusse. võrrandi liikmed [(N1kT)/V, (N2kT)/V,...]väljendavad Seega on isobaarilises td protsessis keha poolt Def: Soojus võib iseenesest suunduda ainult kõrgema rõhku ,nn. komponendi osa- ehk partsiaalrõhku, mida juurdesaadav või äraantav soojushulk võrdne protsessis temp. kehalt madalama temp. kehale. Ringprotsess- TD omaks antud gaasikomponentsegu temperatuuril, kui ta esineva entalpia muutusega. pr. Kus töötav keha perioodiliselt paisub ja hõivaks kogu gaasisegu mahu
Nt. süsiniku aatomid võivad moodustada kas teemandile või grafiidile vastavad kristallvõred. Ühed ja samad süsiniku aatomid, erineva kujuga kristallvõred. Järelikult on erinevad füüsikalised omadused. Teemant on kõva, sellest valmistatakse puure või nuge. Grafiit on pehme. Mõlemad on tahkised aga erinevate füüsikaliste omadustega. Ahjutahm, mis koosneb ka süsiniku aatomitest on aga amorfne. Faasisiirded 1) Sulamine, mis on aine üleminek tahkest faasist vedelasse. 2) Tahkumine, mis on aine üleminek vedelast faasist tahkesse. 3) Aurumine, mis on aine üleminek vedelast faasist gaasilisse. 4) Kondenseerumine, mis on aine üleminek gaasilisest faasist vedelasse. 5) Sublimatsioon, mis on aine üleminek tahkest faasist gaasilisse. 6) Härmatumine, mis on aine üleminek gaasilisest faasist tahkesse. 7) Rekristallatsioon, mis on faasisiire, mis toimub kristallvõre muutmise teel.
Soojusõpetus Soojusõpetus uurib soojusnähtusi. Soojusnähtused on nähtused, kus keha temp. Muutub või aine läheb 1-st olekust 2-sse. Soojusnähtused on inimesele tähtsad. Paarikümne kraadine muutus looduses kutsub esile suuri muutusi, paari kraadine muutus inimese sees kutsub esile tervisehäireid. Inimene on õppinud kasutama soojusnähtusi (autod, lennukid, laevad) Temperatuur Temp. on keha soojusolekut iseloomustav suurus. A.Celsius 1701-1744 0 jää sulamine ja 100 vee keemine G.D.Farenheit 1686-1736 32F jää sulamine, 212F vee keemine R. de Reaumur 1683-1757 0R, 80R W.Thomson (lord Kelvin) 273 K 373 K Soojuspaisumine Kõik kehad soojenedes paisuvad. Nii gaasid, vedelikud kui ka tahked vedelikud. Tahkete kehade soojuspaisumine jaguneb kaheks: ruumpaisumine ja joonpaisumine. Joonpaisumist leitakse valemist l=l(null all) × × t alfa= 1/kraadindik, t= t2- t1 l= lo + l. l=pikenemine(m) lo= altpikus alfa=
võrdne protsessis esineva entalpia muutusega. Joonis: p T v s 3) Isotermiline protsess on selline td pr, mis toimub püsival temperatuuril. (T=const, T=0). p1v1=p2v2 => p1/p2=v2/v1— Boyle-Mariotte´i seadus. Siin mehaaniline ja tehniline töö on omavahel võrdsed. Seega muundub isotermilisse protsessi antav soojus täielikult tööks. Kunaideaalse gaasi siseenergia ja entalpia sõltuvad ainut temp-ist, siis on isoterm. protsessis Δu=Δi=T(s2-s1). Ts-diagrammil väljendub isotermiline protsess horisontaalse joonena. Joonis: p T 5. Adiabaatne protsess on selline td prot. mis toimub soojuslikult isoleeritud tingimustes. (dq=0, q=0). Adiabaatilises td- lies protsessis tehtav mehaaniline töö võrdub siseenergia vähenemisega, tehniline töö entalpia
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.
Q soojushulkJ - sulamissoojus J/kg m- mass kg 23.Sulamissoojus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur soojushulk on vaja ühikulise massiga aine sulatamiseks tema sulamistemperatuuril. 24.Jää sulamissoojus on 3.4 * 10 (5) J / kg, st et 1 kg jää sulatamiseks sulamistemperatuuril kulub soojust 3.4*10(5) J 25.Aurumine on nähtus, mille korral aine muutub gaasiliseks. Kondenseerumine on nähtus, kus gaas muutub vedelikuks. Aurumine toimub igal temperatuuril, ka tahked ained auruvad, aurumisel keha temperatuur langeb. Aurumise kiirus sõltub keha temperatuurist, ainest, õhuniiskusest ja õhu liikumisest. 26. Soojushulga arvutamine aurumisel ja kondenseerumisel Q=+-LM L= aurustumissoojus J / kg 27.Aurustumissoojuseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis näitab, kui suur soojushulk on vaja ühikulise massiga aine aurustamiseks jääval (kindlal) temperatuuril. 28.Vee aurustumissoojus on 2
(S) [J/K] Soojenemisel entroopia ehk korrapäratuse aste suureneb ja jahutamisel väheneb. S =s M dq ds = T 2 dq s = s 2 - s1 = = J / kg * K 1 T Joone alune pinala näitab q-d ehk protsessist osavõtvat soojushulka. Joonis õpik lk 48. 21. Termodünaamika II seaduse tuntumad sõnastused. 1) Kogu soojust ei ole võimalik muundada tööks.(soojuskaod) 2) Soojus ei saa ise minna madalama temperatuuriga kehalt kõrgema temperatuuriga kehale selleks on vaja tööd teha. 3) Soojus läheb alati soojemalt kehalt külmemale. 22.(23) Termodünaamilised põhiprotsessid ja nende graafiline kujutamine pv- ja Ts-diagrammil. 1)Isohoorne(isohooriline) protsess, mis kulgeb konsantsel mahul (V=const) , näiteks gaasi kuumutamine kinnises anumas. 2) Isobaarne protsess Protsess, mis kulgeb konstantsel rõhul. (p=const)
(S) [J/K] Soojenemisel entroopia ehk korrapäratuse aste suureneb ja jahutamisel väheneb. S s M dq ds T 2 dq s s 2 s1 J / kg * K 1 T Joone alune pinala näitab q-d ehk protsessist osavõtvat soojushulka. Joonis õpik lk 48. 21. Termodünaamika II seaduse tuntumad sõnastused. 1) Kogu soojust ei ole võimalik muundada tööks.(soojuskaod) 2) Soojus ei saa ise minna madalama temperatuuriga kehalt kõrgema temperatuuriga kehale selleks on vaja tööd teha. 3) Soojus läheb alati soojemalt kehalt külmemale. 22.(23) Termodünaamilised põhiprotsessid ja nende graafiline kujutamine pv- ja Ts- diagrammil. 1)Isohoorne(isohooriline) protsess, mis kulgeb konsantsel mahul (V=const) , näiteks gaasi kuumutamine kinnises anumas. 2) Isobaarne protsess Protsess, mis kulgeb konstantsel rõhul. (p=const)
temperatuuri muuduga, keha massiga ja sõltub ainest. 7. Mis on erisoojus? Keha soojendamiseks kuluva või jahtumisel vabaneva soojushulga sõltuvust ainest iseloomustavat suurust nimetatakse ERISOOJUSEKS. Erisoojus näitab soojushulka, mis kulub ühe massiühiku aine soojendamiseks 1 kraadi võrra või vabaneb selle jahtumisel 1 kraadi võrra. Ainete erisoojused määratakse katseliselt ja kantakse tabelisse. 8. Mis on sulamine? Sulamissoojus. SULAMINE on aine üleminek tahkest olekust vedelasse. Tahkisel on kindel sulamistemperatuur, st sulamise ajal keha temperatuur ei muutu. Sulamise ajal juurdeantav soojushulk kulub kristallvõre lõhkumiseks. Kuna sulamise ajal keha temperatuur ei muutu, siis osakeste kineetiline energia ei muutu. Muutub osakeste pot. energia. Osakeste võnkeamplitud suureneb, osakesi hoidvad jõud nõrgenevad ja sulamistemperatuuril osakesed lahkuvad oma kohalt. Osakeste paigutus muutub
soojenemine Q=cm(t2–t1 ) jahtumine Q=cm(t2–t1 ) Põlemine on keemiline protsess, aga kütuse põlemine Q= k·m põlemisel eraldub soojust. Sulamine on tahke aine muutumine sulamine Q=Λm vedelikuks. Sulamisel soojus neeldub. Tahkumine on vedela aine muutumine tahkumine Q=Λm tahkeks. Tahkumisel soojus eraldub.
nim soojushulgaks (tähistatakse Q, mõõtühikuks on dzaul (J)). Soojushulga arvutamiseks kasutatakse valemit: Q = cmT , kus Q on ülekantud soojushulk (J), c J on erisoojus ( kg K ) ja T on temperatuuri muut (lõpp- ja algtemperatuuri vahe). Aine võib olla kolmes olekus nn agregaatolekus: gaasiline, vedel või tahke. Soojushulkade arvutamine aine üleminekul ühest agregaatolekust teise (faasisiirdel): 1) sulamine ja tahkestumine aine muutub tahkest olekust vedelasse ja vastupidi: Q = m , kus Q on vastavalt kas sulamiseks vajaminev või tahkestumisel eralduv soojushulk (J), on sulamissoojus (J/kg) ja m on ainekoguse mass (kg).; 2) aurustumine ja kondenseerumine aine muutub vedelast gaasiliseks ja vastupidi: Q = Lm , kus Q on vastavalt kas aurustumiseks kulunud või kondenseerumisel eralduv soojushulk (J), L on aurustumissoojus (J/kg) ja m on ainekoguse mass (kg)
Q1 Q2 Akas=Q1-Q2 Gaasi põlemisel saadakse Q1, töötavaks kehaks on gaas, jahutiks väliskeskkond. Soojusmasina kasutegur näitab kasuliku töö ja kulutatud energia kulu: A Q - Q2 T - T2 = kas = 1 100% või = 1 100% Q1 Q1 T1 (Ideaalne soojusmasin) Termodünaamika teine printsiip paneb paika protsesside suuna, mis looduses toimuvad. 1. Soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale. 2. Suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekult mittekorrastatule. 3. Loodus püüab üle minna vähem tõenäoliselt olekult tõenäolisemale. Iseeneslik protsess tähendab suletud süsteemi lähtudes makrokäsitlusest. Kui ained on segamata on tegemist korraga ja kui segatud siis korratusega. Korratus väheneb osakeste soojusliku liikumise tõttu. Entroopia
4. Kirjuta näiteid ainetest, mis toatemperatuuril on vedelikud. 5. Kirjuta näiteid ainetest, mis toatemperatuuril on gaasid. 6. Mida tähendab sõna agregaatolek? 7. Millises agregaatolekus ainetel on võimalik võre? 8. Millises agregaatolekus ained segunevad iseeneslikult kõige kergemini? 9. Millisel juhul iseeneslikult segunevad vedelikud? 10. Kuidas nimetatakse ainete iseeneslikku segunemist? 11. Millises olekus ainel on osakeste vahel kõige rohkem tühja ruumi? 12. Millises olekus aineosakesed liiguvad kaootiliselt? 13. Gaasimolekulid liiguvad toatemperatuuril kiirustega mõnisada meetrit sekundis kuni 1500m/s. Kuidas seletada nähtust, et lõhnad tegelikult nii suure kiirusega ei levi? Millistes tingimustes leviks lõhnad suurema kiirusega? Põhjenda oma vastused. 14. Mis on kontraktsioon vedelike puhul? Selgita seda nähtust. 15
Töötav keha Jahuti Soojendi Akas=Q1-Q2 Gaasi põlemisel saadakse Q1, töötavaks kehaks on gaas, jahutiks väliskeskkond. Soojusmasina kasutegur – näitab kasuliku töö ja kulutatud energia kulu: A Q Q T T kas 1 2 100% või 1 2 100% (Ideaalne soojusmasin) Q1 Q1 T1 Termodünaamika teine printsiip paneb paika protsesside suuna, mis looduses toimuvad. 1. Soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale. 2. Suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekult mittekorrastatule. 3. Loodus püüab üle minna vähem tõenäoliselt olekult tõenäolisemale. Iseeneslik protsess tähendab suletud süsteemi lähtudes makrokäsitlusest. Kui ained on segamata on tegemist korraga ja kui segatud siis korratusega. Korratus väheneb osakeste soojusliku liikumise tõttu. Entroopia Soojusmasinast tuleb alati anda mingi soojushulk jahutile
Töötav keha Jahuti Soojendi Akas=Q1-Q2 Gaasi põlemisel saadakse Q1, töötavaks kehaks on gaas, jahutiks väliskeskkond. Soojusmasina kasutegur näitab kasuliku töö ja kulutatud energia kulu: A Q Q T T kas 1 2 100% või 1 2 100% (Ideaalne soojusmasin) Q1 Q1 T1 Termodünaamika teine printsiip paneb paika protsesside suuna, mis looduses toimuvad. 1. Soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale. 2. Suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekult mittekorrastatule. 3. Loodus püüab üle minna vähem tõenäoliselt olekult tõenäolisemale. Iseeneslik protsess tähendab suletud süsteemi lähtudes makrokäsitlusest. Kui ained on segamata on tegemist korraga ja kui segatud siis korratusega. Korratus väheneb osakeste soojusliku liikumise tõttu. Entroopia Soojusmasinast tuleb alati anda mingi soojushulk jahutile
TEHNILINE TERMODÜNAAMIKA SISSEJUHATUS Termodünaamika on teadus energiate vastastikustest seostest ja muundumistest, kus üheks komponendiks on soojus. Tehniline termodünaamika on eelmainitu alaliigiks, mis uurib soojuse ja mehaanilise töö vastastikuseid seoseid. Tehniline termodünaamika annab alused soojustehniliste seadmete ja aparaatide (näiteks katelseadmete, gaasiturbiinide, sisepõlemismootorite, kompressorite, reaktiivmootorite, soojusvahetusseadmete, kuivatite jne.) arvutamiseks ja projekteerimiseks. Tehniline termodünaamika nagu termodünaamika üldse tugineb kahele põhiseadusele.
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......................................................................................................5 1.4. Temperatuur ja temperatuuri mõõtmine....................................................................................5
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. Pmts võib soojus minna ka külmemat soojemale, aga see eeldab töö tegemist. 2) Suletud süsteemi püüab üle minna korrastatud (ained on segunemata) olekust mittekorrastatud (ained on segunenud) olekusse. 3) Loodus püüab üle minna vähem tõenäolisemalt ebatõenäolisemasse olekusse. Töö gaasi paisumisel A= p*
süsteemile antava soojushulga q ja tema heaks tehtava töö w summaga. Süsteem võib ka energiat kaotada, st teha tööd või anda ära mingi osa soojusest. Seega muutub suletud süsteemi energia. • Suletud süsteemi energia muutub tänu energiavahetusele soojuse ja töö kujul süsteemi ja ümbritseva keskkonna vahel. Isoleeritud süsteemi siseenergia ei muutu, kuna puudub soojusülekanne 3. Protsessifunktsioonid. Energia, töö, soojus. Termodünaamika I seadus. Olekufunktsioonid. Paisumistöö. Kalorimeetria. Siseenergia. Nimetage ja seletage termodünaamika esimesest seadusest tulenevaid järeldusi. Energia- keha või jõu võime teha tööd, džaul Töö on liikumine mõjuva jõu vastu. Soojus on energia, mis kantakse üle tänu temperatuuri erinevusele. Kõrgemalt madalamale. Termodünaamika I seadus: isoleeritud süsteemi siseenergia on konstantne, mitteisoleeritud süsteemi korral ∆U=q+w
annaabi.ee 
