Pneumaatika ja hüdraulika alused (AP12) GabrielPruks Õhu kokkusurutavus Nagu gaasidele üldiselt omane ei oma ka õhk kindlat ruumala, see muutub vastavalt välistingimustele. Gaasid täidavad kogu ruumala, millesse nad on suletud. Gaasi rõhu ja gaasi ruumala omavahelise seose tingimusel, et gaasi temperatuur ei muutu, määrab ära Boyle-Mariotte seadus. Õhu ruumala sõltuvus temperatuurist Temperatuuri tõustes suureneb gaasi ruumala 1/273 võrra oma algruumalast iga Kelvini kraadi kohta tingimusel, et gaasi rõhk jääb konstantseks. Seda seos kirjeldab Gay-Lussac'i seadus. Pneumaatikas kasutatakse õhu koguse mõõtmiseks tihti sellist ühikut nagu õhu kogus normaaltingimustel Nm3 (normaalkuupmeeter). Hüdraulika on vajalik osa auto mehhanismide juures, hüdraulikat kasutatakse väga paljudes kohtades. Ühe lihtsama näitena võime tuua töökojas oleva hüdraulilise tungraua. See hõlbustab tööd, ning muudab selle palju kiiremaks
Suurust ,mis isel ruumipaisumise sõltuvust keha ainest Lainega kandub edasi ak energia. Interferentsiks nim koherenteste lainete liitmist. ja välistingimustest ,nim ruumipaisumisteguriks.=3 Vt=V0(l+t) Ruumipaisumistegur Koherentseks nim ühesuguse sagedusega laineid, millede faaside vahe ei muutu aja jooksul. näitab ,kui suure osa algruumalast temp 0 0 suureneb ruumala ,kui keha soojendada 1 0 võrra Difraktsiooniks nim laine paindumist oma teel seisva tõkke taha. (1+t) joonpaisumis binoom (1+t) ruumapsiumis binoom 4.Bernoulli võrrand- Statsionaarsel voolamisel ideaalses vedelikus tihedusega() on staatiline rõhk(p), vedelikusamba kaalust tingitud hüdrostaatilise rõhu(gh) ja dünaamilise rõhu(v2/2)summa jääv suurus. p1+gh1+v12/2= p2+gh2+v22/2; v-kiirus 5
liikumisele kaks põhisuurust: jõud ja mass .Jõud on iga põhjus ,mis kutsub esile ruumipaisumisteguriks.β=3α Vt=V0(l+βt) Ruumipaisumistegur näitab ,kui suure keha kiireneva v aeglustuva liikumise.Mass on ainehulk antud kehas .m 0-seisumass osa algruumalast temp 00 suureneb ruumala ,kui keha soojendada 1 0 võrra ,c-valguskiirus ,v-kiirus m=m0/ (1 v / c) N 1. -iga keha seisab paigal (1+αt) joonpaisumis binoom (1+βt) ruumapsiumis binoom v liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt seni ,kuni välisjõud seda olekut ei muuda.N 2.seadus-keha kiirendus on võrdelises seoses sellele kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline selle keha massiga a=F/m N 3.seadus-kaks keha mõjutavad
ilma keha massi teadmata. Teada on vaja õla pikkust(l) ja võnkeperioodi (T). T=2 I /mgl kus I = ml 2 4.vedelike sisehõõre 5.Tahke keha joonpaisumine tahke keha joonmõõtmete muutumine temp muutumisel. l= l0t = l(l0t) mõõtühik (l/C) lt=l0(l+t) lt-keha pikkus erinevatel temperatuuridel algpikkusel l0 järgi. Suurust ,mis isel ruumipaisumise sõltuvust keha ainest ja välistingimustest ,nim ruumipaisumisteguriks.=3 V t=V0(l+t) Ruumipaisumistegur näitab ,kui suure osa algruumalast temp 00 suureneb ruumala ,kui keha soojendada 10 võrra (1+t) joonpaisumis binoom (1+t) ruumapsiumis binoom
liikumisele kaks põhisuurust: jõud ja mass .Jõud on iga põhjus ,mis kutsub esile ruumipaisumisteguriks.β=3α Vt=V0(l+βt) Ruumipaisumistegur näitab ,kui suure keha kiireneva v aeglustuva liikumise.Mass on ainehulk antud kehas .m 0-seisumass osa algruumalast temp 00 suureneb ruumala ,kui keha soojendada 1 0 võrra ,c-valguskiirus ,v-kiirus m=m0/ (1 v / c) N 1. -iga keha seisab paigal (1+αt) joonpaisumis binoom (1+βt) ruumapsiumis binoom v liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt seni ,kuni välisjõud seda olekut ei muuda.N 2.seadus-keha kiirendus on võrdelises seoses sellele kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline selle keha massiga a=F/mN 3.seadus-kaks keha mõjutavad
Veeldumine kui aur muutub vedelikuks on tegu veeldumise e kondenseerumisega. Soojust antakse ära. Amorfsetel ainetel pole kindlat sulamis-ja tahkumistemperatuuri, kristalsetel aga on. Tahke keha joonpaisumine tahke keha joonmõõtmete temp muutumisel l=lt -l0 lt keha pikkus erinevatel temperatuuridel algpikkusel l0 järgi. Suurust , mis isel ruumipaisumise sõltuvust keha ainest ja välistingimusest nim ruumipaisumisteguriks. =3 Vt=V0 (l+t) ruumipaisumistegur näitab, kui suure osa algruumalast temp 0° suureneb ruumala, kui keha soojendada 1° võrra (1+t) joonpaisumis binoom (1+t) Aine oleku diagramm Y = temperatuur ja X = energia lisamine... Algab siis tahkest... tõuseb kuni T ulamine.. on stabiilne, mingi hetk hakkab tõusma jälle ja on vedel, kuni keemistemperatuurini.. seal siis on stabiilne. Energia jällegi neeldub ja edasi siis hakkab temperatuur tõusma ning aine on gaasiline. See on kristallilise aine puhul
4. Gaasi ruumala ja rõhu omavaheline seos Nagu gaasidele üldiselt omane ei oma ka õhk kindlat ruumala, see muutub vastavalt välistingimustele. Gaasid täidavad kogu ruumala, millesse nad on suletud. Gaasi rõhu ja gaasi ruumala omavahelise seose tingimusel, et gaasi temperatuur ei muutu, määrab ära Boyle-Mariotte seadus 5. Õhu ruumala sõltuvus temperatuurist Temperatuuri tõustes suureneb gaasi ruumala 1/273 võrra oma algruumalast iga Kelvini kraadi kohta tingimusel, et gaasi rõhk jääb konstantseks. Seda seost kirjeldab Gay- Lussac'i seadus. V1/V2=T1/T2 VT2=VT1+(VT1/273)×(T2-T1) VT1 ruumala temperatuuril T1 VT2 ruumala temperatuuril T2 6. Pneumoautomaatikas surutud õhule esitatavad nõuded Kasutatav suruõhk peab olema puhas ja kuiv. Vastasel korral põhjustab ta suruõhuseadmete kulumist ja rikkeid. See eeldab head Puhastamine, kuivatamine,
8,31·103J/kmol·K) m-mass V-ruumala T-Temperatuur(K) -gaasimoolimass p-rõhk 29.Tahke keha joonpaisumine tahke keha joonmõõtmete muutumine temp muutumisel. l= l0t = l(l0t) mõõtühik (l/C) lt=l0(l+t) lt-keha pikkus erinevatel temperatuuridel algpikkusel l0 järgi. Suurust ,mis isel ruumipaisumise sõltuvust keha ainest ja välistingimustest ,nim ruumipaisumisteguriks.=3 Vt=V0(l+t) Ruumipaisumistegur näitab ,kui suure osa algruumalast temp 00 suureneb ruumala ,kui keha soojendada 10 võrra (1+t) joonpaisumis binoom (1+t) ruumapsiumis binoom 30.Molekulaarkineetilise teooria põhivõrrand pV=2/3·n =mv2 n-molekulide arv. -nurkkiirendus Mol kin teooria põhidef gaasi rõhu ja ruumala korrutis on võrdne 2/3 kõikide molekulide keskmise kineetilise energiaga . Molekulide kin en võrdub 2/3 Boltzmanni konstandi (K=1,38·10 -23J/K) ja absoluutse temperatuuri korrutisega . =3/2·KT R=8,31·10 3 un gaasi konst K=R/NA
Õhu ruumala anumas kokkusurumise tulemusena on V2=0,5m3. Milline on rõhu P2 väärtus? Rõhu P2 suuruse leiame kasutades valemit p1×V1=p2×V2 : P2=(100kPa×1m3)/0,5m3=200kPa Suurendades jõudu veel, nii et ruumala V3=0,05m3, saame rõhu väärtuseks: P3=(100kPa×1m3)/0,05m3=2000kPa 6 1.5 Õhu ruumala sõltuvus temperatuurist Temperatuuri tõustes suureneb gaasi ruumala 1/273 võrra oma algruumalast iga Kelvini kraadi kohta tingimusel, et gaasi rõhk jääb konstantseks. Seda seost kirjeldab Gay-Lussac'i seadus (sele 3). V1/V2=T1/T2 VT2=VT1+(VT1/273)×(T2-T1) VT1 ruumala temperatuuril T1 VT2 ruumala temperatuuril T2 Sele 3 - Gaasi ruumala ja temperatuuri omavaheline seos Näide: 0,8 m3 õhku, mille algtemperatuur T1=293K (20°C), kuumutatakse konstantsel rõhul temperatuurini T2=344K (71°C). Milline on õhu ruumala temperatuuril T2?
Õhu ruumala anumas kokkusurumise tulemusena on V2=0,5m3. Milline on rõhu P2 väärtus? Rõhu P2 suuruse leiame kasutades valemit p1×V1=p2×V2 : P2=(100kPa×1m3)/0,5m3=200kPa Suurendades jõudu veel, nii et ruumala V3=0,05m3, saame rõhu väärtuseks: P3=(100kPa×1m3)/0,05m3=2000kPa 6 1.5 Õhu ruumala sõltuvus temperatuurist Temperatuuri tõustes suureneb gaasi ruumala 1/273 võrra oma algruumalast iga Kelvini kraadi kohta tingimusel, et gaasi rõhk jääb konstantseks. Seda seost kirjeldab Gay-Lussac'i seadus (sele 3). V1/V2=T1/T2 VT2=VT1+(VT1/273)×(T2-T1) VT1 ⇒ ruumala temperatuuril T1 VT2 ⇒ ruumala temperatuuril T2 Sele 3 - Gaasi ruumala ja temperatuuri omavaheline seos Näide: 0,8 m3 õhku, mille algtemperatuur T1=293K (20°C), kuumutatakse konstantsel rõhul temperatuurini T2=344K (71°C). Milline on õhu ruumala temperatuuril T2?
temperatuur. Gaaside seadused Boyle'i (Boyle-Mariotte'i) seadus Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi ruumala pöördvõrdeline talle avaldatud rõhuga. VP = const V1P1 = V2P2 Gay-Lussac'i seadus ehk Charles'i seadus Konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi ruumala võrdeline gaasi absoluutse temperatuuriga. Gaasi temperatuuri tõustes 1 kraadi võrra konstantsel rõhul paisub gaas 1/273 võrra oma algruumalast. NB! Võrdeline sõltuvus kehtib AINULT juhul, kui temperatuur on Kelvini skaalas! Konstantsel ruumalal on kindla koguse gaasi rõhk võrdeline gaasi absoluutse temperatuuriga. Gaasi temperatuuri tõustes 1 kraadi võrra konstantsel ruumalal suureneb gaasi rõhk 1/273 võrra oma algrõhust. Avogadro seadus Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel rõhul ja temperatuuril võrdse arvu molekule (aatomeid). NB! Seos kehtib AINULT gaaside korral!