mis on ja mida näitab erisoojus, aurustumissoojus, sulamissoojus ERISOOJUS c = Q / m . t (J / kg . K) AURUSTUMISSOOJUS L=Q/m (J/kg) Keemis- ehk aurustumissoojus (L) on füüsikaline suurus, mis näitab kui palju soojust on vaja 1 kg antud aine aurustumiseks või kui palju soojust eraldub 1 kg aine kondenseerumisel keemistemperatuuril. L-i saame tabelist (õpiku tagakaanelt, ülesannete kogu tagant) Näidisülesanne 2 Mida näitab vee keemissoojus 2,3·10 J/kg. Vastus: 1 kg vee aurustumiseks on vaja 2 300 000 J soojust/energiat.
kineetilise ja pot. energiate summa(J). Soojushulk Q-ühelt kehalt teisele ülekandunud siseenergia(J). Ülekandumine võib toimuda 3viisil:1)kiirguse teel 2)soojus juhtimise teel 3)konvektsiooni(vedeliku või gaasi ringvoolu) teel. Erisoojus c-soojushulk, mis tõstab 1kg aine temperatuuri 1K võrra, neid võib leida tabelist. Sulamissoojus -soojushulk, mis sulatab 1kg kristalset ainet sulamistemperatuurini(mis määratakse normaalrõhul). Aurustumissoojus L-soojushulk, mis aurustub 1kg vedeliku, määratakse tavaliselt keemistemp juures(keemistemp määratakse normaalrõhul). Faas ja faasisiired: termodünaamiliseks faasiks nim. kindlate omadustega ainet, mida ümbritsevad teiste omadustega ained. Vesi, õhk, jää-3 erinevat faasi. Faasisiireded: I liiki-agregaatoleku muutused:tahke-vedel-sulamine; vedel-tahke-tahkumine; vedel- gaas-aurustumine; gaas-vedel-kondenseerumine; gaas-tahke-härmatumine; tahke- gaas-sublimatsioon
Tahke, vedel ja gaasiline aine erinevad aineosakeste liikumise poolest. Difusioon-Ainete iseeneslik segunemine. Nt:Lõhnaõli pudeli avamine. Lõhn levib ruumis, sest lõhnava aine molekulid segunevad õhuosakestega ja liiguvad korrapäratult. Soojuspaisumine-põhineb soojusliikumisel. Vedelik termomeeter. Soojushulk-keha siseenergia hulk, mis kandub ühelt kehalt teisele.[1J][1KJ][1cal] Soojusülekande liigid: Soojusjuhtivus, konvektsioon, soojuskiirgus.(Metallid on head soojusjuhid, vesi halb). Aine erisoojus-näitab, kui suur soojuhulk peab kehale kanduma, et keha massiga 1kg soojeneks 1 kraadi võrra. Sulamistemperatuur-on temperatuur, mille juures aine sulab. Aurustumissoojus-näitab, kui suur soojushulk kulub 1kg vedeliku aurustumiseks jääval temperatuuril. Vee keemise etapp: tekivad mullikesed anuma seintel(vedeliku lahustunud gaasi eraldumise tulemusel) Gaasi hulk väheneb ja gaas hakkab eralduma. Edasisel vee kuumutamisel mullikesed paisu...
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 temperatuuriga auruks, nimetatakse aurustumissoojuseks . Aurustumissoojus = aine aurustumiseks vajalik soojushulk / aine mass. L=Q/m Ühik on 1 J / k...
juures. Vee tihedus on kõige suurem 4°C juures (1,00 g/cm³). Külmumisel paisub vesi märgatavalt (jää tihedus on 0,92 g/cm³), sest jää on hõreda ehitusega, vee molekulide vahel on üsna suured tühimikud. Enamik teisi vedelikke tõmbub aga tahkumisel kokku. Vee molekulidel on väga tugev vastastiktoime ja sellest tingituna erakordselt suur erisoojus (iseloomustab soojushulka, mis on vajalik 1 g aine temperatuuri tõstmiseks 1°C võrra; on veel 1 cal/g) ja aurustumissoojus (kindla ainekoguse aurustamiseks vajalik soojushulk; vee aurustumisel neeldub palju soojust, kondenseerumisel see eraldub). Soojusmahtuvus väljendab soojushulka, mis on vajalik kogu vaadeldava ainekoguse temperatuuri tõstmiseks 1° võrra. Vesi pehmendab järske temperatuurimuutusi seoses aastaaegade ning ka öö ja päeva vaheldumisega (eriti suurte merede või ookeanide läheduses, merelise kliima aladel.
Füüsika kordamisküsimused lk. 3888 1. Selgita mõisted: 1) Sulamissoojus Näitab kui suur soojushulk tuleb anda 1kg ainele tema täielikuks sulamiseks sulamistemperatuuril. 2) Aurustumissoojus Näitab kui suur soojushulk kulub 1kg vedela aine täielikuks aurustumiseks keemistemperatuuril. 3) Keemine Vedeliku aurustumine kogus ulatuses. 4) Isotoop Keemiline element, kus prootonite arv on sama, kuid neutronite arv erinev. 5) Looduslik radioaktiivsus Ebapüsivate tuumade iseeneselik sisemine ümberkorraldumine, mille käigus tuum paiskab välja alfaosakesi, beetaosakesi või gammakiirgust. 6) AhelreaktsioonProtsess, kus protsessi lõpptulemus käivitab uue
*Q=cm(t2-t1) ->soojenemine ja jahtumine [Q=soojushulk J, c=erisoojus J/kg0C, m=mass kg] 3)Defineeri erisoojus. Füüsikalist suurust, mis näitab milline soojushulk on vajalik mingi aine 1 kilogrammi temperatuuri tõstmiseks 10C võrra nimetatakse erisoojuseks. 4)Defineeri sulamissoojus. Füüsikalist suurust, mis näitab, milline soojushulk on vajalik 1 kg kristallilise aine muutmiseks vadelikuks sulamisteperatuuril nimetatakse sulamissoojuseks. 5)Defineeri aurustumissoojus. Füüsikalist suurust, mis näitab, milline soojushulk on vajalik, et muuta 1 kg vedeliku auruks ühel ja samal temperatuuril nimetatakse aurustumissoojuseks. 6)Defineeri kütteväärtus. Füüsikalist suurust, mis näitab, milline soojushulk eraldub 1 kg kütuse täielikul põlemisel, nimetatakse selle kütuse kütteväärtuseks. 7)Soojusmasina peamised osad + joonis. Soojusmasinas muudetakse kütuse siseenergia ehk soojus mehaaniliseks tööks. Soojendi annab töötavale kehale soojushulga Q1
· Soojushulk Q = cm( t 2 - t 1 ) Q c m t2 t1 · Erisoojus Q · Sulamissoojus m Q L · Aurustumissoojus m Füüsikalised suurused · Q - soojushulk, (J) J · c - erisoojus, ( kg K ) · t1 algtemperatuur · t2 lõpptemperatuur J · L - aurustumissoojus, ( kg ) · T - temperatuur, (K) J · - sulamissoojus, ( kg ) Temperatuur
Gaasilist faasi vedeliku pinna lähedal nim. auruks. Vee kriitiline temp. on +373 C, lämmastikul 147 C. Küllastunud aurkõigi vedelike jaoks on igal temp. olemas vedeliku pinna lähedal mingi max. aurukontsentratsioon, mille puhul aurumine ja kondenseerumine on tasakaalus. Aine keemistemp. iga vedeliku jaoks on olemas antud rõhul mingi temp. väärtus, millest alates muutub aurumise iseloom. Keemissoojusvedeliku aurustumissoojus keemistemp. Suurust roo, mis väljendab veeauru massi ühes ruumalaühikus õhus nim õhu absoluutseks niiskuseks. Veeauru osarõhkrõhk, mida avaldaks veeaur, kui kõik teised gaasid puuduksid. Õhu relatiivseks niiskuseks nim antud temperatuuril veeauru osarõhu jagatist küllastusele vastava veeauru osarõhuga samal temperatuuril. Sublimatsioon tahkise aurustumine Härmatumine on sublimatsioonile vastupidine faasi siire.
Liikuv õhk veepinna kohalt eemaldab vee molekule. 8.Miks sõltub aurumise kiirus vedeliku temperatuurist? Aineosakesed mõjutavad üksteist. Vedelikust väljalendavat osakest tõmbavad teised osakesed vedelikku tagasi. Mida soojem on vedelik, seda rohkem on osakesi, mis suudavad vedelikust lahkuda. 9.Miks aurumisel väheneb vedeliku temperatuur? Sest aurustumisel vedelik jahtub ning aurumisel lahkuvad vedelikust just kiiresti liikuvad aineosakesed. 10.Mis on aurustumissoojus? Soojushulka, mille peab andma kindla tmperatuuril oleva aine massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks, nimetatakse aurustumissoojuseks. 11.Mis on sublimatsioon? Tahke aine muutumine gaasiliseks ilma vahepealse veeldumiseta. 1.Milleks kulub aine sulamisel energia? Sulamisel lõhutakse aineosakeste korrapärane asetus. 2.Miks vabaneb aine tahkumisel energiat? Aineosakesed võtavad sellele ainele omase vastastikuse asendi. 3.Mida näitab sulamissoojus
Sulamine ja tahkumine Sulamine on üleminek tahkest olekust vedelasse Temperatuuri, mille juures aine sulab nimetatakse sulamistemperatuuriks Samal temperatuuril toimub ka antud aine tahkumine Massiühiku aine sulatamiseks sulamistemperatuuril kuluvat soojushulka nim. sulamissoojuseks. Sulamisoojus näitab kui suur soojushulk kulub 1 kg aine sulamiseks või kui suur soojushulk eraldub 1 kg aine tahkumisel sulamistemperatuuril. Valemid: Aurumine ja kondendseerumine Aurumise kiirus sõltub: 1) õhu liikumise kiirusest 2) õhuniiskusest 3) vedeliku temperatuurist 4) ainest Aurustumisel vedelik jahtub. Aurustumissoojus on soojushul, mille peab andma kindlale hulgale massiühikule, et muuta see aina sama temperatuuriga auruks. Aurustumissoojus näitab, kui palju energiat kulub 1kg aine aurustamiseks Valemid: Keemine Vesi keeb kindlal temperatuuril. Keemise iseloomulik tunnus o...
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.15 13 https://et.wikipedia.org/wiki/Sulamissoojus (10.02.16) 14 http://entsyklopeedia.ee/artikkel/sulamissoojus1 (10.02.16) 15 http://www.miksike.ee/documents/main/referaadid/aine_agregaatoleku_muutumine_maarj a.htm (10.02.16) 12 6. Aurustumissoojus Aurustumissoojuseks nimetatakse soojushulka, mille peab andma keemistemperatuuril oleva vedeliku massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks. Aurustumissoojuse mõõtühik on üks dzaul kilogrammi kohta (1 J/kg), kuid keemias kasutatakse sageli mõõtühikut 1 kJ/kg. Aurustumissoojus sõltub temperatuurist ja väheneb temperatuuri tõustes ning kaob aine kriitilisel temperatuuril. Reeglina määratakse aurustumissoojus aine keemistemperatuuril
18. Mida tähendab, et küllastunud auru rõhk on võrdne välisrõhuga? Seda esineb keemisel. Vees toimub aurumine, mull on suletud anumas(mulli sees on veeaur), mulli surub kokku väline õhurõhk. Et mull saaks paisuda, peab sisemine õhurõhk olema natukene suurem kui välimine õhurõhk. Mullides olev rõhk on ligikaudselt võrdne välisõhurõhuga (veidi suurem), muidu ei saaks keeda. 19. Miks antud aine aurustumissoojus samal temperatuuril on võrdne kondenseerumisel vabaneva soojusega? Aurustumissoojus sõltub temperatuurist. (mida madalam temperatuur, seda suurem aurustumissoojus). Samal temperatuuril tuleb lasta ka kondenseeruda. Energiat vabaneb sisseminekul sama palju neeldus tulekul. (Aurustumisel kondenseerub ja vabaneb energiat sama palju) 20. Miks anum, milles on lume ja keedusoola segu külmub aluse külge?
! s - teepikkus A - töö ! rõhk N - võimsus h - kasutegur ! r-tihedus ! vedeliku samba rõhk m - mass Q – soojushulk c – erisoojus m – mass ! üleslükke jõud t - algtemperatuur t - lõpptemperatuur ! l - sulamissoojus L - aurustumissoojus ! keha mass I – voolutugevus q – elektrilaengu suurus t – aeg U – pinge R – juhi takistus ! kiirus r - eritakistus ! l – juhi pikkus S – juhi pindala ! töö A – elektrivoolu töö Q – soojushulk N – elektrivoolu võimsus !! ! võimsus !
Valem Mille arvutamiseks kasutatakse Tähised tihedus raskusjõud rõhk vedeliku samba rõhk üleslükke jõud keha mass kiirus töö võimsus kasutegur Q soojushulk Soojushulk c erisoojus m mass - algtemperatuur - lõpptemperatuur l - sulamissoojus Erisoojus L - aurustumissoojus Sulamissoojus Aurustumissoojus I voolutugevus q elektrilaengu suurus t aeg U pinge R juhi takistus r - eritakistus l juhi pikkus S juhi pindala A elektrivoolu töö Q soojushulk
36 309 0,003236 607 146 2,164353 47 320 0,00312 500 253 2,403121 52 325 0,003077 400 353 2,547775 64 337 0,002967 300 453 2,656098 70 343 0,002915 200 553 2,742725 75 348 0,002874 100 653 2,814913 80 353 0,002833 0 753 2,876795 Aine aurustumissoojus Keemistemperatuur normaalrõhul Troutoni konstant
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. Kui suur on 3 kg alumiiniumi soojendamiseks temperatuurilt 20 0 C temperatuurini 80 0 C vajaminev soojushulk? Lahendus. Antud: Teeme joonise, mis kujutab t1 = 20 0C alumiiniumitüki kolme olekut.
20 aeg 8 Aurustumine/keemine, kondenseerumine Aurustumiseks tuleb anda kehale energiat/ soojust juurde, kondenseerumisel energia/soojus eraldub. Aurustumiseks vaja minevat ja kondenseerumisel eralduvat soojushulka saab arvutada valemiga: Q = Lm Q – soojushulk (1J) L– keemis-, aurustumissoojus (1 ) m – mass (1kg) 9 Aurustumine/keemine, kondenseerumine Keemis- ehk aurustumissoojus (L) on füüsikaline suurus, mis näitab kui palju soojust on vaja 1 kg antud aine aurustumiseks või kui palju soojust eraldub 1 kg aine kondenseerumisel keemistemperatuuril. L-i saame tabelist (õpiku tagakaanelt, ülesannete kogu tagant) Näidisülesanne 2 Mida näitab vee keemissoojus 2,3·10⁶ J/kg. Vastus:
TOIMUVAD KINDLAL, MUUTUMATUL TEMPERATUURIL. 7 t/C 100 kondenseerumine 60 jahtumine 20 aeg 8 Aurustumine/keemine, kondenseerumine Aurustumiseks tuleb anda kehale energiat/ soojust juurde, kondenseerumisel energia/soojus eraldub. Aurustumiseks vaja minevat ja kondenseerumisel eralduvat soojushulka saab arvutada valemiga: Q = Lm Q soojushulk (1J) L keemis-, aurustumissoojus (1 ) m mass (1kg) 9 Aurustumine/keemine, kondenseerumine Keemis- ehk aurustumissoojus (L) on füüsikaline suurus, mis näitab kui palju soojust on vaja 1 kg antud aine aurustumiseks või kui palju soojust eraldub 1 kg aine kondenseerumisel keemistemperatuuril. L-i saame tabelist (õpiku tagakaanelt, ülesannete kogu tagant) Näidisülesanne 2 Mida näitab vee keemissoojus 2,3·10 J/kg. Vastus:
Vesi - elu alus Vee omadused: 1. Vedelas olekus tihedam kui tahkes 2. Suur pindpidevus 3. Kõrge aurustumissoojus 4. Hea soojusjuhtivus 5. Suur soojumahtuvus- vesi jahtub ja soojened küllaltki aeglaselt. 6. Kolm agregaatolekut Osa neist omadusdest tuleneb veemolekulide võimest moodustada vesiniksidemeid. Veemolekulide polaarsus tuleneb hapniku ja vesinikuaatomi erinevast elektronegatiivsusest, ühine elektronpaar on enam tõmmatud hapniku poole. Seega on hapnikuaatomil negatiivne ja vesinikuaatomil positiive laeng. Vee ülesandeid: 1
AINED 1) ANORGAANILISED: - Vesi; - Soolad. 2) ORGAANILISED: - Süsivesinikud; - Lipiidid; - Valgud; - Nukleiinhapped (DNA, RNA). VESI *VEE OMADUSED: 1) Suur soojusmahtuvus; 2) Hea soojusjuhtivus; 3) Kõrge aurustumissoojus; 4) Soojeneb ja jahtub suhteliselt aeglaselt; 5) Hoiab organismis stabiilsust; 6) Vedelas olekus tihedam, kui tahkes; 7) Kapillaarsus; 8) Suur pindpinevus. *VEE ÜLESANDED: 1) Lahusti; 2) Osaleb keemilistes reaktsioonides; 3) Osaleb kliima kujunemisel; 4) Elukeskkonnaks paljudele organismidele; 5) Tagab raku ja organismi stabiilsust. ORGAANILISED AINED RAKKUDES Orgaanilisi aineid iseloomustab: - Sisaldavad alati süsinikku (C), - Tekivad organismides, - Sisaldavad rakkudele kättesaadavat energiat. BIOAKTIIVSED AINED - Väga väikestes kogustes mõjutavad organismi elutegevust. Nt ensüümid, vitamiinid, hormoonid, a...
Q=cW(tv-ts) kJ, kus c on vee erisoojus kJ/(kg*K) (1) Kuna kalorimeetrilt ümbritsevale keskkonnale üle antav soojus on väga väike, siis Qv1=q cW (t v - t s ) kJ Q= (2) v1 m3 Alumiste kütteväärtuste Qi leidmiseks lahutatakse valemiga (2) arvutatud kütteväärtustest vee aurustamissoojus Qi = Qs r kJ/m3 (3) , kus r on 1 m3 gaasi põlemisel 3 tekkinud vee aurustumissoojus, kJ/m (leitakse kondensaadi hulga kaudu kalorimeetris). Töö käik 1. Loodida gaasikell jalakruvide 25 abil vesiloe järgi ja kontrollida veetaset kellas, avades gaasikella nivoomõõturi kaan ning keerates lahti kraani 21. Õige veetaseme korral peab vesi nivoonäituri 20 servaga tasa olema. Vajadusel lisada vett täiteavast 22 või lasta välja kraanist 24. seejärel kraanid ning täiteava sulgeda. Paigaldada termomeeter 11
osakeste vahelise molekulaarjõu, teiseks pindpinevusjõu ning kolmandaks paisumistööks vajaliku energia. Paisumistööks, mis on määratud vedeliku ja gaasi tihedusete vahega ning osakestevahelise tõmbejõu sõltuvusega osakestevahelisest kaugusest gaasilises faasis. Osakese väljumistöö valem: Av = ML : Na Osakese väljumistöö on arvuliselt võrdne aine molekulaarmassi M ja aurustumissoojuse L korrutise ning Avogadro arvu NA suhtega. Siirdesoojus on aurustumissoojus, mis on vajalik ühikulise massiga vedeliku aurustamiseks teatud temperatuuril. Teatued temperatuuril tähendab seda, et mida kõrgem on vedeliku temperatuur, seda väiksem on aurustumissoojus, seda vähem tuleb juurde anda energiat. Valemid: Q=ml L= Q:m Vedeliku aurustamiseks vajalik soojushulk on arvuliselt võrdne vedeliku massi m ja aurustumissoojuse L korrutisega. Kondenseerumiseks nim gaasilise faasi muutumist vedelaks faasiks ehk osakeste tagasitulekut vedelikku.
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 2.3*10(6) J/kg, st et 1kg v ee aurustamiseks keemistemperatuuril tuleb talle anda soojust 2.3*10(6) J. 29.Kütteväärtuseks nim. Füüsikalist suurust, mis näitab, kui suur soojushulk eraldub 1 massiühiku kütuse täielikul põlemisel. 30. Bensiini kütteväärtus on 4
Faasisiire on protsess, kus aine läheb ühest faasist teise. Faasisiirded: · sulamine (tahkest vedelasse) - tahkumine · aurumine (vedelast gaasilisse) - kondenseerumine · sublimatsioon (tahkest gaasilisse) - härmatumine Soojushulga arvutamine soojenemine <=> jahtumine Qneeldub Qvabaneb Q=cm(t2-t1) Q - soojushulk 1J c - erisoojus J/kgC0 aurumine <=> kondenseerumine Q neeldub Qeraldub Q=Lm L - aurustumissoojus keemistemperatuuril 1J/kg sublimatsioon <=> härmatumine Q=m - sulamissoojus 1J/kg soojushulk kütuse põlemisel Q=km k - kütteväärtus 1J/kg Kriitiline temperatuur on temp. millest kõrgemal väärtusel ei ole võimalik gaasi kokku surudes muuta vedelikuks. Vedeliku pinnal olevat gaasi nim. veeauruks. · Aine on gaas, kui tema temp. on kriitilisest temp. kõrgem · Aine on aur, kui tema temp. on kriitilisest temp. madalam Õhuniiskus iseloomustab vee auru sisalduvust.
Füüsikaline suurus Tähis Valem Ühik tihedus =m/V kg/m3 mass m kg ruumala V V = Sp*h m3 raskusjõud F F = m*g N üleslükkejõud F=g*V (r - roo) raskuskirendus g N/kg , m/s2 rõhk P, p P=F/S Pa p = *g*h (r - roo) pindala S m2 kõrgus h, l, s m kiirus v v=s/t m/s aeg t s teepikkus s, l ...
Füüsikakonstante ja arvandmeid ülesannete lahendamiseks Gravitatsioonikonstant G = 6.67·10-11 m3/(kg·s2) Raskuskiirendus Maa pinnal g = 9,8 m/s2 Avogadro arv NA = 6,02·1023 1/mol Boltzmanni konstant k = 1,38·10-23 J/K Universaalne gaasikonstant R = k·NA = 8,31 J/(mol·K) Maa mass M = 5,98·1024 kg Maa keskmine raadius R = 6370 km Kuu mass M = 7,35·1022 kg Kuu keskmine raadius R = 1740 km Kuu keskmine kaugus Maast r = 384000 km Ainete tihedusi Vesi = 1000 kg/m3 Jää = 900 kg/m3 Raud (teras) = 7800 kg/m3 Hõbe = 10500 kg/m3 Kuld = 19300 kg/m3 Elavhõbe = 13600 kg/m3 Õhk = 1,25 kg/m3 Ainete erisoojused Vesi c...
Sagedus Väike v herts Hz v=1/T Soojushulk Q dzaul J - Erisoojus c dzaul kilogrammi ja J/kg* ´C C=Q/m(tx- kraadi kohta tm) Sulamissoojus dzaul kilogrammi J/kg =Q/m kohta Aurustumissoojus L dzaul kiogrammi J/kg L=Q/m kohta Elektrilaen q,Q kuion C q=lt Pinge U volt V U=A/q Takistus R oom o R=U/l Eritakistus roo oomruutmeeter O*mm2 / m O=RS/l meetri kohta
Soojusenergia 1kg algmaterjalile = soojusenergia temperatuuri tõstmiseks 70ºC-le + soojus vee eemaldamiseks (70 - 21) x 3.8 + 0.822 x 2320 186.2+1907.04= 2093,4 kJ. On vaja 2093,4 , et eemaldada 0.822 kg vett, 2093,4 kJ./0.822 = 2546.52 kJ. Ühe kilo õunte õhukuivatis kuivatamiseks kulub 2546.52 kJ. (nfifst.org) 2546.52 kJ/3600 =0, 71Kw/h Vaakumkuivatis Kg toormaterjali kohta vajalik soojusenergia= soojusenergia temperatuuri tõstmiseks 50ºC-ni + aurustumissoojus 20 kPa abs. juures. 1l Vee aurustamiseks kulub 2048,48 kJ energiat. On vaja 2048,48 kJ energiat et eemaldada 0.822 kg vett. Ühe kilo õunte vaakumkuivatamiseks kulub 2492,06 kJ energiat. 2492,06 kJ/3600 =0, 69Kw/h Külmkuivatis vee aurustumissoojus -15ºC juures on 2531,32 kJ/kg 1 kg jää sublimeerumiseks kulub 2882,776kJ energiat 1kg puuviljade külmutuskuivatamiseks kulub 3507,03 kJ energiat. 3507,03kJ/3600 = 0,97 kW/h
Veele üle kantud sooju Q=cW(tv-ts) kJ, kus c on vee erisoojus kJ/(kg*K) (1) Kuna kalorimeetrilt ümbritsevale keskkonnale üle antav soojus on väga väike, siis Qv1=q cW (t v - t s ) kJ Q= v1 m3 (2) Alumiste kütteväärtuste Qi leidmiseks lahutatakse valemiga (2) arvutatud kütteväärtustest vee aurustamissoojus Qi = Qs r kJ/m3 (3) , kus r on 1 m3 gaasi põlemisel 3 tekkinud vee aurustumissoojus, kJ/m (leitakse kondensaadi hulga kaudu kalorimeetris). Töö käik 1. Loodida gaasikell jalakruvide 25 abil vesiloe järgi ja kontrollida veetaset kellas, avades gaasikella nivoomõõturi kaan ning keerates lahti kraani 21. Õige veetaseme korral peab vesi nivoonäituri 20 servaga tasa olema. Vajadusel lisada vett täiteavast 22 või lasta välja kraanist 24. seejärel kraanid ning täiteava sulgeda. Paigaldada termomeeter 11
ü Üleslükkejõud= tihedus 10 N ruumala kg 7. Võnkumine ja heli f=l/T 8.soojusülekanne Q= cm ( t - t ) 1 2 soojushulk(J)=erisoojus( J ) mass ( kahe temp. muut) Kg C 9.aregaatoleku muutused sulamine Q= m soojushulk= aine sulamissoojus (keha)mass aurustumine/ kondenseerumine Q= L m soojushulk= aurustumissoojus aine mass 10. elektrivoolu toimed q = lt laeng, mis läbib juhi ristlõiget= voolutugevus aeg, mille jooksul läbib R = q l Juhi takistus = juhi aine eritakistus ( juhi pikkus ) S juhi ristlõike pindala U= IR Pinge juhi otstel = voolutugevus juhi takistus 11. Elektrivoolu töö ja võimsus: elektriohutus
Ühik on g/s 129. Miks auru kondenseerumisel vabaneb soojust? Soojenemisprotsessis kiirus suureneb ja sellel juhul vabaneb soojust. 130. Mille poolest erinevad aur ja gaas? Gaas on gaasilises olekus aine, kus temp on kõrgem kriitilisest. Aur on ka gaasilises olukus aine, kuid kriitilisest madalam temp 131. Milline on aurustumissoojuse tähendus? Milline on ühik? on soojushulk, mis on tarvis anda ühele vedeliku kilogrammile selle aurustamiseks jääval temperatuuril. g/s 132. Miks aurustumissoojus sõltub temperatuurist? mida suurem temperatuur, seda kiiremini hakkavad osakesed liikuma 133. Mille poolest aurustumissoojus ja keemissoojus erinevad? Keemissoojus vedeliku aurustumis-soojus keemistemperatuuril. Aurustumissoojus näitab, kui suur soojushulk kulub või antakse massiühiku vedeliku aurustumiseks või kondenseeru- miseks jääval temperatuuril 134. Miks jää sulamistemperatuur on 0ºC? sest nii on kokku lepitud 135. Milleks kulub energia, kui tahkis sulab? 136
Soojusõpetus · Soojushulk: Q = cm(t² - t¹) (soojushulk = erisoojus x mass x (lõpptemperatuur - algtemperatuur)) põhiühik: J(dzaul) · Sulamissoojus: = Q : m (sulamissoojus = soojushulk : mass) · Aurustumissoojus: L = Q : m Elektriõpetus · Voolutugevus: I = q : t (voolutugevus = laengu suurus : aeg) põhiühik: A(amper) · voolutugevus: I = U : R (voolutugevus = pinge : takistus) · Pinge: U = A : q (pinge = töö : laengu suurus) põhiühik: V(volt) · Eritakistus: = RS : l (eritakistus = takistus x juhi pindala : juhi pikkus) Elektrivoolu töö · Töö: A = Uq (Töö = pinge x laengu suurus) põhiühik: J(dzaul) · Töö: A = UIt (Töö = pinge x voolutugevus x aeg)
7. 80,5 0C 353,5 K 770 6,6464 0,00283 0,01880 8,00242E-06 n=7 y = 41,55723 x =0,021087 x·y =0,1246 x2 = 6,3669E-05 x 2 y - x y x A= nx 2 - ( x ) 2 nx y - x y B= nx 2 - ( x ) 2 kus n mõõtmiste arv, y ln p (või log p) väärtused, x 1/T väärtused 3) Arvutatud aine aurustumissoojus, arvestades, et sirge tõus B graafikul ln (paur) = f (1/T) H aur B=- R 4) Arvutatud saadud sirge võrrandist ln p = A + B*1/T aine keemistemperatuur T0 normaalrõhul (p0 = 760 mm Hg); = 353,2 K 5) Arvutatud Troutoni konstant, s.o. entroopia muut 1 mooli aine aurustumisel normaalrõhul aine keemistemperatuuril T0, K: H aur S = 0 J K -1 mol -1
IV. Faasisiirded Sulamissoojus Sulamissoojus on füüsikaline suurus, mis võrdub sulamiseks vajaliku soojushulga ja sulanud aine massi suhtega. Sulamissoojus näitab, kui Q suur soojushulk kulub 1 kg kristalltahkise sulatamiseks. m Aurustumis-soojus Aurustumissoojus on füüsikaline suurus, mis võrdub aurustumiseks vajaliku soojushulga ja aurustunud aine massi suhtega. Q L Aurustumissoojus näitab, kui suur soojushulk kulub 1 kg vedeliku aurustumiseks jääval temperatuuril ja normaalrõhul. m
suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks. Q=DU+A, kus Q-soojushulk; DU-siseenergia muut; A- gaasi töö (J). A=-pV; U=Q+A', kus A'=V [A=N(W)t] Soojushulga arvutamise valem: (1)Q=cmT(T2-T1), kus Q- soojushulk(J); c-aine eritegur (J/kgK); m-mass(kg); T-tº muut (aine erisoojus näitab, mis kulub ühe kilogrammi selle aine tº tõstmiseks ühe K võrra) (2)Q=m, kus - aine sulamissoojus(J/kg)(3) Q=Lm, kus L- aine aurustumissoojus (näitab hulka, mis kulub ühe selle aine kg aurustamiseks) Termodünaamika 2.printsiip: Kui süsteem läheb ühest olekust teise, siis tema entroopia kasvab. dS=dQ/T , kus dS- entroopia muut; dQ-soojushulk; T-absoluutne tº Gaaside isohooriline erisoojuse valem: Cv=iR/2M, kus Cv- isohooriline erisoojus (J/kgK); R-8.31; molaar ja vabadus Gaaside isobaariline erisoojuse valem: Cp=(i+2)R/2M, kus Cp-isobaariline erisoojus (J/kgK) Termodünaamika kujud: t=const| Q=A ehk U=im/2M RT
Keema uurib erinevate ainete molekulide vahelisi vastastikmõjusid. Füüsika uurib osakeste paiknemise seaduspärasusi aines üldiselt, sõltumata konkreetsetest ainetest. Faasideks nimetatakse füüsikas aine erinevate omadustega olekuid. Faasisiirdeks nimetatakse protsessi, kus aine läheb ühest faasist teise. Siirdesoojuseks nimetatakse soojushulka, mis neeldub või eraldub faasisiirdel ühe massiühiku kohta. Kondenseerumiseks ehk veeldumiseks nimetatakse aine üleminekut gaasilisest faasist vedelasse. Aurumiseks nimetatakse aine üleminekut vedelast faasist gaasilisse. Tahkumiseks/Kristallisatsiooniks nimetatakse aine üleminekut vedelast faasist tahkesse. Sulamiseks nimetatakse aine üleminekut tahkest faasist vedelasse. Sublimatsiooniks nimetatakse aine üleminekut tahkest faasist gaasilisse. Sublimatsiooniks nimetatakse tahkise aurumist. Härmatumiseks nimetatakse aine üleminekut gaasilisest faasist tahkesse. Rekristallisatsiooniks nimetatakse f...
aine sulatamiseks või vabaneb selle tahkumisel tema sulamistemperatuuril. = Q - sulamissoojus 1 J m kg Q soojushulk 1J m aine mass 1kg Q=m Sulamiseks kuluv või tahkumisel vabanev soojushulk on võrdeline aine massiga ja sõltub ainest. 9. Mis on aurumine ja kondenseerumine? Aurustumissoojus. AURUMINE on aine üleminek vedelast olekust tahkesse. Aurumine on vedelikuosakeste sattumine vedeliku pinnalt õhku. Vedelikuosakesed liiguvad erineva kiirusega kaootiliselt. Vedeliku pinnalt saavad lahkuda, ületades naaberosakeste keskmise mõju, suurema kiirusega osakesed. Aurumise kiirus sõltub: temperatuurist, vaba pinna suurusest, õhu liikumisest vaba pinna kohal, ainest, õhu niiskusest. AURUSTUMISSOOJUSEKS nimetatakse soojushulka, mis kulub massiühiku vedeliku
Temperatuur iseloomustab süsteemi või keha soojuslikku olekut. Celsiuse poolt leiutatud skaalaga termomeetril oli vee keemispunkt võetud 0 kraadiks ja jää sulamispunkt oli -100 kraadi. Molekulaarfüüsika põhivõrrand Gaasi rõhu sõltuvusest mikroparameetritest. Absoluuutne temperatuur ja tema seos keskmise kineetilise energiaga. Molekulide kiirused molekulide jaotus kiiruste järgi Ideaalse gaasi olekuvõrrand Isoprotsesside graafikud. Soojushulk erisoojus sulamissoojus aurustumissoojus kütteväärtus soojusmahtuvus. Soojusliikumine on aineosakeste pidev korrapäratu liikumine. Liikumiste iseloom eri agregaatolekutes: - tahkes kehas võnguvad ümber tasakaaluasendi - vedelikus võnguvad ja siirduvad aeg-ajalt ühest tasakaaluasendist teise - gaasis liiguvad korrapäratult põrkudes üksteise ja anuma seintega. 1 2 p = nmo v 2 = nE k , 3 3
tasakaaluks kaks faasi (mitte jooned).
17. Faasisiire e faasiüleminek on aine üleminek ühest faasist teise. Vedel gaas
aurustumine kondenseerumine. Vedel tahke sulamine tahkumine. Tahke
gaas sublimatsioon kondensatsioon.
Keemistäpp e keemistemperatuur temp, mille juures vedeliku aururõhk saab
võrdseks välisrõhuga.
Tasakaaluline aururõhk e küllastunud aururõhk vedeliku auru rõhk vedeliku
kohal tasakaaluolekus.
Aurustumissoojus energiahulk, mis on vajalik ühe mooli vedeliku
aurustamiseks keemistemp (Ha. kJ/mol).
Kastepunkt teatud temp, kus õhu jahtumisel saab õhu niiskussisaldus võrdseks
vee küllastunud auru rõhuga.
Sulamistemperatuur tem, mille juures tahke ja vedel faas on tasakaalus rõhul 1
atm.
Sulamissoojus energiahulk, mis on vajalik 1 mooli aine sulamiseks
sulamistemperatuuril (Hs, kJ/mol). Hs
tasakaaluks kaks faasi (mitte jooned).
17. Faasisiire e faasiüleminek on aine üleminek ühest faasist teise. Vedel gaas
aurustumine kondenseerumine. Vedel tahke sulamine tahkumine. Tahke
gaas sublimatsioon kondensatsioon.
Keemistäpp e keemistemperatuur temp, mille juures vedeliku aururõhk saab
võrdseks välisrõhuga.
Tasakaaluline aururõhk e küllastunud aururõhk vedeliku auru rõhk vedeliku
kohal tasakaaluolekus.
Aurustumissoojus energiahulk, mis on vajalik ühe mooli vedeliku
aurustamiseks keemistemp (Ha. kJ/mol).
Kastepunkt teatud temp, kus õhu jahtumisel saab õhu niiskussisaldus võrdseks
vee küllastunud auru rõhuga.
Sulamistemperatuur tem, mille juures tahke ja vedel faas on tasakaalus rõhul 1
atm.
Sulamissoojus energiahulk, mis on vajalik 1 mooli aine sulamiseks
sulamistemperatuuril (Hs, kJ/mol). Hs
7. Keha visatakse 80 meetri kõrguselt alla algkiirusega 20 m/s. Määrata maapinnale langemise kiiruse ja langemisaeg. Õhutakistust mitte arvutada. 8. Teineteise vastu liiguvad 2 kg massiga keha, mille kiirus on 10 m /s ning 4 kg massiga keha, mille kiirus on 4 m /s. Pärast põrkumist jätkavad nad liikumist koos. Määrata nende kiirus pärast põrget ja tekkinud soojusenergia hulk III variant 1. Vee aurustumissoojus on 2,3*10 6 J/kg. Mida see tähendab? 2. Defineerige töö ühik SI-süsteemis. Andke selle ligikaudne väärtus ja esitage see põhiühikute kaudu. 3. Sõnastage Newtoni I seadus 4. Isohooriline protsess (mõiste seadus graafik ja näide) 5. Tuletage valem rõhu arvutamisel vedelikus sügavusel h. 6. Sõnastage impulsi jäävuse seadus. Tuletage vastav valem kahest kehast koosneva süsteemi korral 7
7 81 351 0,0028 0 751 2,8756 0,00819 0,0000081 Summa 0,0213 17,7436 0,05364 0,0000648 (Tabel ja tabeliarvutused tehtud MS Excelis) A= x 2 * y - x * y * x n x 2 - ( x ) 2 n x * y - x * y B= n x 2 - ( x ) 2 A = 8,205 B = -1865,6 Aine aurustumissoojus: H aur B =- H aur = -B * 2,3R = -(-1865,6 * 2,3 * 8,314) = 35674 J = 35,67 kJ 2,3R Keemistemperatuur normaalrõhul: B B ( -1865,6) log P = A + T = = = 350,05 K = 80,05 C T log P - A log(751) - 8,205 Troutoni konstant: H aur 35,67 *10 3 J *K S = = = 101,91 Tn ,, r . 350,05 mol Graafikud
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. Lihtne on auruva vedeliku temperatuuri hoida jäävana siis, kui vedelik on keema läinud. Keemine on vedeliku intensiivne aurumine kogu ruumala ulatuses, kusjuures vedeliku sees tekivad aurumullid, mis paisuvad ja tõusevad kiiresti pinnale.
Valemid 1) ülekandearv suurema hammasratta hammaste arv ülekandearv = väiksema hammasratta hammaste arv 2) kasutegur Kasulik töö kasulik töö töö, mida tehakse lihtmehhanismita Kasutegur = kogu töö kogutöö töö, mida tehakse lihtmehhanismi kasutamisel 3) sulamissoojus Sulamiseks vajalik soojushulk Q sulamissoojus = aine mass = m ühik on 1 J/kg 4) aurustumissoojus Aine aurustumiseks vajalik soojushulk Q Aurustumissoojus = aine mass L = m ühik on 1 J/kg Mõisted Kineetiline energia energia, mida aineosakesed omavad liikumise tõttu. Potensiaalne energia eneriga, mida aineosakesed omavad vastastikmõju tõttu. Siseenergia kineetiline energia + potensiaalne energia. 1 kalor soojushulk, mille abil saab tõsta 1g vett 1ºC võrra.
Füüsikaline mudel Nähtuse või keha lihtsustatud käsitlus Punktmass Liikuva keha mudel Inertsus keha omadus, mis seisneb selles, et keha kiiruse muutmiseks antud suuruse võrra peab teise keha mõju esimesele kestma teatud aja. Inerts Liikumise kiiruse säilitamine. Keha kaal mõjub alusele või riputusvahendile, raskusjõud aga kehale endale. Elastsusjõud keha kuju muutmisel ehk deformeerimisel tekkiv jõud. Impulss - liikumishulk Impulsi jäävuse seadus Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Kineetiline energi liikumisenergia Potensiaalne energia vastastikmõju energia Energia jäävuse seadus energia ei saa tekkida ega kaduda. Ta võib vaid muunduda ühelt kehalt teisele. Impulsimomendi jäävuse seadus kui kehale jõumomenti ei mõju, st võrduse parem pool on null, peab nulliga võrduma ka vasak pool ja impulsimomendi muutus on null. Võnkumine - ühe osa perioodiliselt korduv liikumine...
Alles jäävad aeglasemad. Antud ruumis seega vedelik veidi jahedam(paar kraadi) ruumi temp.st(N. kõrbes poorne kann). Veidi madalama temp. Tõttu saab aruv vedelik ümbritsevalt ruumilt pidevalt soojushulga. *Aurumiseks kuluv soojushulk läheb mol.pot.energia suurendamiseks. Kondenseerumisel mol.pot.energia väheneb. *Aurustumisea kondenseerumisel eralduv soojushulk sõltub: 1)Massist(aurustunud aine massist) võrdeliselt. 2)Ainest võrdeteguri L kaudu. Q=L * m =>L=Q/m Aurustumissoojus näitab soojushulka, mis kulub 1kg antud aine aurustamisel. *Õhuniiskus on tingitud sellest, et õhus on alati veeauru. Suurusjärk ~10 g/m(3). ...Küllastunud aur maksimaalse osatihedusega aur antud temperatuuril. Küllastunud auru tihedus sõltub temp.st. KEEMINE ...on aurustumine kogu vedeliku ulatuses,(aurumullide kiire teke, kasv ja tõus vedeliku pinnale). Vedelikus on tavaliselt lahustunud õhku, selles küllastunud aur, temp. Kasvades auru rõhk mullides suureneb. *Sõltub
· Siseenergia on kõikide aineosakeste energia.( kineetline energia+pot. Energia) U=RT · Siseenergia võib muutuda kahel viisil: · Mehhaanilist tööd tehes(hõõrdumine) · Soojusülekandel · Soojusjuhtivus-soojus levib osakeselt osakesele põrgete teel. Nt. Lusikas kuumas tees · Konvektsioon- soojus levib ühelt kehalt teisele liikuva ainena. Nt: vee keetmine, hoovused. · Soojuskiirgus- energia levib kiirguse teel. Nt päikesekiirgus · Soojushulk on energiahulk, mida keha saab või annab soojusülekande protsessis. Ühikud: Djaul(J) · Kalor(cal)- soojushulk, mis on vajalik 1g vee temp tõstmiseks 1 kraadi võrra · Soojenemine ja jahtumine Q-cm(t2-t1) Q-soojushulk, m- mass, t2-lõpptemp, t1-algtemp · C- erisoojus- soojushulk, mis on vajalik 1kg aine temp tõstmiseks 1C võrra. Nt: 4200 J/kg C, st et ühe kg vee temp. Tõstmiseks ühe kraadi võrra on vaja 4200J/kg C soojust. · Sulamine ja tahkumine:...
kristalse aine sul temperatuuriks. Sulamise ajal temp ei kasva, pärast sulamis kasvab. Energia kulub sidemete lõhkumiseks, osakeste võnkumine kiireneb ja võnkeamplituud suureneb-sidemed katkevad. Aurumine ja kondenseerumine toimub igal temperatuuril, sest igalt temp-l leidub mõni osake, kes on võimeline ära lendama. Auramise käigus temp langeb. Aine aurab igal temp-l, keeb aga vaid ühel temp-l. keemisel on aurumine kõige intensiivsem. Milleks kulub aurustumissoojus? 1.molekulide omavahelise vastastikmõju ületamiseks(lahtirebimisel)2. vedeliku pindpinevuse ületamiseks(pinnani jõudmisel) 3. paisumistööks, mis on määratud aine vedela ja gaasilise faasi tiheduste vahega ning osakestevaheliste tõmbejõudude sõltuvusega kaugusest gaasilises faasis. Aurumine sõltub temp-st. Küllastunud aur- aurumine ja kondenseerumine on tasakaalus. Selle oleks sõltub temp-st, küllastunud aurul on oma rõhk
loodus koosneb anorgaanilistest ja orgaanilistest ainetest. eluta looduses esinevad anorgaanilised ained. orgaanilised hendid on iseloomulikud elusloodusele. ***MAKROELEMENDID: Hapnik O- kindlustab toitainete lhustumisel ja hingamisel. Ssinik C- kuulub samuti biomolekulide koostisesse, moodustab keemilisi sidemeid, CO2 on fotosnteesi lhteaine; hingamise ja krimise lpp-produkt. Vesinik H-biomolekulide koostises, vee koosseisus, vajalik vesiniksidemete moodustumisel. Lmmastik N- aminohapete ja nukleiinhapete koostises. Fosfor P- rakumembraani ehituses, nukleiinhapete koostises, energiarikaste hendite N ATP koostises. Vvel- leidub osades aminohapetes ja vitamiinides. ***MIKROELEMENDID: naatrium na kaalium k- kaalium peamiselt rakusisene ja naatrium rakuvline element. osalevad nrviimpulsi moodustumises, veebilansi hoidmises, veres, raku tstoplasmas, transpordiprotsessid. kaltsium ca- luu ja khrkoe koostises, vere hbimine, lihaste...
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
