1. Kirjelda teadusliku meetodi olemust, millistest komponentidest koosneb. 1) katsete/ vaatluste
läbiviimine , vajalik informatsiooni kogumiseks.
2) andmete süstematiseerimine ja
hüpotees , oluline seaduspärasuste leidmiseks ja
välja toomiseks.
3) mudeli ja teooria loomine, vajalik üldistuste tegemiseks.
4) kontroll, ei
lõpe kunagi, sest
piisab ainult ühest
heast katsest, et teooria ümber
lükata.
2. Mis on füüsikaline suurus ja mille poolest erineb tavalisest arvust. Füüs suurus koosneb
arvukordajast, piirveast ja mõõtühikust, tavaline arv ainult
arvkordajast. N: 167,3 ∓ 0,1 J.
3. Kuidas muutub pindala ja ruumala suhe mastabeerimisel? Kui ma tähistan lineaarmõõtme
l-iga, siis saan näidata, et pindala ja ruumala suhe on
𝑙2/𝑙3 . sellest on näha, et pindala kasvab
ruudus ja ruumala
kuubis . Nt ei ole
arhitektuuriliselt mõtekas ehitada väikesest majast suuremat hoonet, sest ruumala
suurem suurenemine võrreldes pindalaga võib põhjustada selle kokku vajumise.
4. Nim kolm mehaanilise tasakaalu seisundit . Mille poolest nad erinevad? 1)
ükskõikne, tasakaaluasendi kõrval on samaväärne potentsiaaliga ala.
2)
stabiilne, tasakaaluasend on potentsiaalaugus.
3)
ebastabiilne, mõlemal pool tasakaaluasendit on madalama potentsiaaliga alad.
5. Newtoni esimene seadus. Kuidas mõjuvad kaks võrdväärset jõudu. Kui kehale ei mõju jõud või talle mõjuvad jõud on tasakaalus, siis keha liigub ühtlaselt
sirgjooneliselt või seisab paigal.
Kaks kehale mõjuvat jõudu peavad kehale
mõjuma vastassuundades, et see seadus
oleks täidetud.
6. Mis on energia ja mis ühikutes seda mõõdetakse? Formuleeri energia jäävuse seadus. Energia on mateeria liikumist ja
interaktsiooni kirjeldav
kvantitatiivne mõõde, mida
mõõdetakse dzaulides.
Energia ei teki ega kao vaid muundub ühest liigist teise.
7. Nim klassikalise aatomi orbitaalmudeli põhiraskusi. Kuidas kaasaegne kvantmudel neist üle saab? 1)
Klassikalise aatomimudeli kohaselt peaks
elektron oma energia ära
kiirgama tuumale kukkuma , tegelikult seda ei juhtu, kuna
elektron ei liigu mööda kindlat orbiiti.
Tegelikkuses seda ei toimu, sest
aatomid on stabiilsed ja tavaliselt ei kiirga energiat.
2) Sama elemendi aatomid on üksteisega eristamatult sarnased.
Klassikaline mudel seda ei eelda . Elektron võiks tiirelda igasugustel kaugustel tuumast. Seega peaks ka
igasuguse suurusega aatomeid olemas olema.
8. Mis ühendab tööd ja soojust, mis eristab? Töö ja
soojus on mõlemad energia ülekande viisid, kuid töö on suunatud
vektoriaalne suurus, aga soojus on osakeste
kaootiline liikumine.
9. Vaakumis kehtib lainepikkuse λ ja sageduse ν vahel (milline) seos? Kuidas see valem muutub elektromagnetiline laine levib aines?
𝜆(𝑙𝑎𝑖𝑛𝑒𝑝𝑖𝑘𝑘𝑢𝑠) = 𝐶(𝑣𝑎𝑙𝑔𝑢𝑠𝑒𝑘𝑖𝑖𝑟𝑢𝑠 𝑣𝑎𝑎𝑘𝑢𝑚𝑖𝑠).
𝜈(𝑠𝑎𝑔𝑒𝑑𝑢𝑠)
Kui laine levib aines, kirjutan valguse levimise kiiruse aines, mitte vaakumis.
10. Mis on r-i aktivatsioonienergia? Ae määrab. . kiiruse.
Ea on energia, mis peab osakesel olema, et nad ületaksid aktivatsioonibarjääri ja
reaktsioon saaks toimuda.
11. Keha pindala suureneb proportsionaalselt keha lineaarmõõtme (millise?) astmega. Kuidas muutub lineaarmõõtmest sõltuvalt keha ruumala ja pindala
suhe?
Keha pindala suureneb proportsionaalselt lineaarmõõtme
ruuduga . Keha ruumala ja
pindala suhe muutub l3/l2.
12. Mis on spekter , mis on nähtav spekter. Spekter
kirjeldab valguse ehk elektromagnetilise kiirguse intensiivsuse jaotust
energiavälja iseloomustava sageduse, või ka sageduse pöördväärtuse ehk lainepikkuse,
järgi. Nähtav spekter on elektromagnetlainete vahemikus 380 kuni 780 nm
kiirguste intensiivsuste jaotus
. 13. Vesi tekib jää sulamisel kui ..? mis on sulamissoojus , ühik. Vesi tekib jää sulamisel kui osakeste kineetiline energia ületab osakeste vahelise
tõmbejõu ,
vesiniksidemed katkevad .
Sulamissoojus on
soojusenergia hulk, mis kulub massiühiku
tahkise sulamiseks
konstatsel temperatuuril.
14. Nim bioloogias olulisi transpordinähtusi. Mida iseloomustab difusioonikonst? Ühik. Olulised transpordinähtused on soojusülekanne,
difusioon .
Difusioonikonstant iseloomustab nii difenteeruvat ainet kui ka difusioonitingimusi.
Ühik m2/s. 15. Millest on tingitud raskuskiirendus ? Ühik. Raskuskiirendus on tingitud gravitatsioonilisest vastastikmõjust maa ja keha vahel,
seda mõõdetakse m/s2.
16. Elektriväljas oleva keha energia avaldub ...... . kas kineetiline või potensiaalne energia? Kas see energia kauguse suurenedes kasvab või kahaneb? Joonis. 17. Molekulidevaheline kaugus jääs on suurem kui vees. Seetõttu on jää veest kergem. Kui jää oleks veest raskem ja vajuks põhja, külmuksid
veekogud põhjani ja
talvine vee-elu oleks võimatu või vähemalt nõuaks veelgi
radikaalsemaid kohastumisi.
18. Mis vahe on välja potentsiaalil ja potentsiaalide vahel? Ühikud ? Potentsiaalse välja korral keha potentsiaalse energia muutus sõltub ainult keha alg- ja
lõppasendist, mitte aga vahepealse liikumise trajektoorist, mõõdetakse.
Potentsiaalide vahe on töö, mida peab tegema aine/laengu liigutamiseks ruumi ühest
punktist teise.
Mõõdetakse voltides V. 19. Mis on osmoos ? Osmootse rõhu arvutamisel kasutatakse? millistel tingimustel on selle valemi rakendamine õigustatud? Osmoos on nähtus, mis on seotud membraani erineva läbitavusega lahusti ja
lahustunud aine molekulide jaoks.
Osmootne rõhk on rõhk, mida tuleb rakendada lahusele, et takistada lahusti (nt vee)
difusiooni läbi membraani lahuse poolele. 𝛱 = 𝛥𝑐𝑅𝑇. See on õigustatud juhul kui
tegemist on normaaltingimustega ja ideaalse gaasi olekutingimused.
20. Millise seaduspärasuse järgi muutub radioaktiinve saaste. Radioaktiivne saaste väheneb poolestusaegade kaupa ehk on
eksponentsiaalselt vähenev. Siit saab järeldada, et radioaktiivsus on ajas toimuv protsess, mille
vähenemist ei saa mõjutada.
21. Arvuti töösagedus 1Mhz.
lambda =c/nüü.
22. ½ kuloniline laeng liikus läbi mitokondri membraani. U=A/q A~E A=U·q=0,1·0,5=0,05 (J). ????? vabanes 0,05J energiat.
VÕI: c=Q/Ψ= 0,5/0,1=5J. !!!!
23. Kiirusega 72 km/h liikunud auto sõitis vastu seina: 72km/h= 20m/s. mhg=mv2/2
hg=mv2/2 h=v2/2g=20*20/2*9,81=20,4(m). toimunud kokkupõrge oli võrdne 20,4m
pealt allakukkumisega. v=a*deltat a=v/Δt=20/0,3=66,6. Kiirendus kokkupõrkel oli 66
m/s2.
24. Raskus massiga 30kg kukub 2m kõrguselt põrandale ja põrkub sealt tagasi 1,5 m kõrgusele. (soojendame teekannu 1l.): Ek1=mgh=30*2*9,81=588,6
Ek2=mgh=30*1,5*9,81=441,45.
Energiate vahe on 147,15. algsest pot en-st muutus
soojuseks 147,15 J. 1L vett soojendan: 142,15J=35,2cal. (cal-energia hulk, mis tõstab
1g vee t* 1* võrra). 35,2/1000=0,0352* võrra soojeneb vesi :)
Kiirus on füüs suurus,
mida mõõdetakse ajaühikus läbitud teepikkusega. Valem: v=s/t, Ühik m/s.
25. Mida mõõdab kangkaal (massi) N*s2/m , mida vedrukaal (kaalu) kg*m/s2.
26. Aatomi p orbitaalile mahub maks 6 elektroni. Nende energia on suurem võrreldes
sama elektronkihi s-elektronidega.
p- ja
d-
orbitaalid omavad sõlmpindasid, mis
läbivad tuuma. Sellepärast p- ja d-elektronid ei
satu kunagi tuumade lähedale. See
piirang vähendab elektronide
käsutuses olevat vaba ruumi, elektronid tõukuvad
omavahel tugevamini ja vastavad
energiad tõusevad s-orbitaalide energiast kõrgemale.
Teine p- ja d-elektronide energia tõusu põhjus s-orbitaalide suhtes on, et tuuma laeng
on s-elektronide poolt rohkem ekraneeritud. Milles seisneb aine-osake
dualism ?
Näited: see põhineb de
Broglie hüpoteesil , mille kohaselt peaksid kõikidel osakestel
olema ka lainelised omadused nagu footonitelgi, lambda= h:mv. Täiskiirusel (27 km/h)
jooksva elevandi (mass 1t)
lainepikkus aga 1.1*10-37 m
27. Molekulaarorbitaalide ja valents sidemete mudeleid kasut aatomivaheliste sidemete kirjeldamiseks. Üks ei vasta kvantfüüsika sidemetele, on
aegunud .
28. Keemilise r-ni kiiruskontsnt avaldub: Z on kujutegur, v on keskmine kiirus, lambda
on vaba tee pikkus, Ea on aktivatsioonienergia ja RT on universaalne gaasi konstandi
ja absoluutse temperatuuri korrutis.
29. õhu molaarne konts normaaltingimustel on: ..... M. Mitu korda peaks õhku kokku
suruma , et konts oleks 1M. 1M, 22 atm.
30. Mis on vektor : Vektorid on suurused, mida iseloomustab koordinaatide ruumis siht,
suund ja pikkus. Vektorid liituvad/lahutuvad geomeetriliselt. Füüsikas iseloomustab
vektorit veel ka ühik.Vektorid on nt kiirus, kiirendus ,samuti kõik kiiruse ja kiirenduse
kaudu avalduvad suurused nagu jõud=ma,
impulss =mv , impulssmoment=pxr ,
jõumoment =Fxr , elektriväja tugevus.
31. Newtoni kolmas seadus: Mõju (jõud) on võrdne vastasmõjuga (vastasjõuga). Kuu ja
maakera gravitatsiooniline
tõmbumine , magneti ja metalli omavaheline tõmbumine
. 32. Tehtud töö hulka arvutatakse: valem: jõu ja selle jõu
mõjumise suunas läbitud
teepikkuse korrutisena: A = F*s=Fscos alfa.
33. Vesiniku aatomi madalaimale energianivoole vastavad k.a. on: n=1, l=0, m=0
sellise orbitaali lainefunktsioon on sfääri- kujuline ulatude tsentrist 0,053 nm
kaugusele.
34. Valguseks nim: erinevate lainepikkuste segu, mida inimene
tajub valge valgusena,
lainepikkuste vahemikus 380 kuni 780 nm.
35. Nim keem sideme tüüpe ja seleta sarnasusi ja erinevusi. Kovalentne side,
iooniline side, vesinikside, metalliline. Kõik välja arvatud
metallside moodustuvad
üheste elektronpaaride
olemasolul , metallside ja ioonside on kõige tugevamad,
vesinikside esineb vesiniku olemasolul.
36. Soojusmahtuvus . Ühik. Näitab kui palju soojusenergiat kulub aine ühe kraadi
soojendamiseks, J/K.
37. Pindpinevus seisneb selles, et pind püüab võimalikult väheneda. Mis selle nähtuse
füüsikaliseks põhjenduseks? Minimaalne energia kulu.
38. Kirjelda raku energiaallikaid. Kuidas vaba energia rakus salvestatakse?
Karbohüdraadid e
süsivesikud e sahhariidid
on suhkru ja suhkrusarnaste ühendite
üldnimi.
Lipiidid (nende hulka kuuluvad ka
rasvad ) on vees lahustamatud ained, mida
kõrgemad organismid kasutavad biosünteesis energiaallikana või keha
ehitusmaterjalina.
Valgud e
proteiinid on aminohapetest koosnevad biopolümeerid.
Salvestatakse varuainena, näiteks glükogeenina.
39. Kiiruskonstandi valemis on mitu t*st sõltuvat liiget? 3
tükki k, v,
40. Millise liikme t* sõltuvus mõjutab kõige enam kiiruskonstandi T* sõltuvust? V.
41. Mis on ühist/erinevat difusiooni ja soojusjuhtivuse vahel? Tahkes kehas on eriti
hästi näha, et soojendades keha ühte osa jõuab soojus varsti jaguneda ühtlaselt üle
kogu keha. Soojus nagu difundeeruks laiali. Sama toimub ka
gaasides ja see nähtus
ongi kehade
soojusjuhtivus . Difusioon on ainete iseeneslik
segunemine ja
soojusjuhtivus on ainete omadus soojusenergiat üle kanda, mõlemad protsessid on
isetoimuvad, soojusjuhtivuse korral toimub energia kandmine, kuid difusiooni korral
kandub aine laiali.
42. Kiirendus on: Valem, ühik. Kiirendu näitab kiiruse muutmise kiirust antud ajahetkel.
m/s sekundis. v=vo+at.
jõud, kiirus ja kiirendus on vektorid, millised omavahel seotud otseselt. Jõud ja kiirendus on omavahel otseselt seotud, sest jõud annab
kehale massiga 1kg kiirenduse 1 m/s2. F=m*a.
43. Mis on seisvad lained ja mille poolest nad tavalisetest (jooksvatest) lainetest erinevad? Seisvad lained tekivad kui: Seisev laine ei ole laine selle sõna tavamõttes,
sest ta ei kanna edasi energiat (küll aga omab seda). Vastavalt sellele ei sisalda seisva
laine faas ruumikoordinaati ja sõltub vaid ajast.Ta on seega keskkonna võnkuv olek.
Seisvaid laineid iseloomustavad paisud (maksimaalne
amplituud ) ja
sõlmed (minimaalne amplituud=0 ning faasi märgi muutumine).
44. Miks ei juhtu midagi paha kõrgepingetraadil istuva linnuga? Ei teki potentsiaalide
vahet ehk ei teki pinget.
45. Gaasi olekuparameetrite vahelist seost kirjeldab olekuvõrrand : pV=nRT. Mis ühikud? P= pa, V=m3, n=mol, R = J/ mol *K, T=K
46. Kui aine A keemilise energiaga Ea muundub aineks B keemilise energiaga Eb. Ja
reaktsioon toimub üle aktivatsioonibarjääri, siis päri ja vastupidise r-ni kiirused
avalduvad järgmiselt: .. . avalda seos ainete A ja B kontsentratsioonide ja keemiliste
energiate vahel. (all tabel).
47. Mis on elastsus ? On aine omadus taastada oma esialgne kuju
Elastse deformatsioni vastand on plastne deformatsioon . 48. Mis on raku energiseerimine? Kas selle käigus kulutatakse/ vabastatakse energiat? Ioonide ja molekulide
pumpamine läbi rakumembraani vastu nende
kontsentratsiooni gradienti. Selle käiguis kulutatakse energiat.
49. Mis on liikumise trajektoor ? Joonis. Erinevatel ajahetkedel saadud asukoha
üleskirjutus on keha trajektoor.
Trajektoor koosneb diskreetsetest punktidest.
50. Newtoni teine seadus: valem ja ühikud. Liikumise muutumise kiirus ehk kiirendus
on võrdeline rakendatud jõuga ja toimub jõu suunas. a=F/m. N/ kg= kg *m/s2*kg=
m/s2.
51. Eristatakse mitut liiki energiat, millised. Ühik. Eristatakse kahte liiki energiat:
potetsiaalne ja kineetiline, mõõdetakse dzaulides.
52. Tartu raadio sagedus on 100 Mhz. Sellele vastav lainepikkus on 3m
(arv+ühik). Mis valemit kasut? Lambda= c/kahtlane v, C= 3 *10 8 m/s, v= 100MHz.
53. Mis on ensüümid ja kuidas funktsioneerivad? Ensüümid on valgud, bioloogilised
katalüsaatorid ja kiirendavad bioloogilisi protsesse.
54. Mille poolest ensüümid katalüsaatoritest erinevad? Ensüümid on bioloogilised ja
organismides, katalüsaatorid on tehnilised.
55. Maailmaruum on väga hõre, kas universum on vaakum? Põhjenda . Ei ole, sest
vaakum on olek, kus ruumis puudub aine.
56. Mis on entroopia ? Ühik. Millal saavutab maks väärtuse? Entroopia on
kvantitatiivne mõõt. Muidu ei ole ühikut, kuid isotermilistes protsessided on molaarne
soojusmahtuvus, mille ühik on J/mol* K.
Maksimumi saavutab
tasakaaluolekus 57. Vedeliku eriomadus on pind, mille poolest pinnal paiknevad molekulid erinevad nende poolest, mis on sees? Pinnal paiknevatel molekulidel on suurem energia kui
faasi sisemuses olevatel.
Millsied efektid sellest tulenevad? Vedelik üritab võtta kera
kuju.
58. Difusioonikonstanti mõõd. . ühikutes. Mis on selle füüs sisu? D iseloomustab
difundeeruva aine pilve pindala kasvukiirust. Molekulaarorbitaale jagatakse
siduvateks ja mittesiduvateks. Selgitage kaheaatomilise molekuli näitel, kuidas nad
tekivad ja mille poolest erinevad.
59. Selgita, mis kiirusegraafikutel ei klapi. Kolmas ei klapi, sest kiirendus peab olema
muutumatu, et kiirus kasvaks ühtlaselt.
60. Kirjeldage rist - ja polaarkoordinaatide erinevusi. Näited, kus kasutatakse. Ristkoordinaadid e
Cartesiuse koordinaadid. Selles teljestikus määratakse keha
asukoht kolme kauguse kaudu: alustades liikumist koordinaatide lõikepunktist, esiteks
liikudes piki x-telge, siis ristisuunas piki y-telge ja lõpuks ristisuunas piki z-telge.
Kaugused x, y ja z kokkuleppelisest
nullpunktist ongi keha ristkoordinaadid.
Kasutatakse nt USAs linnadeplaneerimisel.Tsentraalsümmeetriliste (kerakujuliste
nagu aatomid) liikumiste kirjeldamiseks on nn
polaarkoordinaadid.
Polaarkoordinaate on samuti kolm, kuid ainult üks neist (raadius r) omab pikkuse
(kauguse)
dimensiooni , kaks ülejäänut on nurgad, mis määravad selle liikumise suuna,
mida mööda minnes määratud punkti jõutakse. Esimene on nurk (
teeta ), mis määrab
erinevuse vertikaalsihist ja teine on nurk ϕ, mis määrab erinevuse kokkuleppelisest
horisontaalsihist x. Kasutatakse nt elektroni orbitaalide kvantmehaaniliseks
kirjeldamiseks vesiniku aatomis ja geograafias.
61. 4 põhijõudu füüsikas. Nim + isel mõjupiirkonda. mõjub
kvarkide vahel) ,
elektromagnetiline (mõjub elektriliselt laetud osakeste vahel, kaugmõju),
nõrk (mõjub leptonite vahel, sellega on seotud nt tuumade beeta
lagunemine ),
gravitatsiooniline (mõjub kõikide kehade vahel, ainuke jõud, mis alati põhjustab
tõmbumist,kaugmõju).
62. Valentselektronide kiht määrab perioodilisusesüsteemi mille perioodi
ja valentselektronide arv ühtib rühma numbriga.
63. Mis on liikumine. Liikumine on keha asukoha muutumine ajas.
64. Keha liigub ringjoonel ühtlase kiirusega, kuhu on suunatud seda liikumist mõjutav jõud? Kas selline jõud üldse olemas?
Kesktõmbejõud f mõjub kiirusega
risti; see ei muuda kiiruse absoluutväärtust, kuid muudab kiiruse suunda.
65. Mille poolest erinevad ideaalne ja reaalne gaas ? Maailmarum on keskmiselt väga hõre. Ometi ei kasuta me ideaalse gaasi võrrandit kõikide universumis
toimuvate nähtuste kirjeldamiseks. Miks? Reaalne gaas:
molekul ei ole
punktmass ,
molekulil on ruumala, kokkusurumisel on vaja vähem tööd teha, molekulide
vastasmõju arvestatakse. Ideaalne gaas: molekul on punktmass, molekulil pole
ruumala, kokkusurumisel on vaja rohkem tööd teha, molekulide vastasmõju ei
arvestata. et ideaalne gaas on kindlal rõhul (1 atm e 101300 pa) ja kindlal temp (273K)
Sest ideaalse gaasi võrrand kehtib ainult normaaltingimustel, ideaaljuhtudel.
66. H2 ja O2 segu on stabiilne toat*-l. Kuid plahvatab süüdates. Miks? Teha põhimõtteline joonis. Selle et H2 ja O2 toatemperaturil omavahel ei reageeri, kuid ei
ole energita et ületada aktivatsioonibarjääri, kuid temperatuuri tõustes reageerivad,
sest aktivatsioonibarjäär ületatakse ja toimub
plahvatus .
67. Kui sügavast akevust saab kaevu peal asuva imipumbaga vett välja tuua? Mis seda piirab? Umbes 10 m ja seda piirab gravitatsioonijõud.
68. Kirj valem konts-de erinevusest tingitud töö jaoks ühe mooli aine kohta. W=RT
ln c1/c2
Vaatleme kahte rakku: esimese raku puhul on teatud lahustunud ainete
rakusisene konts 1mM ja sama aine konts väljaspool rakku 10mM. Teisel rakul on
sisekonts 100mM ja väline konts 1M. Kui palju tööd kulub neil rakkudel igas
ajaühikus, et vastavat konts vahet säilitada?
69. Miks varahomikul ja hilisõhtul võib päikesesse vaadata ilma, et see silmi pimestaks? Sest valguskiirgus läbib pikema tee atmosfääris, mistõttu see hajub ja
neeldub ja ei ole
silmale nii ere.
70. Impulsi muutus võrdub: (jõu ja mõjumise aja kaudu)+ valem.Impulsi muut on
võrdeline jõu ja selle mõjumise aja korrutisega ning toimub jõu suunas. p=mv.
71. Võimsust mõõdetakse: def+ühik. Ajaühikus tehtud töö hulk. W
. 72. Elementide füüs ja keem omadused sõltuvad eelkõige: valentskihi ehk väliskihi
elektronide arvust.
73. Kuidas sõltub reaktsiooni tasakaal aktivatsioonienergiast? Ei sõltu.
küllastunud aururõhk sõltub T*st. (
kastepunkt on T,
milleni tuleks õhu T alandada, et õhus olev
veeaur
hakkaks veelduma).
74. Mis on trajektoor? Erinevatel ajahetkedel saadud keha üleskirjutus.
75. Mis on ühist tööl ja soojusel? On energia ülekande viisid.
76. Mille poolest erinevad elastsed põrked mitteelastsetest põrgetest? Elastsel põrkel
säilib summarne impulss ja summarne kineetiline energia. Mitteelastsel säilib vaid
impluss.
77. Ensüümid käituvad aktsivatsioonienergiat vähendavalt.
78. Faasidiagrammidel võib tavaliselt näha kahte erievat punkti. Mis need on? Mis
suurused on tavaliselt faasidiagrammi telgedel? Y-T*, x-rõhk. (emergence, respiration).
jõudu def kui: ühik, dim: (kui keha liigub jõu toimel ühest kohast teise, siis jõud on
teinud tööd). F.
Njuuton . kgm/s2
79. Mäe otsast alla kaks ühe massiga kuuli, üks kukkus, teine veeres. Mis
lõppkiirused+ põhjendus. Garv väli: kus keha
potents energia muutus sõltub ainult
keha alg-ja lõppasendist, mitte aga vahepealse liikumise trajektoorist. Tehtud töö on
sama, ükskõik millist rada mööda liigutakse samade alg- ja lõpp-punktide vahel. Mäe
otsa tassitud kivi potents energia ei sõltu sellest millist rada kivi üles tarimiseks
kasutati.
80. De Broglie avaldus Ehv ja E=mc2 teades: hv=mc2 v=mc2/h v=c/lambda.
c/lambda=mc2/h lambda=h/mc lambda= h/mv (c=v).
de broglie postuleeris, et et
see valem kehtib ka valguse kiirusest väiksema kiirusega v liikuvate kehade puhul, kui
c
asendada v-ga.
81. Mitu elektroni mahub maksimaalselt aatomi d-orbitaalile? 10 (s-2, p-6, f-14)
82. Selgitage Heisenbergi määramatuse printsiibi olemust! Samaaegselt ei saa
määrata keha kiirust ja kohta ruumis. Delta v*x>=
const .
83. Null energia tähendab null-J energiat, õige v vale+ põhjendus. Õige väli
horisontaalpunktis ei muutu, energiat ei kulu.
84. Aatomis seotakse molekulidesse kokku kovalentsete sideme abil, mis
moodustuvad: kov sidemed tekivad kui aatomite välimised el
kihid katuvad ja nad
jagavad ühist elektronpaari. isel van der Waalsi jõudusid ja sidemeenergiat võrrelduna
teiste tuntud sidemetega. Vdw jõud ja sidemeenergiad on nõrgad sidemed, sest nad on
molekulide vahelised jõud e üksikud aatomid mõjutavad selles sidemes üksteist
nõrgalt. Sideme pikkus on tavalistest sidemetest
pikemad .
85. Töö mõõdetakse (ühik) avalda SI kaudu: džaulides. J=m*kgm/s2=kgm2/s2.
86. Arrheniuse graafik : mis suurused x ja y
teljel . Selle füüs sisu: y-teljel: lnK, x-teljel 1/T
v 1/RT, viimasel juhul on tõus -Ea, mis on reaktsiooni aktivatsioonienergia.
87. Lahuse kohal on aururõhk madalam kui puhta vee kohal. Vesilahuse külmumisT* on
madalam kui puhta vee omal. Miks? (Suhtelist niiskust mõõdetakse kül astunud
aururõhu suhtes).
88. Tüüpiliselt jäävad rakumembraani potentsiaalid.0,1-0,2V. Mis ühikutes
mõõdetakse
Nernsti potentsiaali? (elektrokeemilise potents erinevus kahel pool
rakumembraani.
89. Graafikud esitavad erinevaid tasakaaluolekuid. Kuidas nimABC? Mis on graafiku
koordinaattelgedeks?A-stabiilne, B-ebastabiilne, C-ükskõikne. Y-pot en.
90. Kiirus ja kiirendus on vektorid, mis suunas üks ja teine osutab? Kas saavad olla
samasuunalised? Põhjenda! Ajaühikus läbitud
teepikkus (üles)/ ajaühikus toimunud
kiiruse muutus (alla).
91. Arvuta ligikaudu keskm kasvu inimese keha S ja V V=4/3pii*r3 S=r3.
92. Õppuri energiakulu w-des....: ΔE=100W*5a=100W*5*365*24*
3600 =1,58*10a10J
m=(1,58*10a10J*1cal/4,2J)/2*10a6cal/kg= 1880kg. el.en hind:
1,58*10a10J*0,6eek/1000W*3600s=2630
93. paigalt startis auto 1. ja 3. sek..: 108km/h=30m/s a=30(m/s)/10s=3m/s2. Esimese
sekundiga : s=at2/2=(3m/s2*1s)/2=1,5m 2s=6m 3s=13,5. Kolmanda sekundiga: s3-
s2=7,6m. Kui suur töö tehakse seejuures õhutakistuse ületamiseks?
94. Liikumise impulssi mõõdetakse. +ühik. E liikushulk: võrdub keha ja massi kiiruse
korrutisega. p=mv ühik kgm/s
95. Pot energia sõltub ruumi koordinaatidest. Keemilisete reaktsioonide isel kasut
koordinaate, mille argumendiks on r.
konst . Mis suurus kantakse siis vertikaalteljele?
y=energia, x- kõrgus maa pinnalt.
96. Kui aatomis on rohkem kui 1 el, siis nad kogunevad Pauli tõrjutuseprintsiibi kohaselt kõik madalama en-ga orbitaalile, mille määravad
kvantarvud : n, l, m igale
nende kombinatsioonile vastab (12 struktuuri?) 2 elektroni ja erinevad spinni poolest.
97. Molekul on: aine väikseim osake, milleks on vastavat ainet võimalik mehhaaniliselt
jaotada, ja mis säilitab selle aine keemilised omadused.
98. Soojusmahtuvus sõltub/ ei sõltu T*st. Miks? e füüsikaline sisu on energia, mis on
vajalik aine kuumutamiseks ühe kraadi võrra. Ühik:
J/K. 99. Mida kirjeldab Boltzmanni faktor? Kirj
math avaldis: kirj r-ni kiiruse sõltuvust T'st.
kb=l (astmel:)-Ea/RT.
100. Kas vedeliku auramisel T* langeb. Miks? Vedeliku auramisel lähevad vee
molekulid üle vedelast faasist üle gaasilisse faasi ning nad vajavad energiat
lahkumiseks veest (veest välja tõukamiseks).
101. Koordinatsiooniteljed peavad olema üksteise suhtes ortogonaalsed, kas ka
reaktsioonikoordinaadid? ei.
102. Kuidas muutub el.jõu tugevus sõlutvalt punktlaengute vahelisest kaugusest? +valem. Eljõud väheneb kauguse R2 võrra, mõju väheneb
eksponentsiaalselt. F=k2*(laeng*laeng)r2 f=k2 l1*l2/r2.
103. Mille kohta käib deBroglie valem? Mis tähed, mis SI süsteemis. De Broglie
valem näitab, et lainepikkuse ja impulsi korrustis on konstantne suurus. Kui üks
väheneb, suureneb teine. Lambda- lainepikkus, m. p- impulss kgm/s.
104. Nim 4 fundamentaalset füs vastastikmõju. Järj tugevuse järjekorras. •
tugev (mõjub kvarkide vahel) • elektromagnetiline (mõjub elektriliselt laetud
osakeste vahel) • nõrk (mõjub leptonite vahel, sellega on seotud nt tuumade beeta
lagunemine) • gravitatsiooniline (mõjub kõikide kehade vahel, ainuke jõud, mis alati
põhjustab tõmbumist.
105. Kas ideaalset gaasi saab kokku surudes veeldada? Miks? Ideaalset gaasi ei
saa veeldada. Ideaalse gaasi puhul ei arvestata, et gaasi molekulide vahel on
tõmbejõud, mis on vajalikud, et aine veelduks.
106. Mis on ensüümide otstarve ja kuidas nad oma ülesannet täidavad? ensüümid on biokatalüsaatorid, mis kiirendavad reaktsioone, alandades selelks
reaktsioonide Ea.
107. Kui suured on tüüpiliselt metaboliitide molekulaarsed kontsentratsioonid rakkudes? Üldjuhul tegemist nM konts-dega v isegi mikrom.
Konts peab olema piisavalt väike, et mitte avaldada suurt osmootset rõhku rakule.
Arvu võiks võrrelda füsioloogilise lahuse konts-ga 0,9% soola lahus.
108. Mis on toit ja millistest põhimolekulidest mood imetajate toit? Toit: suhkur,
rasv , valgud, CHO. (bakteritel: FS, (an)aeroobse metabolismiga kaasnevad redoksr-d.
Metabolism : toit+O2->H2O+CO2+energia. In energiavajadus 9000kJ/päev.)
109. Mis määrab orbitaalse ruumilise kuju? Kvantarvud.
110. Molkulaarsed valentssidemed eristatakse kui
ioonsed ja kovalentsed
sidemed. Kuidas üks v teine sidemetüüp tekib ja milles seisneb nende põhierinevus?
Ioonne : eeldus väike lainef-de kattumine, side tekib el-de annetamise tulemusena.
Ioonraadius sõltub iooni laenugst. Kovalentne: tekib ioonide ühistumise tulemusel. El-
pilved peavad oluliselt kattuma. Stabilisatsioonienergia peamine allikas on elektronide
poolt hõivatava
ruumiosa kasv.
111. Formul Termodünaamika II seadus! Kuidas on see seadus kooskõlas
elusloodus nähtavalt kõrge organiseeritusega? Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik
protsessid entroopia kasvu suunas. Teist järku
perp .mob on võimatu. Soojus ei saa
iseenesest üle minna külmalt kehalt kuumemale, st. Ei ole võimalik niisugune
protsess,emille ainsaks tulemsueks on soojuse ülekanne külmemalt kehalt
kuumemale.
112. Lamekatusel ristküliku veesoojendaja: S=100*200=20000cm2.
Soojendatava vee ruumala: V=2*20000=40000cm2=40dm2=40l. 40L
vett=40kg=40000g. Et soojendada 1g vett 1*c võrra kulub 4,18J. Seega kulub selle
veekihi soojendamiseks 1*C võrra 167,2kJ (
40000 *4,18). 30* nurga alt alngeva
kiirguse võimsus on sin30**100=0,5*100=50W, st 1 sekundiga tehakse tööd 180kJ. See
soojendab veekihti 180/167,2=1,08* võrra.
113. Jalgrattur mägiteel tõuseb 5km...: oletan, et nii tõusul kui laskumisel 10km.
Kokku läbitud teepikkus 20km. Tõusudeks kulub: 10/5=2h. Laskumisteks:
10/30=1/3h. Kokku: 2/1/3=7/3h. v=s/t v=20:7/3=20*3/7=60/7=8,6km/h.
114. Kõrgushüppaja 180m ja 80kg: raskuskese asub 120km kõrgusel, seega 230-
120=110cm. Energiat kulub E=mgh. E=80*9,81*1,1=863,3J. Kui kasutegur on 100%
kuluks 863,3/
3500 =0,025mol ATP. AGA: 0,025-30% ja x-100%, x=0,082mol ATP. See
teeb: o,5*o,o82 kg ATP.
115. Mis on looduseadused+ näited: looduses kehtivad üldseaduse, millel pole
erandeid , nit kivi kukub alati alla maa poole, vesi voolab kõrgemalt madalamale.
116. Vektorid ja skalaarid : mille poolest üksteisest erinevad? Näited: Skalaarid
on suurused, mida iseloomustab teatud arvväärtus (ja füüsikas ka ühik). Skalaarid
liituvad algebraliselt. Algebraline summa-omavahel liitumis- ja/või
lahutamismärkidega ühendatud arvud või
avaldised . Vektorid on suurused, mida
iseloomustab koordinaatide ruumis siht, suund ja pikkus. Füüsikas iseloomustab
vektorit veel ka ühik. Vektorid on nt • kiirus • kiirendus • samuti kõik kiiruse ja
kiirenduse kaudu avalduvad suurused nagu jõud=ma • impulss=mv •
impulssmoment=pxr • jõumoment=Fxr • elektriväja tugevus
117. Kuidas väljedada ortogonaalsust matemaatiliselt? vektora*vektorb=abcosalfa=0.
välj , et vastavate suunavektorite
skalaarkorrutis null.
(ristiolevate vektorite tunnus). Seega ortogonaalsed teljed oleksid nagu kõik
üksteisega risti, kuigi neid võib olla rohkem kui kolm.
118. Miks kasutavad köielkõndijad pikka ritva? See aitab paremini tasakaalu
hoida. Sest pikem
latt o raskem ja selle tasakaalust väljaviimiseks kulub ka rohkem
jõudu. p=mv, F=mv/t=p/t.
119. Jõudu def kui: energiavälja muutumise kiirus. ühik: Üks njuuton (N) on jõud,
mis annab massile üks kg kiirenduse üks m s-2.
120. Miks pole võimalik end juustest üles sikutada? Aga miks kivi saab tõsta? 1.sest niisama suur jõud, mis mõjub ülessikutamiseks mõjub ka maal kinni hoidmiseks,
sest jõu
õlad on võrdsed. Tegemist on impulsi jäävuse seadusega. Kive saab maast üles
tõsta, sest jõu õlad ei asu sama keha küljes.
121. Kas jõud töö ja võimsus on omavahel seotud? Põhj: A=Fs, W=A/t.
122. Aatomorbitaale isel kolme kvantarvuga. Miks on neid kolm, mitte rohkem
ega vähem? Nml, sest 3D.
123. Mis on udu, miks me seda valgena näeme? Udu:
veepiisad , vee
kristallid .
Valgena, sest kogu valgus hajub suurte osakeste vahel ja pun+sin+roh=valge.(valgus
hajub osakestelt, mille suurus samas suurusjärgus lainepikkusega).
124. Miks pole võimalik näha elevandi difraktsiooni: lainepikkus, mis de Broglie
järgi olema peaks, jääb kvantmehaanikast tuntud piirmõõtmetest väiksemaks ning ei
ole jälgitav.
125. Miks gaas kokku surudes kuumeneb ja miks paisudes jahtub? Sest
osakestele antakse kokku surudes energiat juurde, mis väljendub nende suuremas
kineetilises energias e t* tõusus. Paisudes jahtub, sest süsteem
tebe tööd ja osa tehtud
tööst hajub soojusena, mis
välj . T* languses.
126. Isel liikumist toodud trajektoori järgi: liikumine on
ebaühtlane -
lähtekoordinaatidest 5M
kauguselt alustades liigub keha enam-vähem ühtlaselt, kuni
hakkab aeglustuma seiskumiseni ~22m juures. Jätkab ngeatiivset kiirendust liikudes
tagasisuunas, siis hakkab uuesti positiivses suunas kiirendama kuni seiskumiseni
~12m juures, jätkab kiirendamist kiiruseni -4m/s ning jätkab ühtlaselt.
127. Mis juhtub kui isoleeritud toas jätta külmkapi uks lahti? T* ühtlustub
terves toas ja langeb natuke külmkapis oleva madalama t* tõttu. T* ühtlustub, kui
külmkapis olev õhk on soojenenud samale
tasemele , mis ümbritsev õhk. Edasi pole
tähtsust, et külmkapp ruumis on, sest see ei saa töötada, kuna tuba on isoleeritud ehk
ei toimu aine ja energia vahetust ümbritseva kk-ga.
128. Kaua võib põleda 200W pirn selle en arvel, mille saame 1mg aine täielikul. .:
N*t=mc2 t=mc2/N= [1*10a-6kg*(3*10a8m/s)a2/200W=4,5*10a8s=14a.
129. Katsel ja teoorial on piirid, millised? katseid saab teostada ainult teatud
piirini , mille ulatuse määravad ära
mõõtmistulemuste (mõõtmisvahendite) täpsus.
Teooriate piirid avalduvad selles, et mudelid on lihtsustatud kujutised ja määramatuse
printsiibi tõttu jääb alati mõni asjaga seotud küsimus
vastamata . Samuti on oht
ülelihtsustada.
130. Juhuslike sündmuste tn liitmine ja korrutamine. Mil üks v teine tehet. Juhusliku suurue kõigi tn summa on 1. oluline karakteristik- hälve keskväärtusest.
liitmine: tõenäosus, et toimub ükskõik milline üksteist välistavatest sündmustest on
võrdne nende sündmuste tn
summaga . (kas saame viskel 2 v 4 silma). Korrutamine.
Mitme sõltumatu sündmuse samaaegse toimumise tn on võrdne nende sündmuste tn
korrutisega. (on mitu täringut).
131. Nim harmoonilisi vabavõnkumisi isel suuruseid. Mis on nende tähendus? Tasakaaluasendi lähedal on
võnkumised harmoonilised e sinusoidaalsed.
w=
2pii /T=2pii*nüü. Isel lainepikkus ja amplituud. (ka nt Hooke seadus F=-kx
väikestel deformatsioonidel, ka Taylori rida).
132. Kuidas on võimalik õhust raskemate kehade lend? Lind lendab enda tiibade
all oleva õhumassi jõuga, õhumass mõjutab tiibu smaa suure jõuga. Lind justkui lükkab
ennast üles. Rakendatakse implusi jäävuse seadust. Mv:linnu tiib õhumassile, on
vastassuunas m2v2-ga, mille saab lind õhumassilt.
133. Mis põhjustab gravitatsiooni? Kirj gravjõu käitumist ruumis + valem. iga keha
massiga M tekitab kaugusel r oma masskeskmest gravitatsioonikiirenduse.
F/m=a=GM/r2.
134. Kineetiline energia sõltub kehade kiirendusest kuidas? Millest sõltub kehade vastastikmõju pot en? Kin en sõltub keha ½ ruutkiirusest. Pot en sõltub keha
kõrgusest/kaugusest teise keah e. Maa suhtes, mis avaldab kehale külgetõmbejõudu.
135. Mis on potentsiaal. Ühik. on töö, mida peab tegema ühikulise aine hulga (või
massi), laengu jne ümberpaigutamiseks lõpmatusest ruumi antud punkti. (fii=w/q)
136. Isel valguse peegeldumist, läbilaskvust ja neeldumist. Valguse peegeld:
kvandid ei neeldu vaid
pöörduvad saabumiskeskkonda tagasi. Näeme neid värvusi, mis
tagasi peegelduvad. Läbilaskvus: valguse kvandid ei neeldu keskkonnas, mida ta läbib,
vaid liiguvad läbi kk edasi. Seejuures võib läbilaskvus olla vaid osaline. Ln Io/I näit.
Läbi tulnud hulka. Valguse
neeldumine : valguse kvandid neelduvad kk-s näeme
mustana seda keha, milles on neeldub kõikide spektri värvustele vastavad
lainepikkused.
137. Mitu min kulub jalakäial 2km läbimiseks, kes liigub keskmise kiirusega
1,5m/s? v=s/t. t=s/v=2000/1,5=1333,3s=22,2 minutit.
138. Miks Universum gravitatsiooniliste ja elektriliste tõmbejõudude mõjul kokku ei kuku ? Kui üks taevakeha läheneb (nt lõpmatusest) teisele (elektron
tuumale), siis tema potentsiaalne energia väheneb. Samavõrra peab kasvama tema
kineetiline energia. Kui energiat ära ei
anta , siis kineetiline energia peab uuesti
muutuma potentsiaalseks ning kehad hakkavad kaugenema. Kui aga osa energiast
eraldub, nt valguskvandina hv, siis tekib seotud süsteem, mis hakkab oma ühise
raskuskeskme ümber pöörlema.
139. BIOENERIGA: Eluks vaja aine ja energia suunatud liikumine läbi biosfääri.
(peab olema avatud, sisendenergia kvaliteetne ja parajas
mahus , pruugitud energia
peab saama välja).
140. Transportida võib ainet, energiat, liikumishulka, elektrilaengut.
141. Keemiline potentsiaal on vaba pot.en arvutatuna ühe mooli aine kohta. Kui
laetud aine –
elektrokeemiline pot. (konst.T*-l sõtlub: aine konts, el.välja pot.st,
välisest rõhust, grav.välja pot.st).
142. Faraday arv – laengute hulk ühes moolis. Transport kestab kuni potents ruumi
eri osades on võrdsustunud. R-i tasakaalu määrab standardsete keem potents vahe.
143. Difusioon: aine/massi ümberpaiknemine ruumis aja
möödudes konts
erinevuse tõttu.
144. Difusioonivoo tihedus/ Ficki seadus: J=-DdC/dl, ühik mol/s/m2 v kg/s/m2.
145. Difusioonivoog: W=Js, on statsionaarne, kui konts vahe ei muutu ajas.
146. Konts grad säilitamiseks peab molekule pidevalt ära kaduma ja juurde
tulema .
Difusioonikonstant: isel difundeeriva aine pilve pindala kasvu, sõltub levivast ainest, T-
st ja konts-st.
147. Osmoos: seotud membraani arineva läbitavusega lah.aine ja lahusti jaoks. Vee
juhtimiseks akvaporiinid, ioonidele ioonkanalid.
148. Osmootne rõhk on rõhk, mis tuleb rakendada lahusele, et takistada lahusti
difusiooni läbi membraani lahuse poolele. pV=ΔnRT. c=n/V, π=ΔcRT.
149. Osmoregulatsioon – paistetus. Peamised
osmolüütikumid taimedes:
suhkrud/ tärklis, K+, org
happed . Tärklis on suhkru monomeeridest koosnev
bipolümeer: kui
turgor läheb liiga kõrgeks, siis sünteesitakse
suhkrust tärklis, mis
sadeneb lahusest välja ja vastupidi, rõhu liigsel alanemisel tärkil hüdrolüüsitakse
suhkruks.
150. Nernsti tasakaaluline potentsiaal: elkem potents erinevus kahel pool
rakumemb. Tüüp tasak r.mem: 0,1-0,2V.
151. Voolamine – peamine trasnport, 1/η, η-
viskoossus .
Süstoolne / diastoolne. 80-
130.
152. Viskoossus isel sisehõõrdumist. Pa*s. Põhjustaud molekulide tõmbejõududest,
väheneb T* langusel eksponentsiaalselt. Gaasidel suureneb. Ei sõltu gaasi rõhust.
(tihedus kasvab, kuid vaba tee kahaneb).
153. Aasta keskmisena Maa igale ruutmeetrile
342W päikest. Maa
peegeldusvõime e
albeedo 0,3. AGA maa
kiirgusbilanss nullis, lahkuva kiirguse kvaliteet on langenud,
(tarbime energia kvaliteeti, mitte energiat).
FS kasut 0,025%. ülejäänd neeldub nt
ookeanis ja muutub soojuseks, st suure entroopiaga energiaks.
FS CO2+H2O+valgus-
>CH2O+O2.
154. Toit: suhkur, rasv, valgud, CHO. Metabolism: toit+O2->H2O+CO2+energia. In
energiavajadus 9000kJ/päev.
155. Raku en allikad: FS, (an)aeroobse metabolismiga kaasnevad redoksr-d.
156. En salv : lühi: ATP,
NADPH . Pikk: süsivesikud, rasvad, valgud. Pool toidust kulub
ATP sünteesiks. Raku energiseerimine seisneb ioonide ja molekulide pumpamises läbi
rakumemb vastu ennde konts gradienti suure kontsi suunas.
Päikesesüst : 4,57 miljr.
Biol evol: *biol tähtsate kõrgenergeetiliste molekulide
sünt . *tihenemine ja
kondenseerumine juhusliku järj polümeerideks. *stabiilsete biol infosüst tekkimine.
157. MATEMAATIKA :
skalaarid: objektid, mida isel arvuline väärtus, märk ja ühik.
Liituvad algebraliselt (aeg, mass, T*, el.laeng).
158. Vektorid: isel pikkus, ühik ja suund, liituvad geomeetriliselt (
nihe jõud, kiirus,
kiirendus, el.välja tugevus).
159. Keskväärtus e. matem-line ootus.
160. Tõenäosus on arv, mis on kindla sündmuse 1 ja võimatu sündmuse 0 vahel.
Tõen, et toimub ükskõik milline üksteist välistavatest sündmustest, on võrdne nende
sündmuste tn summaga. Mitme sõltumatu sündmuse samaaegse toimumise tn on
võrdne nende sünduste tn korrutisega.
161. Jaotusf: hälvete absol.väärtuste aritm keskm. V dispersioon (hälvete
ruutude aritm keskm. Piirviga e ruutkeskimne standardhälbest.
162. Funktsioon on matemaatiline seos mitme suuruse vahel.
163. Lineaarne sõltuvus: y=a+bx. (läbikäidud tee ajast, ringjoone pikkus raadiusest,
voolutugevus pingest ).
164. Ruutbarabool: y=a+bx+cx2. Ruudu/ kera pindala.
165. F-i tõusu arvut kui f-i
puutuja tõusu antud argumendi väärtusel. F-i
diferentseerimine: f-i jagamine sirglõikudeksja vastavate tõusude leidmine.
166. F-i
diferentsiaal : F-i juurdekasv dy argumendi muutumisel dx võrra.
167. Taylori rida: iga siledat f-i saab kohal a argumendi väikestel kõrvalekalletel
arendada ritta. Astmef-i diferentseerumise reegel: y(x)=ax(n). kuupbarabool: y=bx3.
168. Pöördvõrdeline sõltuvus: y=a/x.
169. Hüperboolne sõltuvus: voolutugvus juhtme takistusest, liikumiseks kulunud
aja sõltuvus kiirusest. Energiavälja muutumise kiirus on jõud.
170. Pöördvõrdeline ruuts: y=a/x2. Punktikujulise laengu v massi elektri- v
gravitatsioonivälja tugevuse (jõu) sõltuvus kaugusest.
171. Eksponentsiaalne s: y=a(astm.x) (posit astmenäitaja: bakterikoloonia kasv
ajas, kapitali suurenemine), (neg: radioaktiivselt lagunevate tuumade arv,
valguskvantide arvu vähenemine).
172. Diferentsiaalvõrrand seob suuruste muutusi. Integreerimine dif.
pöördf . Ja
tuletise kaudu f-i otsimine. Vektorid on samad: kui sama siht suund pikkus.
173. Skalaarkorrutis: tulemuseks
skalaar . Skal.korrutis on kommutatiivne.
Ristiolevate vektorite skalaarkorrutis on 0.
174. Vektorkorrutiseks on vektor, mis on korrutatavate vektoritega ristuvas
tasapinnas. Suuna
määramiseks kruvireegel .
175. Gradiendiks nim: mitme muutuja f-i korral nim f-i kiireima
kasvamise suunda
ja kiirust antud punktis isel-vat vektorit.
Ernest
Ratherford – orbitaalmudeli „isa“. Orbitaalmudel vastuolud: *aatomite seletamatu
stabiilsus. *aatomite eristamatus. *karakteristlik joonsperkter.
Sünkrotonkiirgus- kiirgavad
kiirendusega liikuvad laengud, spekter pidev. Elementaarlaenugt e kandev osake kiirgal igal
oma meetril energia: ΔE=9,6*10a-16 (E/mRc2)4.
Bohri aatommudel: aatomid on stabiilsed,
üksteisest eristamatud, isel.
joonspekter . Järeldused: aatomid on eristamatud, aatomite
tekkimisel eraldub energia
portsjonite kaupa.
Bohri postulaat: energiat ei kiirgu, kui
elektron tiirelb
orbiitidel , mille pot energia on täisarvkordne tiirlemissagedusele vastava
kvandi energiaga. Ek=-nhv; Ep=mv2/2=nhv/2. h=Plancki konst: 6,63*10a-34 Js, n-
täisarvuline
kvantarv . Puudused: ei põhjenda, miks orbiitide energ kvantiseeritud, miks
orbiidil kiirendusega liikuv elektron ei kiirga energiat. (elektron tegelikult ei oma orbiiti ja
tiirle tuuma ümber). -ei seleta keem sideme olmust. Vaid H.
Schrödingeri võrrandi lahendid
(elektroni energia, lainfunkts./tõen) sõltuvad 3.st täisarvulisest
kvantarvust +spin. „elektron
on kui seisev laine
kolmes sõltumatus ruumimõõtmes, igaga seotud üks kvantarv: n, l, m. Igale
vastab kindel energia ja lainefunktsioon. Orbitaalide energia sõltub peakv.a-st
N. (posit
täisarvud, võrdub kõikide sõlmpindade arvuga, määrab orbitaali energia
R=13,6eV=1311kJ/mol. Mitmeelektronilistes
aatomites sõltub orbitaali energia lisaks n-le ka
l-st. magnetväljas lisandub sõltuvus m-st.
M määrab sõlmpinna orientatsiooni ruumis,
vahemikus -1 – 1. Kidunud – ühesuguse energiaga seisund.
L-orbitaalkvantarv
. On seotud
elektroni orbitaalse impulssmomendiga.
Arvestab nurgast sõltuvate sõlmpindade arvu. Posit-
-1. n-l sõlmpinda peavad olema sfäärilised.
Aatomkatte mood ühe ja sama peakv-a n omavad
orbitaalid.
S-orbitaalide korral on lainefunktsioon alati maksimaalne kohal, kus r=0.
Elektroni leidumise tõenäosus, kui korrutada tõen tiheduse vastava ruumiosa suurusega,
mis arvutatakse kui sfääri pindala x sfäärilise kihi paksus dr. Erinevate elementide aatomeid
eristab tuuma
laenguarv . Ühesuguste prootoni kuid erineva neturonite arvuga elemente nim
Isotoopideks.
Biol.aine: HOCNPS.+ el-lüüdid: CaNaKMgClFeCu. Mikroe: MnZnCoMoSe.
Spinn eristab aine osakesi e fermione välja
osakestest e bosonitest. Elektroni sisemine omadus
(nagu laeng). Fermioni spinn ½, bosoni täisarvuline. Sellega seotud aine kondenseerumine.
Aine
magnetilised omadused sõltuvad tema spinnist: 0-st erineva koguspinniga ained, mis
tõmbuvad magnetvälja poole nim paramagneetikuteks. MV vähemaks/ tõukuvad-
diamagneetikuteks.
Ferromagneetiku ühe osakese magnetväli on eriti tugev.
Pauli tõrjutusprintsiip: täpselt ühesuguse lainefunktsiooniga elektrone, mille kõik 4 kvantarvu
langeksid kokku, saab aatomis olla ainult 1 (aine stabiilsuse põhjus). Aatomi karakteristlik
spekter e
sõrmejälg: aatomi/molekuli elektronide energianivoode vahelistel siiretel
kiiratakse
footon kui üleminek toimub tuumale lähemalt ja neelatakse kvant, kui kaugemale.
Elektroni kiirguse lainepikkus:
ΔE=hv λv=c.
Hundi reegel: põhiseisundis püüavad elektronid
alamkihi rakkude raames maksimeerida oma spinni.
Elektroni afiinsus on energia, mis
vabaneb elektroni lisamisel elektriliselt neutraalsele elemendile.
Molekul on püsiv aatomite
kooslus , millel on mingid karakteersed temale ainuomased omadused,
tingimuseks on et
aatomid asuksid potentsiaaliaugus.
Püsivale tasakaalule vastab potentsiaalse
vabaenergia miinimum. Aatomite vastasikmõju
kirjeldav potentsiaalne energia koosneb erimärgilisete laengute põhjustatud tõmbuvatest ja
samamärgiliste laengute põhjustatud tõukuvatest harudest. Aktivatsioonienergia
barjääri tingib elektronide vastastikmõju.
Tunnelefekt : osakseste läbiminekut potentsiaalibarjäärist
isel barjääri läbilaskvuskoefitsient. Elektroni leidmise tn seina ääres on 0 vaid siis, kui
potentsiaaliauk on väga sügav ning järsu ja kõrge
seinaga . (lõhnataju?).
Molekulide aatomitel kaks põhimudelit: valentssideme m (ioonne, kovalentne), molekulaarorbitaalide m.
Ioonne: eeldus väike lainef-de kattumine, side tekib el-de annetamise tulemusena.
Ioonraadius sõltub iooni laenugst.
Kovalentne: tekib ioonide ühistumise tulemusel. El-
pilved peavad oluliselt kattuma. Stabilisatsioonienergia peamine allikas on elektronide poolt
hõivatava ruumiosa kasv.
Molekulorbitaalide m: käsitleb elektrone kuuluvana kogu
molekulile.
Elektronegatiivsus (elektroni erinev
tõmme ) molekuli moodustavate aatomite
poolt põhjustab sideme polariseeritust.
Polariseerumine : elektron molekulis eelistab alati
madalamal energial asuvat aatomorbitaali, sest see kindlustab madalama koguenergiaga MO.
Bioloogia sidemetüübid:
doonor -aktseptorside (mõlemad sidet moodustavad elektronid on
pärit
ühelt ja samalt aatomilt, kuid kasutatakse teise aatomi tühja orbitaali/-e),
koordinatsiooniside, vesinikside (polaariseeritud
kovalents -sideme ja D-A- sideme
kombinatsioon), peptiidside (mood ühe karboksüülrühma COOH ja teise aminohappe
aminorühma -NH2 vahel), resonantsside (esineb aatomite konjugeeritud ahelas, aga ka
erinevate molekulide vahel).
Dipoolmoment tekib kui molekuli positiivse ja negatiivse
laengu keskmed ei lange kokku. p=q*r. SI: C*m, Debye 1D=3,336*10a-30 Cm. Osakese ristlõige
iseloomnustab tema takistust teiste osakeste liikumistele (
pallid ). Spektri mõõtmiseks
mõõdame läbilaskvust erinevatel lainepikkustel /sagedusel valguse jaoks.
VIRMALISED :
Elementaarosakesed mis satuvad Maa magnetvälja, jäävad spiraalsetele orbiitidele
ümber magnetvälja jõujoonte. Lähenemisel magnetpoolusele nende liikumine
aeglustub ja nad suunduvad tagasi, kuni teine magnetpoolus nad jälle omakorda tagasi
suunab. Nii kontsentreeruvad laetud osakesed Maa lähedale nn. kiirgusvöönditesse.
Need lõksupüütud osakesed on enamasti prootonid ja elektronid, mis liiguvad
kiirustega kuni 600 km/s. Pooluste lähedal algab sisemine kiirgusvöönd umbes 100
km kõrguselt, ekvaatoril 1000 km kõrguselt. V
irmalised tekivad pooluste lähedal atmosfääri ülakihtides, kus juba mainitud elementaarosakesed pommitavad hapniku
ja lämmastiku molekule, ergastavad neid ja sunnivad seega valgust kiirgama.
1. Kiirus (v) on füüsi suurus, ajaühikus läbitud teepikkus. v=s/t (m/s).
Kiirendus kiiruse
muutusega ajaühikus. a=v-v0/t (m/s2).
Jõud, kiirus, kiirendus on kõik vektorid. Kas/kuidas
on need vektorid omavahel seotud? Kiirusvektor on trajektoorile alati puutujaks, ta näitab
liikumise suunda. Kiirendusvektor võib olla trajektoori suhtes ka nurga all, osutab liikumist
mõjutava jõuvektori suunda Et kõverjooneline liikumine tähendab liikumissuuna muutust,
peab sellega kaasnema kiirusvektori muutumine isegi siis,kui kiiruse väärtus ei muutu .
Elektriväljas oleva keha
potentsiaalne energia avaldub kui E= -ke*e1e2/r.
Valentssidemeid eristatakse kui
sigma - ja pii
sidemeid . π -sideme oluline omadus on see, et
ta ei lase sidet moodustavaid aatomeid omavahel pöörelda, kuna aga σ-side seda lubab. σ-
orbitaalile mahub kuni kaks elektroni; π-orbitaalile aga kuni neli elektroni, see on määratud
Pauli printsiibiga.
Seisvad lained? seisev laine ei ole laine selle sõna tavamõttes, sest ta ei
kanna edasi energiat (küll aga omab seda). seisva laine faas ei sisalda ruumikoordinaati ja
sõltub vaid ajast. kk võnkuv olek. Seisvaid laineid isel paisud (maksimaalne amplituud) ja
sõlmed (min amplituud=0 ning faasi märgi muutumine).
Gaasi olekuparameetrite vahelist
seost kirjeldab olekuvõrrand. gaasi
olekuparameetrid on V, P, T. Võrrand pV=nRT. Biosfääri
energeetikaga tegeleb teadus nimega
bioenergeetika.
Reaalne gaas: molekul ei ole
punktmass, molekulil on V, kokkusurumisel on vaja vähem tööd teha, molekulide vastasmõju
arvestatakse.
Ideaalne gaas: molekul on punktmass, molekulil pole V, kokkusurumisel on
vaja rohkem tööd teha, molekulide vastasmõju ei arvestata. on kindlal rõhul (1 atm e 101300
pa) ja kindlal temp (273K). Võnkesageduste kvantiseeritus on põhjus miks ideaalgaasi
võrrand kehtib universaalselt peaaegu kõikide gaaside jaoks. Valem: k=Z*v/lambda*e
astmes -E*a/RT .K= Kiiruskonstant isel ajaühikus toimunud r-de arvu. Z= dimensioonitu nn
kujutegur, mis arvestab reaktsiooni kiiruse sõltuvust põrkuvate molekulide
kujust ja
orientatsioonist.
Boltzmanni faktor arvestab aktivatsioonibarjääri Ea ületavate molekulide
arvu v(T). Lambda on põrkesagedus, kus v(T) on lineaarkeskmine kiirus. R= gaaside
universaalkonstant. T= normaalt*.
Dualism füüsikalistele mikroobjektidele omane pidevuse
ja diskreetsuse ühtsus, nende käitumne kas pideva väljana või diskereetsete
osakestena , Kas
ei võiks siis seisumassiga osakestel, mis liiguvad valguse kiirusest väiksema kiirusega,
omakorda ol a lainelisi omadusi? Dualismiprintsiip väidab, et nii aine kui välja algosakestel on
nii laine- kui ka osakese-omadused. Laineomadused tulevad ilmsiks osakeste liikumisel.
Väljaosakeste (
kvantide ) korral seisneb laine vastava välja võnkumiste levikus. Suuruseks, mis
muutub selles
laines , on tõenäosus osakese leidumiseks vastavas ruumiosas.
Difusioon on
aine ümberpaiknemine ruumis konts-de erinevuse tõttu. Dif-l on peamine ainete transpordi
mehhanism raku piires, samuti taime ja kk vahel.
Difusioonkonstant isel difundeeriva aine
pilve pindala kasvukiirust (mis punktikujulise allika puhul on kera pind). Ühik on m2/s. Kui
difusioon juba suuremate rakkude puhul liiga aeglaseks jääb, siis tekib küsimus miks
rakud ikkagi nii suured on? Kui väga väikesed, siis oleks neis raku stabiilseks elutegevuseks liiga
vähe molekule. Mõttetu on näiteks rääkida gaasi t*t, kui
anumas on vaid üksikud molekulid.
Teatavasti fluktuatsioonid vähenevad proportsionaalselt ruutjuurega molekulide arvust.
Seepärast on ka kõige väiksemates b.rakkudes piisavalt suur arv (~109-
1010 ) molekule.
Difusiooni kiirust määravad: molekulid liiguvad juhuslikult igas suunas. Seejuures kõrgema
tihedusega (konts-iga) piirkondadest eemale toimub liikumine suurema tõenäosusega kui
madalama konts-iga piirkondadest kõrgema konts-iga piirkondadesse, lihtsalt sellepärast, et
kõrgema konts-iga piirkonnas on rohkem molekule. molekulide difusiooniline
ümberpaiknemine ruumis toimub seda kiiremini, mida kiiremini molekulid liiguvad, ja mida
suurem vaba tee pikkus. Konts-i ühtlustumine toimub ka seda kiiremini, mida järsem on
konts-i muutus ruumis, s.t., mida suurem on konts-i
gradient .
Gradient on mingi pideva suuruse muutumise kiirus ruumi koordinaadi järgi.…Difusiooni kiirus
vedelikus (vees,
rakuplasmas) on keskmiselt …1000 kuni 10000. . skorda
kiirem kui õhus.
Mis ühist on difusiooni ja soojusjuhtivuse vahel? Tahkes kehas on eriti hästi näha, et
soojendades keha ühte osa jõuab soojus varsti jaguneda ühtlaselt üle kogu keha. Soojus nagu
difundeeruks laiali. Sama toimub ka gaasides ja see nähtus ongi kehade
soojusjuhtivus.
2. Aurumisenergia Aurumissoojust L mõõdetakse soojushulgaga (energiaga mida tuleb
vedeliku massiühikule juurde anda, et see täielikult aurustada konstantsel t*. Väärtus vee
jaoks … 539.6 cal g-1 Andke see ühikutes J mol-1… 539.6.4.18.18 = 40600 J. .
Kehade potentsiaalsed energiad mõjutavad üksteist elektrivälja ruumis sõltuvalt kaugusest.
Mida lähemal asub laeng tuumale, seda väiksem (negatiivsem) on tema potentsiaalne energia.
Aktivatsioonienergia on energia tase, millest peab olema energia suurem, et reaktsioon
saaks toimuda.
Mis on raku energiseerimine? Ioonide ja molekulide pumpamine läbi
rakumembraani vastu nende konts.gradienti. kulutatakse energiat. Füüsikas eristatakse nelja
fundamentaalset
vastastikmõju: • tugev (mõjub kvarkide vahel) • elektromagnetiline
(mõjub elektriliselt laetud osakeste vahel) • nõrk (mõjub leptonite vahel, sellega on seotud nt
tuumade beeta lagunemine) • gravitatsiooniline (mõjub kõikide kehade vahel, ainuke jõud,
mis alati põhjustab tõmbumist.
Kui kõrgele saab vesi kaevus tõusta ilma pumbata .
Teoreetiliselt on seega imeva
pumbaga võimalik veesammast tõsta kuni rõhuni
1013 -23 = 990
mb = umbes 10 m. Kaevus olevale vabale veepinnale suruv atmosfäärirõhk sunnib veesamba
torus tõusma, kuid ainult kuni kõrguseni, mil veesamba rõhk võrdub atmosfäärirõhuga. Kui
kolb kerkib edasi, siis rõhk torus langeb küllastuva veeauru rõhuni antud t*l (23 mb toat*l),
vesi hakkab kiiresti aurama (
keema ) ja toru kõrgem osa täitub veeauruga, mitte vedela veega.
Töö ja soojuse erinevus ja sarnasus. Töö on ühelt kehalt teisele energia ülekande viis.
Mehaanikas ka ainuke viis, seepärast
defineeritakse mehaanikas energiat kui töötegemise
võimet. Termodünaamikas kohtame teist energiasiirde viisi, milleks on soojus. Töö saab
muuta 100% soojuseks kuid soojust ei saa kunagi muuta 100% tööks. Nad mõlemad on
energiad ja võivad muutuda ühest olekust teise. Mis seob lambda ja
kahtlase v lainepikkuse ja
laine levimiskiiuse ja võnkeprioodivahel on seal lambda=vT, T= 1/kahtlane v, siis V=lambda *
kahtlane v.
Mis määrab punkti asukoha ruumis koordinaadid.
Energia on mateeria
liikumise ja vastastikmõju üldistatud kvantitatiivne mõõt. Aastane energia kulu inimese kohta
on 100 GJ = 100 * 10 asmes 9 J/in-a.
Vedelik tekib kindlal rõhul ja temperatuuril ja
sellepärast et
vedelikes osakeste vahel mõjuvad jõud.
Elastsus pärast välise deformeeriva
mõju lakkamist taastab keha oma
esialgse kuju ja mõõtmed.
Kui mitme molaarne on õhk toatemperatuuril? Kui üks
mool on 24.04 l siis ühes liitris on1/24.04=0.042 M = 42 mM. Kui
suur on seejuures hapniku kontsentratsioon? [O2] = 0.21.42 = 8.82 mM. Kui suur on CO2
kontsentratsioon? [CO2]=0.00037.42= 0.0153 mM =15 μM.
Mitme molaarne on vesi? 1000/18=55.6 M.
Superpositsiooniprintsiip: Kui ruumipunkti läbib kaks harmoonilist
lainet, siis ruumipunktis asuva osakese nihe võrdub mõlema laine poolt põhjustatud nihke
summaga.
Schrödingeri võrrand kirjeldab elektroni kui seisvat lainet kolmes sõltumatus
ruumimõõtmes, millega igaühega on seotud
kvantarv. Neid kvantarve tähistatakse
kokkuleppeliselt tähtedega n, l, m . Füüsikaliselt näitab n elektroni lainefunktsiooni (orbitaali)
iseloomustavate sõlmpindade arvu, k.a. lõpmatuses asuv sõlmpind. l ehk orbitaalkvantarv
(nimetatakse ka kõrvalkvantarvuks või nurga-kvantarvuks) On seotud elektroni orbitaalse
impulssmomendiga ja võib omada positiivseid täisarvulisi väärtusi 0, 1, 2, 3, .. kuni n-1.
Näiteks n=2 puhul võib l omada kahte väärtust: 0 ja 1. m muudab elektroni energiat vaid siis,
kui
aatom asetada välisesse magnetvälja. Sellest siis ka tema nimi. m-st elektroni kaugus
tuumast ei sõltu, mis on ka arusaadav. n kasvades raadius suureneb ja l kasvades, vastupidi
raadius väheneb.
Pauli printsiip (Saksa teadlase
Wolfgang Pauli järgi): Täpselt ühesuguse lainefunktsiooniga
elektrone, mille kõik neli kvantarvu langeksid kokku, saab aatomis olla ainult üks. Elementide
füüsikalised ja keemilised omadused sõltuvad elektronide arvust suurima n-ga orbitaali
väliskihis. Selles kihis on tuumast kõige kaugemal asuvad ja seega kõige
nõrgemini seotud
elektronid, ehk
valentselektronid . See arv ühtib perioodsussüsteemi rühma numbriga. Kiht
(n) määrab perioodi. Täidetud orbitaalid (õigemini nende sõlmpinnad) on sfäärilise
sümmeetriaga. Ühte elektronkihti saab
kuuluda maksimaalselt 2n2 elektroni. Põhimõte on
see, et • s-orbitaalidele (l=0) mahub kaks elektroni 2x(m=0) • p-orbitaalidele (l=1) mahub
kuus elektroni 2x(m=-1,0+1) • d-orbitaalidele (l=2) mahub kümme elektroni 2x(m=-2,-
1,0,1,2). • f-orbitaalile (l=3) mahub neliteist elektroni. Aga juba alates
neljandast perioodist
tekivad ebaregulaarsused, mis on põhjustatud sellest, et mitmeelektroonsetes aatomites
sõltub elektronide energia elektronidevahelise vastastikmõju tõttu samuti kvantarvust l.
valentselektronide keskmine raadius kasvab liikudes rühmas allapoole ja kahaneb liikudes
perioodis paremale.
Schrödingeri mudel vs Bohri mudel: • Energia kvantimine on
potentsiaaliaugus oleva elektroni liikumistpiiravate ääretingimuste loomulik tagajärg. • Sobib
kõikide aatomite energianivoode kirjeldamiseks, mitte ainultvesiniku aatomi puhul. •
Elektron ei oma orbiiti ja seepärast ta ka ei kiirga. Vastuoluklassikalise elektrodünaamikaga
on leidnud loomuliku lahenduse. sõltumatud e ortogonaalsed.
Liikumine on keha asukoha
(koordinaatide) muutumine ajas. Erinevatel ajahetkedel saadud asukoha üleskirjutus on keha
trajektoor. Lihtsaim liikumisvorm on ühtlane sirgjooneline liikumine: Sel juhul on
konstantsed nii kiiruse absoluutväärtus kui ka suund. Liikumise
erijuht on
paigalseis :
liikumine 0-se kiirusega. Need ongi ainukesed liikumised, milles üks/isoleeritud keha saab
osaleda.
Võnkumiseks nimetatakse keha liikumist tasakaaluasendi ümber. Mittesumbuv
võnkumine – kui võnkumise ulatus protsessi kordumisel ei muutu.
Harmooniliseks võnkumiseks nim.mittesumbuvat võnkumisi, mille hälve on määratud siinus või
koosinusfunktsiooniga. Maksimaalne hälve on amplituud.
Mis vahe on võnkumistel ja lainetel? pendel võngub, aga
merevesi lainetab. Võnkuda võib ka üks osake (nt idaliseeritud
punktmass). Lained on aga ruumis edasilevivad võnkumised, mis eeldab paljude
vastastikmõjus olevate osakeste olemasolu. Lained esinevad seega ulatusega süsteemides.
Edasilevimine tuleneb sellest, et mingis ruumipunktis toimuv muutus kutsub esile sarnase
muutuse naaberpunktis, aga veidi hiljem, vastavalt võnkeärrituse edasilevimise kiirusele.
Pikkilaine – osakesed võnguvad piki laine leviku suunda.
Ristilaine – osakesed võnguvad
risti laine leviku suunda.
Jõu ühik njuuton (N) on juba
tuletatud ühik: Üks njuuton (N) on
jõud, mis annab massile üks kg kiirenduse üks m s-2. Gravitatsioonilise ja inertse massi
võrdsust nimetatakse ekvivalentsuse printsiibiks.
Focoultí pendli (võib näha nt Tähe tn
füüsikahoones) võnketasand, mis säilib maailmaruumis, muutub Maa pöörlemise tõttu
maapinna suhtes. Kus on efekt suurim, poolustel või ekvaatoril? Efekt on suurem poolustel
sest maakera keerab kiiremini alt ära. Efekt puudub ekvaatoril.
4. Gravitatsiooniväli (nagu ka elektriväli) on nn potentsiaalne väli, kus keha potents energia
muutus sõltub ainult keha alg-ja lõppasendist, mitte aga vahepealse liikumise trajektoorist.
Tehtud töö on sama, ükskõik millist rada mööda liigutakse samade alg- ja lõpp-punktide
vahel. Mäe otsa tassitud kivi potents energia ei sõltu sellest millist rada kivi üles tarimiseks
kasutati. Kas mäe otsast orgu
lastud kivi lõppkiirus sõltub mäekülje kaldest, kui hõõrdumist
võib mitte arvestada? Ei sõltu, kuna kogu pot. Energia muundub kin energiaks, mitte ei kulu
näiteks hõõrdjõu ületamiseks või tuule takistuse ületamiseks.
Mis piirab inimese töövõimet? Energia kulutamise/tootmise kiirus (~100 W) kindlasti, aga ka maksimaalselt
arendatav jõud. Viimane on määratud luusiku, kõõluste ja lihaste mehaaniliste omadustega.
Muide, hobune on inimesest umbes 7 korda jõudsam (1 hj~736 W).
Kineetiline ja pot energia: Kineetiline energia on võimeline tegema tööd. Liikuva keha peatamisel võib ta
tenese eest lükata teist khea mõjudes sellele jõuga ja tehes tööd. Kin. En võib muunduda
soojusenergiaks. Kineetiline en. muutub pot en. kui jõuvali peatab keha Pot en. on tingitud
väljadest – elektriväli ja gravitatsiooniväli. Kin sõlub kiirusest ja pot sõltub asukohast.
Miks planeedid ei kuku Päikesesse ja elektronid tuuma? Sest Loodus stabiliseerib see, et kehad
tiirlevad üksteise ümber, nii et kesktõmbejõud ja kesktõukejõud on võrdsed ja
radiaalsuunalist kiirendust ei esine. V
algus on energia olemise üks vorme. Vaatamata energia
avaldusvormide näilisele mitmekesisusele esineb (massi arvestamata) siiski ainult kahte liiki
energiat : liikuva keha kineetiline energia (sõltub kiirusest) • jõuväljas asuva keha
potentsiaalne energia (sõltub asukohast)
Töö vs soojus Mõlemad on energiasiirde viisid. Töö
saab muuta 100% soojuseks kuid soojust ei saa kunagi muuta 100% tööks.
Kuidas valitakse pot energia o-punkt? Vastavalt vajadusele ja otstarbele. Ülalt toodud potentsiaalse energia
arvutuse näites oli
nullpunktiks võetud Maa pind.
Gravitatsioonväi vs elektriväli:
Gravitatsiooniväli alati tõmbejõud,
elektrilised jõud võivad olla nii tõmbe- kui
tõukejõud .
Elektrilised jõud on ka väga tugevad ületades gravitatsioonijõude aktuaalses energia
piirkonnas rohkem kui 40 suurusjärgu võrra. Kui aatomid asuvad gaasis tihedalt lähestikku,
siis nad
põrkuvad tihti soojusliikumise tõttu ja need põrked moonutavad orbiitide kuju.
Tulemusena nihkub igas moonutatud orbiidiga aatomis energianivoo veidi ja kogu gaas ei
kiirga enam mitte joonspektrit teatud kindlate lainepikkustega, vaid nn. ribaspektrit, kus
jooned on
laienenud ribadeks. Ka gaasifaasis olevate molekulide
spektrid on enamasti
ribaspektrid, kuid teisel
põhjusel . Molekulides aatomid võnguvad oma tasakaaluasendite
ümber ja võivad ka
tervikuna pöörelda. See kõik toimub samaaegselt elektronsiirdega, mis
viib elektronribade laienemisele. Väga kõrgetel t*del molekulid ja aatomid ioniseeruvad.
Tekkinud
plasma spekter võib olla pidev nagu on seda Päikese spekter. Pideva spektri saame
ka siis kui tahket keha, näiteks metalli või sütt kuumutada. Kuumutatud kehad kiirgavad
valgust. Madalamal t*l on kiirgus pikemalainelisem, nähtavaks muutub see tumepunasena
kusagil 600 °C juures. T*i edasisel tõstmisel hakkab domineerima järjest lühemalainelisem
kiirgus,
muutudes silmale nähtavalt kollakaks, edasi valgeks (nagu Päike) või isegi sinakaks
(nagu kuumad tähed). Miks kuumutatud tahkete kehade kiirgus on pidev spekter? Tahketes
kehades aatomid (molekulid) võnguvad tasakaaluasendi ümber ja seegi võnkeenergia on
kvantiseeritud. Kuna aatomeid on väga palju, siis on ka lubatud energianivood väga tihedalt
ligistikku, nii et praktiliselt igasuguse energiaga kvantide
kiirgumine on võimalik. Miks on
taevas sinine ja pilved valged? S
inine hajub punasest (0,7/0,4)4=9 korda rohkem. Need otseteelt kõrvalekaldunud sinise valguse footonid võivad veel korduvalt hajuda enne
kui kellelegi silma satuvad. Seega ükskõik kuhu vaatad, sinist valgust tuleb ikka.
Seevastu suurema lainepikkusega valgus pääseb õhukihist ilma oluliste kaotusteta
läbi. Pilved näivad valgetena seetõttu, et veepiisad või jääkristallid, mis neid
moodustavad on piisavalt suured, et hajutada kõiki valge valguse komponente. Mida
paksem on pilv, seda rohkem valgust temas neeldub ja seda tumedam ta paistab. Miks
õhtul paistab Päike pun?
Õhtul ja hommikul , madalal horisondi kohal tuleb päikesekiirtel atmosfääris läbida tunduvalt pikem tee kui keskpäeval. Võrdle Mida
pikem tee, seda rohkem hajub ka sinist valgust ja suurema ülekaalu otse tulevas
valguses saavutab punane. Miks me asju näeme?
neilt hajub valgus ehk elektromagnetiline kiirgus ja footonid ärritavad silma. ''
5. Kaste tekib suvehommikul sellepärast, õhu t* langeb ja õhus sisalduv veeaur, mis kõrgemal
t*l veel ei olnud küllastuv, muutub madalamal t*l küllastavaks. Igale õhu absoluutsele veeauru
sisaldusele (partsiaalrõhule) vastab kindel kaste tekkimise t*, mida nimetatakse
kastepunktiks. Miks lehtpuudel toimub kevadel mahlavoolamine, suvel aga enam mitte? …kui
rippuvveesammas mingil põhjusel katkeb, näiteks talvel, siis ise vesi enam üles tõusta ei
suuda. Seetõttu mõnedel puudel täidetakse talve jooksul tühjenenud veejuhtesüsteem kevadel
juurte rõhuga, millel on osmootne päritolu. See on mahla voolamise aeg. Mis põhimõttel
töötavad külmutuskapid? Need
masinad töötavad põhimõttel, et selles ruumiosas, mida
soovitakse jahutada, lastakse mingil hästiauruval vedelikul auruda. Aurumine toimub mingis
kinnises nõus, mis on varustatud ribidega ja omab ümbitseva
õhuga head soojusvahetust. See
on nn. jahutusradiaator või aurusti.
Sulamissoojus on soojusenergia hulk, mis kulub
massiühiku tahkise sulamiseks konstantsel t*l. Miks on jääs molekulidevahene kaugus
suurem kui vees? …
Paneme tähele, et vesiniksidemega seotud aatomi tuumade vaheline
kaugus on siiski väiksem kui vee molekuli läbimõõt (mis oli veidi üle 3 Å). Seega,
vesiniksidemed tõmbavad
tuumad lähemale kui need olid vees. Jääkristallis aga moodustavad
vee molekulid ringikujulisis struktuure, mis jäävad keskelt tühjaks, seega keskmine
molekulide
vahekaugus suureneb, kuigi otseselt sidemesse seotud molekulide vahekaugus
väheneb. Selgitada lindude lendamise
füüsikat Lind lükkab tiibadega õhku allapoole,
mõjutades õhumassi jõuga ja andes õhule allapoole liikumise kiirenduse, samal ajal vastujõud
tõukab
lindu ülespoole. Linnu lennates on ülespoole liikumise kiirendus niisama suur kui
raskuskiirendus, kuid sellega vastassuunaline, nii et mõlemad
kompenseeruvad ja lind lendab
konstantsel kõrgusel.
Kuidas näevad välja elusaine-valkude (koosnevad 20 aminohappest) ja DNA (koosnevad 4 nukleotiidist) spektrid? Mõlemad
neelavad ja
kiirgavad põhiliselt nähtamatus UV piirkonnas. Spektrid on tavaliselt laiad. Aga on ka
erandeid, nt joonisel
näidatud GFP valgumolekul, mille
neeldumisspekter asub nähtavas
spektripiirkonnas Molekuli suurus on 10-8- 10-7cm ehk 10-10- 10-11m.
Tunneliefekt : e võib
teatud tõenäosusega läbida madala ja kitsa potents.barjääri. Orbitaalide kattumisel (
lainefunktsioonid) ja liituvad ehk interfereeruvad. Selle
liitumise tulemusena moodustuvad
molekulaarsed orbitaalid (MO) hõlmavad kogu molekul, mitte ainult konkreetset aatomit.
Miks heelium molekule ei moodusta? Kõik elektronid on
paardunud spinnidega,
intergaas .
Õhu absoluutne niiskus a – veeauru mass
grammides ühes kuupmeetris niiskes õhus
(g/m3).arvutatakse absoluutne niiskus empiirilise (eksperimentaalse) valemi järgi
veeaururõhu ja t* kaudu:a = 217 e/T,kus a – absoluutne niiskus (g/m3), e – aururõhk
millibaarides (mb), T – absoluutne t* K, arv 217 on ühikutest sõltuv koefitsient.
Relatiivseks niiskuseks r nimetatakse õhus oleva veeaururõhu ja samal t*l õhku kül astavaveeauru rõhu
suhet, väljendatuna protsentides:r = e/E x 100 (%)4.
Niiskuse defitsiit d ehk niiskusvajak on kül astatud ja õhus oleva veeauru rõhkude vahe d = E – e.// Na=6,02*10 23/ / Faradayarv =
96500 J/mol/ / aine läheb üle vedelasse faasi, kui soojuliikumise kineetiline energia RTon
väiksem seosteenergiast / /
seoseenergia RTlnB/A v = 2πr/τ = 2πrv = ωr, kus τ on
tiirlemisperiood ja v on tiirlemissagedus.
Küllastunudud veeauru rõhk E oleneb t*st mida
kõrgem t*, seda suurem
küllastatud veeaururõhk. Eksperimentaalne
Magnuse valem kirjeldab küllastava veeauru rõhu (millibaarides) sõltuvust t*st ºC: E(t )= 6.
1070 *10
7,63t/241.9+t (mb).
6. Keha tunneme ära sellest, et tal on olemas mass, mis samaaegselt väljendub nii liikumise
inertsis kui ka keha ümbritsevas grav.väljas. Kehal võib olla ka
elektrilaeng , mis tekitab teda
ümbritseva elektro-magnetvälja. Vastastikmõju tekib, kui uuritav keha satub antud keha
ümbritsevasse välja. kehale avalduv jõud on seda tugevam, mida kiiremini muutub välja
energia/ potentsiaal antud ruumipunktis.
Jõud mõjub alati suunas, mis viib
energia/potentsiaali vähenemisele. Seega, kehade vastastikmõju avaldub jõuväljana ruumis,
millel on nii suurus kui suund (vektorväli). Väli ja aine on mateeria eksisteerimise kaks
võrdväärset vormi.
Funktsioon on matemaatiline seos mitme suuruse vahel.
Lineaarse/proportsionaalse sõltuvuse näiteks olgu sellised oma füüsikaliselt
sisult erinevad nähtused/protsessid nagu • läbikäidud tee sõltuvus ajast s=so+vt • voolutugevuse
sõltuvus pingest I=U/R (Ohmi seadus, kas tunnete ära?) • ringjoone pikkuse sõltuvus
raadiusest L=2piir • veevoolu kiiruse sõltuvus rõhkude vahest • difusioonivoo kiiruse
sõltuvus kontsentratsioonide vahest jne
Ruutsõltuvuse näideteks on • pindala sõltuvus
lineaarmõõdust.
Pange tähele, et kõik pindala valemid sisaldavad argumendi (lineaarmõõdu)
ruutu. Ruudu pindala , kus
a on ruudu külje pikkus.
s=a2 Ringi pindala kus
r on raadius.
S=piir2Kera pindala . s=4piir2• Ühtlaselt kiireneva liikumise korral läbitud tee pikkuse
sõltuvus ajast: s=at2/2(
a on siin kiirendus ja liikumist alustati paigalseisust).
Pöördvõrdeline sõltuvusvoolutugevuse sõltuvus juhtme takistusest liikumiseks kulutatud
aja sõltuvus kiirusest
t=s/v elektroni potentsiaalse energia sõltuvus kaugusest tuumast E=-
ke*Ze2/r analoogiline on gravitatsioonienergia sõltuvus kaugusest kehade vahel
E=-kg *mM/r Skalaarid on suurused, mida iseloomustab teatud arvväärtus (ja füüsikas ka ühik). Skalaarid
liituvad algebraliselt. Algebraline summa-omavahel liitumis- ja/või lahutamismärkidega
ühendatud arvud või avaldised.
Vektorid on suurused, mida iseloomustab koordinaatide
ruumis siht, suund ja pikkus. Füüsikas iseloomustab vektorit veel ka ühik. Vektorid on nt •
kiirus • kiirendus • samuti kõik kiiruse ja kiirenduse kaudu avalduvad suurused nagu
jõud=ma • impulss=mv • impulssmoment=pxr • jõumoment=Fxr • elektriväja tugevus.
Rõhk on füüsikaline suurus, mida mõõdetakse pinnaühikule mõjuva jõuga. Rõhu ühikuks on
N/m2 =
Pascal (Pa). Gaasi rõhk tuleneb sellest, et molekulid põrkuvad nõu
seintelt tagasi,
mõjutades sellega seinu, vastavalt Newtoni III seadusele.
Temperatuur iseloomustab gaasi
molekulide liikumise
kineetilist energiat. T* on null kui molekulid on paigal ja kasvab
võrdeliselt molekulide kineetilise energia suurenemisega, st võrdeliselt kiiruse ruuduga
(
Ek=
mv2/2).
Aatomi massi ühikuks loetakse 1/12 süsiniku isotoobi 12C (6 prootonit+6
neutronit) aatomi massist. Selle ühiku nimi on
Dalton ja tema suurus on üsna
lähedane vesiniku aatomi isotoobi 1H massile (väike erinevus tuleb sellest, et prootoni ja neutroni
massid ei ole päris võrdsed, vesiniku tuumas on aga vaid üks
prooton ).
Boltzmanni konstant on siis vastav energia arvestatuna ühe molekuli kohta. Gaas käitub ideaalse gaasina
niikaua kuni molekulide enda ruumala kokkusurumist veel ei takista.
Molekulide keskmine kaugus õhus on umbes kümme korda suurem kui nende diameeter.See on ühtlasi ka piir, mille juures
“ideaalse” gaasi olekuvõrrand kindlasti oma kehtivuse kaotab. Täpsuse kaotab ta aga juba
kümme korda madalamal rõhul
7. Vaakumiks nimetatakse keskkonda siis, kui molekulide vaba tee pikkus võrdsustub anuma
mõõduga. Vaba tee pikkus on keskmine
liikumisulatus põrkest põrkeni. See on oluline gaasi
iseloomustav parameeter, mis näiteks määrab ära gaasi
levimis - või difusioonikiiruse. Näeme,
et vaba tee pikkus sõltub molekulide konts-ist ja geomeetriast (põrkeraadiusest), kuid ei sõltu
T, tähendab ka mitte nende liikumiskiirusest. Ideaalgaasi rõhk on seega võrdeline molekulide
tihedusega
ruumalaühikus ja ühe molekuli keskmise kineetilise energiaga. Võrdelisustegur on
2/3.
Faraday arv tähistab tööd, mida tuleb teha, et üks mool elektrone viia läbi potentsiaalide
vahe 1V. Bioloogiliselt tähtsad potentsiaalide vahed raku- ja mitokondrite membraanidel on
50-150 mV, seega 2 kuni 6
RT. Soojusmahtuvuse füüsikaline sisu on energia, mis on vajalik
aine kuumutamiseks ühe kraadi võrra. Ühik:
J/K Erisoojus on soojusmahtuvus massiühiku
kohta
Lihtsate molekulide võnkekvandid on tavaliselt nii suured, et normaaltingimustel nad ei
ergastugi ja seega ei avaldu need võnkumised ka selliste gaaside soojusmahtuvuses. See on
ilmselt ka põhjus miks gaaside võrrand kehtib nii universaalselt peaaegu kõikide gaaside
jaoks. Elektriliselt neutraalseid molekule siduvaid jõude nimetatakse üldiselt
van der Waalsi jõududeks, mis oma iseloomult on nn elektrilised jääkjõud.
Newtoni I seadus Iga keha liigub
ühtlaselt ja sirgjooneliselt seni kuni teiste kehade mõju (jõud) ei põhjusta selle seisundi
muutumist.
Newtoni II seadus liikumise muutumise kiirus ehk kiirendus on võrdeline
rakendatud jõuga ja toimub jõu suunas. Üks njuuton (N) on jõud, mis annab massile üks kg
kiirenduse üks m s-2Vastavalt Newtoni II seadusele üks ja seesama jõud põhjustab seda
suurema kiirenduse mida väiksem on keha mass
Gravitatsiooniseadus väidab, et iga keha
massiga M tekitab kaugusel r oma masskeskmest gravitatsioonikiirenduse
Impulss on suurus,
mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega p=mv. kgm/s
Impulsi jäävuse seadus: suletud
süsteemi moodustavate kehade impulside summa ei muutu vastastikmõju
tulemusena(p1+p2+p3+…+pn= mv1+mv2+mv3+…+mvn =const; )..
Newtoni III seadus: Mõju
(jõud) on võrdne vastumõjuga (vastujõuga).
Mehaaniliseks tööks nimetatakse suurust, mis
võrdub kehale mõjuva liikumissuunalise jõu ja selle jõu mõjul läbitud teepikkuse või nihke
korrutisega (A=Fs; kus A on töö (J); F on jõud (N) ja s on läbitud teepikkus (m)).
Võimsuseks nimetakse ajaühikus tehtud töö hulka: (N=A/t; kus N on võimsus (W); A on tehtud töö (A) ja t
on töö tegemiseks kulunud aeg (s). Võimsuse ühik on
vatt (W); kasutatakse ka hobujõudu
(1HJ=735W).
Energia iseloomustab keha võimet teha tööd. Keha mehaaniliseks energiaks
nimetatakse suurust, mis võrdub maksimaalse tööga, mida keha antud tingimustes teha võib.
Potentsiaalne energia võrdub tööga, mida tuleb teha keha asendi muutmiseks.
Kineetiline energia võrdub tööga, mida tuleb teha, et panna keha massiga m liikuma kiirusega v. Tähtis
on, et juurdetoodavad muutujad ei oleks
mingite seoste kaudu olemasolevatest tuletatavad,.
Võnkumiseks nimetatakse keha liikumist tasakaaluasendi ümber. Võnkumised on seega
tihedalt seotud kehade tasakaalu
mõistega .
Sagedus ν mõõdab võngete arvu sekundis,
lainearv aga lainete arvu sekundis.
Töö on ühelt kehalt teisele energia ülekande viis.
Džaul on
töö, mida teeb jõud üks njuuton ühe meetri pikkusel teel: [J] = [N].[m]. Ühe elektroni viimisel
läbi potentsiaalide vahe üks volt tehakse tööd üks elektronvolt. Energeetiliselt on siis
elektronvolt dzaulist niisama palju kordi väiksem kui elektroni laeng onväiksem kulonist,
seega 1
eV = 1. 6021·10-19
J.
8. Laengute jäävuse seadus: Isoleeritud süsteemides on laengute algebraline summajääv.
Igasuguste jäävusseaduste ainuke tõestus on vastavus eksperimendiga igas olukorras.
Püüdes lahendada orbitaalmudeli vastuolusid postuleeris taanlane
Niels Bohr (1913), et elektroni
tiirlemisel ümber tuuma elektromagnetilist lainet (=valgust) ei kiirgu, kui elektron tiirleb
orbiitidel millel potentsiaalne energia on täisarvkordne tiirlemissagedusele vastavast kvandi
energiast Ephν=−n. Kõik spontaansed (ilma välise sunnita ehk iseenesest toimuvad)
protsessid toimuvad alati entroopia kasvu suunas. Korrastamatust termodünaamikas
defineeritakse entroopia kaudu.
molekulidevahelised sidemed tekivad siis, kui süsteemi
potentsiaalne energia väheneb. Ioonne side Tekib kui üks aatom annab ära ühe või rohkem
(valents)elektrone ja teine aatom võtab need tänuga (st energia eraldamisega) vastu. Näiteks
NaCl (jt nn I-II ühendid). Ioonse sideme tekkeks peab ühe aatomi ioniseerimiseks (elektroni
doonor, antud näites Na (3s1)) kuluv energia (ionisatsioonienergia) olema väiksem
reaktsiooni käigus vabanevast energiast. Energiat aga vabaneb kahel põhjusel. Orgaaaniliste
ja bioorgaaniliste ühendite maailmas domineerivad siiski teist tüüpi sidemed, mida
nimetatakse
kovalentseteks sidemeteks. Kovalentne side tekib elektronide ühistamise
tulemusena, mille käigus kaks tuuma justkui lapsendaksid kaks (vastasspiniga) elektroni.
Niisiis , ioonsed sidemed tekivad elektronide annetamise tulemusena, kovalentsed sidemed
aga vastasspiniga elektronide ühistamise tulemusena. Bioloogias ülitähtis
vesinikside on
polariseeritud kovalents-sideme ja doonor-aktseptor-sideme kombinatsioon. Moodustub
mingi kovalentse sidemega seotud paari A-H ja mingi teise aatomi (tavaliselt O, N, F) vahel: A-
H….B. A on elektronegatiivne (elektrone tõmbav) aatom ja B-l on vaba
elektronpaar .
Vesinikside moodustub siis positiivse osalaenguga aatomi vabaksjäänud orbitaali (milleks on
H, sest elektronegatiivne A on elektronpaari enda poole tõmmanud) ja mingi teise aatomi
olemasoleva elektronpaari kaudu (B). Valgu sekundaarstruktuuri (
üleval ) ja DNA
kaksikspiraali (all) stabiliseerivad vesiniksidemed. Tänu vesiniksidemetele on vesi vedelas
olekus looduslikel
temperatuuridel , samal ajal kui tema
analoog H2S on gaasiline.
Vesiniksidemete näidetena bioloogias võib tuua valgu sekundaarstruktuuri kujundavad
vesiniksidemed ja DNA kaksikspiraali kujundavad vesiniksidemed (vt joonist). Vesinikside on
tavaliselt lineaarse geomeetriaga. Vesiniksideme pikkus on 0.27-0.31 nm, väiksem kui AH ja B
komponentide van der Waalsi raadiuste summa. Sisuliselt on vesinikside kontaktside. Ta
laguneb niipea, kui
fragmendid üksteisest veidigi eemalduvad. Vesiniksideme energia on 8-60
kJ/mol, millega ta asetub tüüpiliste kovalentssidemete (
sajad kJ/mol) ja van der Waalsi (4-40
kJ/mol) sidemete vahele. Bioloogilistes molekulides on vesiniksidemed suhteliselt tugevad
20-30 kJ/mol.
9. Potentsiaal on töö, mida peab tegema ühikulise aine hulga (või massi), laengu jne
ümberpaigutamiseks lõpmatusest ruumi antud punkti. Potentsiaalide vahe (kahe
ruumipunkti vahel) on siis töö, mida peab tegema aine/laengu liigutamiseks ruumi ühest
punktist teise (üldistades: ühest süsteemi olekust teise). Nii toodi füüsikasse nn Boltzmanni
(või kanooniline) jaotusfunktsiooni, mis annab tõenäosuse (e arv 0 ja 1 vahel) leida süsteemis
osakesi/molekule, mille energia on
Ei: Boltzmanni jaotusf. on väga oluline kõikides
füüsikalistes teadustes, sest ta kehtib igasuguste energiate jaoks sõltumata nende päritolust
(sh võnkumiste ja pöörlemiste jaoks).
Boltzmanni faktor – arvestab aktivatsioonibarjääri Ea
ületavate molekulide arvu. Formuleerige sõnades jõu sõltuvus kehadevahelisest kaugusest:
Mida lähemal asub laeng tuumale, seda väiksem (negatiivsem) on tema potentsiaalne energia
mida suurem kaugus seda suurem jõud(
valemist )…Formuleerige sõnades potentsiaalse
energia sõltuvus kehadevahelisest kaugusest: Mida lähemal asub laeng tuumale, seda väiksem
(negatiivsem) on tema potentsiaalne energia Formuleerige üksteise ümber tiirlevate kehade
kineetilise, potentsiaalse ja summaarse energia ja tiirlemisraadiuse vaheline sõltuvus:
Elektronide ja tuuma vahelise kauguse muutumine, elektronide tiirlemine erineva
raadiusega orbiitidel, on peamine keemiliste ainete
siseenergia , keemilise energia olemus. Mis peab
juhtuma sideme moodustumise ajal, et aatomid jääksid kokku ja ei põrkuksuuesti lahku
tagasi? peab kiirgama kvandi,siis ta saab ülearusest energiast
vabaneda ja stabiliseeruda
potentsiaalse energia miinimumi seisundis, tekib molekul Valemts-sidemeid eristatakse kui σ
ja π sidemeid. Nende erinevus seisneb selles, et π-sideme oluline omadus on see, et ta ei lase
sidet moodustavaid aatomeid omavahel pöörelda, kuna aga σ-side seda lubab
Aatomi valents-sidemete arv on üldiselt määratud võrdne paardumata elektronide arvuga…arvuga,
mida on C aatomis …2…, N aatomis …3… ja O aatomis …2…. Ometi ei ole tegelikkuses valents-
sidemete arv alati niisugune, vaid erinevate elektronide orbitaalide lainefunktsioonid
moodustavad mitmesuguseid keerukamaid kombinatsioone.
Entroopia süsteemi
korrastamatuse mööt. Kõik iseeneslikud protsessid toimuvad entroopia suurenemise suunas.
Bohri aatomimudel – kui elektronid liiguvad tuuma elektriväljas mingil kindlal lubatud
orbiidil siis aatom ei kiirga e. on statsionaarses olekus, kuid üleminekul ühest statsionaarsest
olekust teise kiiratakse või neelatakse teatud portsjon energiat e. energiakvant. Bohri I
(statsionaarsete
olekute ) postulaat – elektron võib
liikuda ümber tuuma vaid kindlatel
orbiititidel (mille korral on aatom vastavates statsionaarsetes olekutes), mille korral omab
aatom kindlat energiat, ega kiirga. Bohri II (üleminekute) postulaat – aatomi üleminekul ühest
statsinaarsest olekust teise aatom kas kiirgab või neelab energiakvandi, mis võrdub nende
olekute energiate vahega.
Lained on ruumis edasilevivad võnkumised, mis eeldab paljude
vastastikmõjusolevate osakeste olemasolu Põrked on kehade lühiajalised kohtumised.
Elastsed on põrked, kus säilibnii
summaarne impulsskui ka summaarne kineetilineenergia.
Mitteelastsetel põrgetel säilib vaid impulss. Seejuures muundub osa kineetilisest energiast
kehade siseenergiaks (sh osa muutub soojuseks Kui seisumassi mitte omavatel footonitel
(lainetel) on impulssja impulssmoment (nagu ringpolariseeritudvalgusel), siis võiks
seisumassiga osakestel, mis liiguvad valguse kiirusest väiksema kiirusega, omakorda olla
lainelisi omadusi.See ongi
de Broglie hüpotees, mis seadis impulsiga
p=mv liikuvale
elektronile vastavusse konkreetse lainepikkusega laine.Milline on kiirusega 10-2
cliikuva
elektroni lainepikkus?Vastus: 0.28nm. Kui suur potentsiaalide vahe kiirendab elektroni
kiiruseni10-2
c? Vastus: U=26 V.Milline on täiskiirusel (~38 km/h) jooksva elevandi
lainepikkus?Vastus ~10-37m.
Jaotusfunktsioonide tähtsus tuleneb sellest, et nende abil on võimalik arvutada
mitmesuguseid keskmisi füüsikalisi suurusi statistilistes süsteemides (näiteks keskmist
energiat kasutades Boltzmanni jaotusf või keskmine kiirust kasutades
Maxwelli jaotusf.).
Vaakumisse aurustades
lahkuvad kõik vedelikust väljunud molekulid jäädavalt ja
aurustumine on kiire.
Osmoos on nähtus, mis on seotud membraani erineva läbitavusega
lahusti ja lahustunud aine jaoks. Lahuse vaba energia on madalam kui puhtal lahustil!Aasta
keskmisena langeb Maa igale ruutmeeterile kuni 342 W päikeseenergiat Võiks arvata, et
tasakaalulises olukorras, mis vastab tingimusele, on elektriline potentsiaal kahel pool
rakumembraani võrdne. Nii see siiski ei ole. Põhjus on selles, et
rakumembraan laseb positiivseid ja negatiivseid ioone erinevalt läbi (vt joonist). Tulemusena tekkinud
elektrilist potentsiaalide vahet nimetatakse
Nernsti potentsiaaliks. Viimane takistab ioonide edasist
difusiooni. Laengu hulk, mis on vajalik 0.1 V membraanipotentsiaali tekitamiseks on siis
Q=CdeltaΨ=10*10 -2*0.1=10 -12C/μm2. Seetõttu esitatakse keemiliste reaktsioonide
t*sõltuvuste uurimisel need tavaliselt teljestikus logaritm r-i kiirusest (
y-
telg ) vs 1/
RT (
x-
telg), millises esituses sõltuvus kujuneb lähedaseks sirgele tõusuga -
Ea. Selline esitus on
tuntud kui
Arrheniuse esitus või graafik. R-i kiiruse määrab aktivatsioonienergia suhtes
reagentide keskmise kineetilise energiaga Formuleerige, missugused jõud hoiavad molekule
koos vees: peamiselt Van der Waalsi orientatsioonijõud ja missugused jõud jääs: Valents-
sidemed(vesiniksidemed), mis doonor – akseptor iseloomu Vesi kõige tihedam temperatuuril
…4…. °C, sellepärast et ……ei
katke 0…°C juures kohe kõik H2sidemeid vaid vees säilivad veel
suhteliselt suured, mõne kuni mõnekümne molekuli suurused klasterid (mikrokristallid).
Samal ajal ei ole need klasterid permanentsed vaid pidevalt ümberorganiseeruvad, ühtede
sidemete katkedes ja teiste tekkides. Nende jää-sarnaste klasterite olemasolu tõttu ei ole vee
ruumala minimaalne mitte 0° juures, vaid t* tõustes kahaneb edasi, sest klasterite arv ja
ruumala vähenevad. Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahet (rahvakeeles “pinget”)
mõõdetakse tööga, mida tuleb teha, et ühikulist laengut viia ühest välja punktist teise.
Silinder: S= 2*pii*r(r+h). V= pii*r2*h.
Kera: 4*pii*r2, V=4/3 *pii*r3.
Toatemp H2 ja O2 ei
plahvata, kui neid süüdata toimub plahvatus, miks. Nad ei reageeri toat*l üksteisega.
Vedelik tekib kindlal rõhul ja t* ja sellepärast et vedelikes osakeste vahel mõjuvad jõud.
Valguse neeldumine, peegeldumine , hajumine :
Hajumine on protsess, mille käigus kiirgus (valgus,
heli, osakeste voog)
kaldub kõrvale oma sirgjoonelisest liikumistrajektoorist tänu
kokkupõrkele oma liikumisteel oleva objektiga.
Peegeldumine tähendab laine suunamuutust
kahe keskkonna lahutuspinnal, kus laine kas osaliselt või täielikult naaseb esimesse
keskkonda.
Lennuk lendab:
Lennukid tungivad pidevalt õhku oma tiibadega, mis on paigutatud
õhuvoolu kiiruse vektori suhtes väikese nurga alla. Teadus ütleb, et lennukid lendavad seetõttu, et
tiiva alumisel pinnal tekib kõrgendatud rõhk, tänu millele tekib tiival aerodünaamiline jõud, mis on
suunatud ülesse risti tiivaga. Lennuprotsessi mõistmise lihtsustamise huvides esitatakse seda
harilikult kahe
vektorina : aerodünaamilise takistusena X suunatuna piki õhuvoolu ja
tõstejõuna Y, mis on suunatud risti õhuvoolu kiiruse vektoriga. on mõistetav, et
aerodünaamilised jõud sõltuvad tiiva pindalast, kohtumisnurgast, õhu tihedusest ja õhuvoolu
kiirusest. fakt – esmapilgul õhuke tiib on tegelikult aerodünaamilise takistuse peamiseks
allikaks. Järelikult, tiiva erikoormuse
suurendamine ehk tiiva pindala vähendamine on üks
kõige efektiivsematest kiiruse suurendamise
meetoditest .
Levinud sidemetüüpe:
vesinikside: polariseeritud kovalents-sideme ja D-A sideme kombinatsioon. A.. H, A-H...O.
Vees on hapnik nii elektronide doonoriks kui aktseptoriks.
Peptiidside: moodustub ühe
aminohappe – karboksüülrühma COOH ja teise aminohappe – aminorühma -NH2 vahel. On
jäik, planaarse geomeetriaga. Cis- trans- geomeetrilised
isomeerid : Isomeerid on molekulid,
millel on sama aatomite koostis, kuid nende erinev ruumiline
paigutus . Paigutused, mis on
saadud lihtsalt ümber keemilise sideme pööramisega ei ole isomeersed. Eelistatud
konformatsioon : a-spiraal, b-
voldik .
Resonantsside:esineb aatomite nn konjugeeritud ahelas,
aga ka erinevate molekulide vahel.
Mks virmalised poolustel? Kui laetud osake lendab
homogeensesse magnetvälja risti
magnetilise induktsiooni joontega, hakkab ta liikuma
ringjoonelisel orbiidil. See on nii sellepärast, et Lorenzi jõud on igal hetkel risti osakese
kiirusvektoriga. Elementaarosakesed mis satuvad Maa magnetvälja, jäävad spiraalsetele
orbiitidele ümber magnetvälja jõujoonte. Lähenemisel magnetpoolusele nende liikumine
aeglustub ja nad suunduvad tagasi, kuni teine magnetpoolus nad jälle omakorda tagasi
suunab. Nii kontsentreeruvad laetud osakesed Maa lähedale nn. kiirgusvöönditesse. Need
lõksupüütud osakesed on enamasti prootonid ja elektronid, mis liiguvad kiirustega kuni 600
km/s. Pooluste lähedal algab sisemine kiirgusvöönd umbes 100 km kõrguselt, ekvaatoril
1000 km kõrguselt.
Virmalised tekivad pooluste lähedal atmosfääri ülakihtides, kus
elementaarosakesed pommitavad hapniku ja lämmastiku molekule, ergastavad neid ja
sunnivad seega valgust kiirgama.
Ensüümid bioloogilised
katalüsaatorid
, millele on omane suur efektiivsus ja kõrge substraadispetsiifilisus
. Peaaegu kõik avastatud ensüümid on valgud
või valgud koos kofaktoritega
. 1. Oksüreduktaasid
– katalüüsivad oksüdeerimis- ja
redutseerimisreaktsioone.
Transferaasid – katalüüsivad reaktsioone, mille käigus toimub
asendusrühma ülekanne ühelt keemiliselt ühendilt teisele.
Hüdrolaasid – katalüüsivad
hüdrolüüsi.
Lüaasid – katalüüsivad substraadi mittehüdrolüütilist lagundamist.
Isomeraasid – katalüüsivad struktuurseid muutusi ühe molekuli sees.
Ligaasid – katalüüsivad kahe
substraadi ühendamisreaktsiooni. Nt
amülaas toodab tärklises suhkruid.
Proteaas lagundab
loomseid valke.
Kõik kommentaarid