Newtoni II seaduse põhjal peab mass kiiruse suurenemisel kasvama. Loomulik on oletada, et mass kasvab võrdeliselt kinemaatilise teguriga: m = m0 m0 keha mass inertsiaalsüsteemis, kus keha seisab paigal ehk siis nn. seisumass. - kinemaatiline tegur m liikuva keha mass, mis on alati suurem kui seisumass. Pannes keha liikuma lisame talle kineetilist energiat ja seetõttu suureneb ka tema mass. Võib öelda, et need suurused on võrdelised. Ekin = kmkin mkin Lisandunud mass ehk kineetiline mass. Ekin Lisandunud kineetiline energia. k - võrdetegur Keha koguenergia koosneb keha seisuenergiast ja liikumisest tulenevast energiast. m = m0 + mkin Mkin = m - m0 = m0( - 1) MILLEGA VÕRDUB VÕRDETEGUR K? Arvutame energia kineetilise massi kaudu: Ekin = m0 ( -1) k Kui kiirused on väikesed, võib kinemaatilise teguri arvutamiseks kasutada ligikaudset valemit: v2 1 + 2c 2
Sirgliikumise ninh muutumatu jõu korral saab tööd arvutada vektorite skalaarkorrutisena: A=F*s= Fxdx + Fydy + Fzdz Pikema liikumise korral tuleb töö leidmiseks võtta integraal A=F(t,r)dr=(Fxdx+Fydy+Fzdz) Kineetiline energia kulgliikumisel v=at=1/m *F*t s=1/2 *at²= 1/2m *Ft² ja töö A=1/2m *Ft² *F=1/2m *F²t² suuruse Ft leiame kiiruse valemist: v=1/m *Ft Ft=mv ja asendame töö valemisse: A=1/2m *(mv)²= mv²/2 E= mv²/2= Ekin Potentsiaalne energia raskusjõu väljas ja elastse keha venitusel P=mg ning tehtav töö on A=Ph=-mgh, kuna raskusjõud P ning vertikaalnihe h on vastassuunalised. A=F0=dl(-ld)dl= -(ld²)/2 Energia jäävuse seadus Ekin=(mv²/2)=A1 Epot=(mgh)=A2 A= A1 + A2=Ekin + Epot=(Ekin + Epot)= E kus E=Ekin + Epot Impulsi jäävuse seadus F*t=(mv)= p Ülemaailmne gravitsiooniseadus F=G* Mm/r²= (G* M/r²)m F=am F=G* Mm/r² (- r/r) Newtoni seadused pöördliikumise korral a= 1/dm *dF
02 * 10astmel 23 (M) molaarmass on ühe mooli antud ainemass (kg/mol) (Mr) molekulmass on molekuli massi ja 1/12 süsinikaatomi massi suhe (m0) molekulimass (kg) Nüü ainehulk (keemias p, mis on kontsentratsioon) m/M = N/Na Temperatuur Temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit. Mida kiiremini liiguvad molekulid, seda kõrgem on temperatuur. Temperatuuri, mis on võrdeline molekulide keskmise kineetilise energiaga nim. absoluutseks temperatuuriks. Ekin = 3/2 kT T absoluutne t (K), Ekin molekulide keskmine kin. energia, k Bottzmani konstant (1.38 -23 J/K) P = 2/3 nEkin ; Ekin = mv ruut ; p = 1/3 n m0 v ruut pV = m/MRT, milles p-rõhk(Pa),v-ruumala(m),m-mass(kg),M-molaarmass(kg/kmol), R-universaalne gaasikonstant (8.31J/molK) Isoprotsessid Iso-lad. Keeles sama. Midagi on sama. Isoprotsessid on sellised protsessid, kus mingi olek on jääv.
molekulide arv ruumalaühikus ehk kontsentratsioon ja v^2 molekulide kiiruste ruutude keskväärtus.Ideaalse gaasi olekuvõõrand p*V=m/M*R*T, kus m on gaasi mass, M gaasi molaarmass, R=8.31 J/mol*K universaalne gaasikonstant. Võrrand tähendab seda, et gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on võrdeline selle absoluutse temperatuuriga. Gaasi rõhu sõltuvus massipunktide liikumise keskmisest kineetilisest energiast: p=2/3nEkin Ekin=3/2kT . Ideaalse gaasi siseenergia (U) on ideaalse gaasi massipunktide kineetiliste energiate summa: U=Ekin,i=NEkin=N3/2kT. 2Analüüsige isotermilist protsessi gaasilise süsteemi puhul. Kirjutage isotermi võrrand lähtudes gaasi olekuvõrrandist ja kujutage seda koordinaatides p ja V. Isotermiline protsess, kui gaasi temperatuur ei muutu (Boyle'i - Mariotte'i seadus pV=cont:; kahe oleku võrdlemisel saame p1V1=p2V2 ( NB! - rõhu ja ruumala suhet kujutab hüperbool ehk pöördvõrdelisus)
keskmisest kineetilisest energiast: p=2/3nEkin Selle sõltuvuse tuletamisel ei lahendanud me ära mehaanika põhiülesannet kõikide ideaalse gaasi massipunktide jaoks, vaid kasutasime tõenäosusteooriat kuidas suure hulga punktmasside liikumine on kirjeldatud juhuslikke suurusi iseloomustavate suuruste (keskmine, ruutkeskmine hälve, Gaussi ja Maxwell'i jaotused) kaudu. Kasutades sama loogikat, on võimalik näidata, et Ekin=3/2kT, mis on temperatuuri "definitsiooniks" Ei ole raske näha, et niimoodi defineeritud rõhku ja temperatuuri kasutades saame meile tuntud gaasi oleku võrrandi. Ainult nüüd me teame ka, kuidas need suurused on seotud punktmasside liikumist iseloomustavate suurustega Ideaalne gaas (näiteks kolviga silindris) on võimeline osaledes erinevates protsessides (isokoorilises jne) soojust vahetama ja tööd tegema. Selleks, et neid protsesse mõista, peame defineerima ideaalse gaasi siseenergia
nurkkiirus vektorina Maa pöörlemise nurkkiirus (vektorina) R kaugus pöörlemisteljest Töö ja energia A töö F jõuvektor s nihkevektor nurk jõuvektori ja nihkevektori vahel F jõu suurus s nihke pikkus Kiiruse muutmiseks vajalik töö ja kineetiline energia v kiirus A töö F jõu suurus s nihke pikkus 4 a kiirenduse suurus m mass v kiiruse suurus t aeg Ekin kineetiline energia Elektrostaatilise jõu ületamiseks tehtav töö ja potentsiaalne energia F jõu suurus 0 elektrostaatiline konstant q1 ja q2 kaks laengut keskkonna dielektriline läbitavus r laengutevaheline kaugus F jõuvektor ds nihe dA elementaartöö ds nihke suurus nurk jõuvektori ja nihkevektori vahel Epot potentsiaalne energia Q proovilaeng q välja tekitav laeng elektrostaatilise välja potentsiaal U pinge d laengu tee pikkus
Mehhaanika kuldreegli sisu seisneb selles, et ükski lihtmehhanism ei anna võitu töös. Lihtmehhanismid Nt: hammasratasülekanne, kang jne. -Ei viitsinud kõike maha kirjutada :P - Valemid Töö (A) = F*s [1J] Jõud (F) = m*g [1N] Võimsus (N) = A/t [1W] Mass (m) = F/g [1KG] Aeg (t) = A/N [1SEK] Teepikkus (s) = V*t [1M] Kineetiline Enrg (EKIN) = (m*v2)/2 [1J] Potentsiaalne Enrg (EPOT) = m*g*h [1J] Raskustegur (g) = 9,8 N/kg
kondensatsioon endotermiline protsess – energia/soojus neeldub ΔH > 0 nt: keemiliste sidemete lõhkumine / lagunemisreaktsioonid; sulamine, aurustumine adiabaatiline protsess – energia/soojusvahetus puudub protsessid olekuparameetrite järgi isotermiline protsess – const temperatuur isobaariline protsess – const rõhk isokooriline protsess – const ruumala SISEENERGIA süsteemi koguenergia E E = Ekin. + Epot + U Ekin ja Epot – süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia U - siseenergia siseenergia U J/mol – süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia. isoleeritud süsteemis U=const ja U = 0, st koguenergia on jääv. siseenergia muut U = w + q w – süsteemi poolt/suhtes tehtud töö q – süsteemile antud või ära võetud energia/soojus Siseenergia muut ΔU = U2 – U1 ehk ΔU = Ulõpp – Ualg
Liikuva keha mass suureneb võrreldes seisvaga [gamma] korda. *Seisumass: keha mass intertsiaalsüsteemis, kus keha seisab paigal. Liikuva keha mass on alati suurem. Näiteks miljoni voldiga kiirendatud elektron on umbes kolm korda suurema massiga kui paigalseisev. *Seisuenergia E0 on kehal ainuüksi tema olemasolu tõttu. Liikuva keha energia on seisuenergiast kineetilise energia võrra suurem. *Koguenergia: (E) Keha energia ja seisuenergia summa. E=Ekin+E0 *Aine ja energia jäävuse seadus on üldine seadus.
· Tahkumine on aine üleminek vedelast olekust tahkesse. · Igal (kristallilisel) ainel on oma (kindel) sulamistemperatuur, mis näitab millisel temperatuuril aine sulab. · Aine tahkumistemperatuur on võrdne sulamistemperatuuriga. Aine sulamis/tahkumise vältel aine temperatuur ei muutu. · Sulatamiseks kulub energiat. · Tahkumisel eraldub sama suur energiahulk. · Sulamiseks vajaminev soojus kulub kristallvõre lõhkumiseks (Epot kasvab, Ekin jääb samaks). · Tahkumisel eraldub soojus kristallvõre moodustumise tõttu. · Massiühiku aine sulatamiseks sulamistemperatuuril kuluvat soojushulka nimetatakse sulamissoojuseks. · -lambda =Q/m Andmed Q=Q1+Q2 c=130J/kg°C Plii soojendamine m=100g=0,1kg Q=mc(t2-t1) t1=27°C Q1=0,1kg*130J/kg°C(327°C-27°C)=3900J t2=327°C =Q/m Q2= m
dilatatsiooniks nimetatakse nähtust, mille tõttu igale vaatlejale tundub, et teistes süsteemides on aja kulg aeglustunud. Omaaeg t0 korrutatud kinemaatilise teguriga annab ajavahemiku t, mis suureneb. Pikkuse suhtelisus e. kontraktsioon e. lühenemine on tõestatav näitega, et 100 m pika rongi liikumisel kiirusega 100 km/h lüheneb ta 4*10-15 mm. Seisumass m0 on keha mass inertsiaalsüsteemis, kus keha seisab paigal. Kineetiline mass mkin on kehale lisandunud kineetiline energia Ekin keha liikumisel suurel kiirusel. Kui keha kineetiline energia kasvab, siis kasvab tema mass piiramatult, kuid kiirus läheneb c-le. Valguskiir levib kosmoses kiirusega 300 000 km/s. Kui kiir möödub tähest, siis ta muudab oma suunda, tingituna tähe suurest gravitatsioonist. Must auk tekib tähe plahvatamisel. Selle poole otse liikudes imeb ta meid sirgjooneliselt valguskiirusel endasse, nurga all liikudes imeb ta meid spiraalselt valguskiirusel endasse
17. Keha massiga m langeb vabalt kõrguselt h. Kuidas on omavahel seotud potentsiaalne ja kineetiline energia? (Alguses, lõpus, suvalisel ajahetkel vahepeal). Enne langemise algust on kehal ainult potentsiaalne energia, sest ta ei liigu, st alguses Ekogu = Epot = mgh. Lõpus pole kehal enam kõrgusest tingitud potentsiaalset energiat, on vaid liikumisest saadud kineetiline energia, st m∙ v 2 Ekogu = Ekin = 2 , kogu potentsiaalne energia muutub kineetiliseks. m∙ t 2∙ g 2 2mgh Suvalisel hetkel v = v0 + at = gt, st Ekin = 2 ; Epot = 2 m∙ g 2∙ t 2 = h g∙t2 , st et potentsiaalne energia aina väheneb, kineetiline aina suureneb. 18. Millest sõltub libisemise korral kehale mõjuv hõõrdejõud? Kuivhõõrdumine – hõõrdejõud tekib ühe pinna libisemisel mööda teist pinda
· Termodünaamika tegeleb igasugust kütust tarbivate masinate konstrueerimise üldiste seaduspärasustega. · Termodünaamika on makrokäsitlus. Seepärast on kasutusel makroparameetrid p, V, T, Q, U, m. · Termodünaamika põhineb kahele printsiibile need on TD I ja II printsiip Ideaalse gaasi siseenergia ·Siseenergia on keha molekulide soojusliikumise keskmise kineetilise energia ning molekulidevahelise vastasmõju potentsiaalse energia summa. E = Ekin + Epot . ·Ideaalse gaasi puhul potentsiaalset energiat ei ole, seega siseenergia sõltub vaid kineetilisest energiast. ·Kineetiline energia sõltub temperatuurist. Seega Keha siseenergia sõltub keha temperatuurist. Keha temperatuuri muutmise viisid Keha temperatuuri,seega ka siseenergiat, saab muuta kahel viisil 1. Juurde või äraantava soojuse kaudu U = Q 2. Tööga, mis tehakse välisjõudude poolt süsteemi jõudude
1 q1 · q2 k= F= 40 40r2 Kesktõmbe jõud, mis sunnib elektroni masiga m ja kiirusega v tiirlema orbiidil raadiusega rn, antud juhul võrdne elektrostaatilise tõmbejõuga (Coulomb´i jõuga) elektroni ja tuuma vahel mv 2 1 e2 1 e 2 = 2 mv 2 = rn 4 0 rn 4 0 rn Aatomi kineetiline energia Ekin tuumaga seotud taustsüsteemis on võrdne elektroni liikumise energiaga: mv 2 1 e2 Ekin = seega Ekin = 2 8 0 rn Elektroni potentsiaalne energia tuuma elektriväljas on aga järgmine ja võrdub tööga, mida on vaja teha, et tuua elektron tuuma elektriväljas orbiidile raadiusega rn, see on negatiivne 1 e 2
p=2/3nEkin Selle sõltuvuse tuletamisel ei lahendanud me ära mehaanika põhiülesannet kõikide ideaalse gaasi massipunktide jaoks, vaid kasutasime tõenäosusteooriat kuidas suure hulga punktmasside liikumine on kirjeldatud juhuslikke suurusi iseloomustavate suuruste (keskmine, ruutkeskmine hälve, Gaussi ja Maxwell'i jaotused) kaudu. Kasutades sama loogikat, on võimalik näidata, et Ekin=3/2kT, mis on temperatuuri "definitsiooniks" Ei ole raske näha, et niimoodi defineeritud rõhku ja temperatuuri kasutades saame meile tuntud gaasi oleku võrrandi. Ainult nüüd me teame ka, kuidas need suurused on seotud punktmasside liikumist iseloomustavate suurustega. Ideaalse gaasi siseenergia (U) on ideaalse gaasi massipunktide kineetiliste energiate summa: U=Ekin,i=NEkin=N3/2kT 2. Analüüsige isotermilist protsessi gaasilise süsteemi puhul
0820 dm atm/molK); 3 R = poVo/To; po normaalrõhk (1 atm. ehk 101 325 Pa), To normaaltemperatuur (0 °C ehk 273.15 K), Vo molaarruumala normaaltingimustel (22.4 dm3/mol). Olekufunktsioonid funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest, nt. siseenergia (U), entalpia (H), entroopia (S), vabaenergia (G); on määratud süsteemi olekuga ega sõltu sellest, kuidas see olek on saavutatud. Süsteemi koguenergia (E): E = Ekin. + Epot + U, Ekin ja Epot süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia. Siseenergia (U), J/mol süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia; isoleeritud süsteemis U = 0. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus: U = q + w , q süsteemile antud energia (soojus); w süsteemi suhtes tehtud töö; · Energia ei teki ega kao, kuid ta võib minna ühest liigist teise. · Isoleeritud süsteemi koguenergia on jääv.
3 R = poVo/To; po – normaalrõhk (1 atm. ehk 101 325 Pa), To – normaaltemperatuur (0 °C ehk 273.15 K), Vo – molaarruumala normaaltingimustel (22.4 dm3/mol). Olekufunktsioonid – funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest, nt. siseenergia (U), entalpia (H), entroopia (S), vabaenergia (G); on määratud süsteemi olekuga ega sõltu sellest, kuidas see olek on saavutatud. Süsteemi koguenergia (E): E = Ekin. + Epot + U, Ekin ja Epot – süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia. Siseenergia (U), J/mol – süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia; isoleeritud süsteemis ∆U = 0. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus: ∆U = q + w , q – süsteemile antud energia (soojus); w – süsteemi suhtes tehtud töö; • Energia ei teki ega kao, kuid ta võib minna ühest liigist teise. • Isoleeritud süsteemi koguenergia on jääv.
Tööd tehakse energia arvel. ENERGIAT OMAVAD kõik kehad mis on võimelised tegema tööd. Energia näitab, kui suurt tööd keha või vastastikmõjus olevad kehad võivad sooritada. Energia tähis on E, ühik on 1J KINEETILINE ENERGIA - Energiat, mida omavad kehad liikumise tõttu, nimetatakse kineetiliseks energiaks. Kineetilist energiat omavad liikuvad kehad. Kineetiline energia sõltub keha kiirusest ja keha massist. Ekin = mv2 Ekin kineetiline energia 1J 2 m keha mass 1 kg v keha kiirus 1m/s POTENTSIAALNE ENERGIA - Energiat, mida omavad kehad vastastikmõju tõttu, nimetatakse potentsiaalseks energiaks. · Ülestõstetud kehad keha on raskusjõu tõttu vastastikmõjus Maaga. Epot = mgh Epot potentsiaalne energia 1J m keha mass 1kg g raskuskiirendus 1m/s2
NA 6,02 10 23 12) l ( Au) = 17,1 = 2,58 3 Antud: M(Fe)=56g/mol p(Fe)=7,8g/cm3 M(Au)=199g/mol p(Au)=19,3g/cm3 V gaasis ja vees-? Vastus: 1) l(gaas)=33,38; 2) l(H2O)=3,1; 3) l(Fe)=2,29; 4) l(Au)=2,58 mv 2 3kT 3kT Ekin = = v= 2 2 m M (H 2 ) 2 m( H 2 ) = = = 3,32 10 - 24 g = 3,32 10 -27 kg NA 6,02 10 23 3kT 3 1,381 10 -25 300 v( H 2 ) = = = 1934,2m / s = 6963,12km / h m( H 2 ) 3,32 10 - 27 M (O2 ) 32 m(O2 ) = = = 5,32 10 - 23 g = 5,32 10 - 26 kg
muutu nende vastastikmõju tulemusel. Mehaaniline töö on füüsikaline suurus, mille abil mõõdetakse energia muunduvust. Kui kehale mõjub jääv jõud, ja keha liigub jõu mõjumise suunas, siis mehaaniline töö võrdub jõu ja läibtud teepikkuse korrutisega. A=Fscos Mehaaniline energia on keha liikumise ja vastastikmõju energia. Mehaaniline energia jäävuse seadus: Suletus süsteemis on kineetilise ja potentsiaalse energia summaa jääv suurus. Ekin+Epot=const Ekin=mv2/v Epot=mgh Võimsus=N=A/t N=Fv PERIOODILINE LIIKUMINE Ringliikumine on nähtus, kus keha massikese liigub ringjoonel. Nurkkiirus on füüsikaline suurus, mis näitab kui suure pöördenurga soorritab liikuva punkti tõmmatud raadius ajaühikus = 2 f Kesktõmberkiirendus iseloomustab joonkiiruse suuna muutumist. a=2 r a= 2 r Joonkiirus on füüsikaline suurus, mis näitab kui pika tee läbib keha ajaühikus mööda ringjoont. v= r
Mõõtühik on 1džaul (J) . E k = 2 Potentsiaalne energia on süsteemi energia, mis on tingitud keha asendist ja mõjust süsteemi teiste kehade suhtes ja kõigi süsteemis olevatele kehadele vastastikku mõjuvatest jõududest välises jõuväljas. Mõõtühik on 1džaul (J). E p=mgh Mehaanilise energia jäävuse seadus (+ valem) Suletud konservatiivse süsteemi mehaaniline energia on jääv. Seadus kehtib ainult tsentraalses väljas. (delta) E= Epot+Ekin=0 Pöördliikumise Newtoni 3 seadust (+ valemid) Newtoni I seadus: Keha, mis pöörleb, püüab jätkata pöörlemist, säilitades oma pöörlemistelje ❑ asendit. ∑ M →i =∑ F →i ×r →i =0 i i Newtoni II seadus: Kehale mõjuvate jõudude summaarne moment on võrdne keha ∑ M →i =I × ε → nurkkiirenduse ja tema inertsimomendi korrutisega. i
❏ Ainest valguse poolt väljalöödud fotoelektronide energia on erinev, aga pole kunagi teatud piirväärtusest suurem. Suurema kiiruse annab lühem lainepikkus ❏ hf = A + mv2/2. A - elektroni metallist väljalöömiseks vajalikku tööd; väljumistöö - kui footonitel on energiat vähem, kui kulub väljumistööks, siis fotoefekti ei teki. Kui energiat rohkem, siis tekib lisaks ka teatud kineetiline energia ❏ Ekin = mv2/2. v - elektroni suurim võimalik kiirus; m - elektroni mass ❏ Kvandi energia ei saa jaguneda mitmele elektronile, sest kvante ei saa vähemateks osadeks jagada ❏ Kus vaja? Neeldunud valguskvantide energia annab võimaluse viia elektronid samas ainetükis teise kohta, tihti teise kihti. Nii töötavad näiteks päikesepaneelid ja fotoaparaatide sensorid. ❏ Footon tabab metalli pinda ja tõrjub sellest elektroni ja annab sellele kineetilist energiat.
Võnkumise energia lahendiks on c juurdekasvuks ning töö tegemiseks süsteemi Võnkumisprotsessis toimub Ekin muundumine Epot t välisjõudude vastu. Q=U2 – U1+A. ja vastupidi, kusjuures max hälbe korral E=EP ja 2
Inertsus: keha omadus säilitada oma kiirust. Keha kiiruse muutumiseks kesktõmbekiirenduseks, sest on suunatud ringi keskpunkti An=v2:R=w2R. kokkupuutes olev osa seisab paigal, selle vastaspunkt liigub teljega antud suuruse võrra peab teise keha mõju esimesele kehale kestma teatud Kogukiirendus on kiiruse muutumise kiirus. võrreldes 2x kiirusega. Ekin=mv2/2+Iw2/2 aja. Keha kiiruse muutumiseks mõjub mingi teine keha, muidu liiguks keha Pinge - elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahe. q1-q2=U=A/q =laengu ühtlaselt. (Newton I) ümberpaigutamiseks elektriväljas tehtud töö ja laengute suhtega. Pinge volt, Inertsimoment:jäiga keha inertsi pöörlemiskiiruse muutmise suhtes. Selle kui laengu 1kulon ümberpaigutamiseks elektriväljas tehakse tööd 1J
tingitud energiat, mis on potentsiaalse energia teiseks vormiks. Liidetv U²/2g on vedelikuosakese kineetiline energia. Need kolm võrrandiliiget kokku annavad täissurve H ehk erienergia E. p U² H=E=z+ + ρg 2 g 78. Selgita Bernoulli võrrandi liikmete energeetilist tähendust. p Voolu potentsiaalse erienergia Ekin=z + muutumist piki voolu kirjeldab survejoon ehk ρg piesomeeterjoon. Survejoone langu i nimetatakse piesomeeterlanguks e survelanguks. Energiajoon iseloomustab voolu erienergia muutumist piki voolu, selle lang I kannab hüdraulilise langu nime I= ht/L Hüdrauliline lang võrdub survekaoga voolu pikkusühiku kohta. Energiajoon saab ainult alaneda, sest liikumisele kulub energiat, seega on hüdrauliline lang alati positiivne.
potentsiaalset energiat maapinnal. 7) Keha võimet teha tööd nimetatakse energiaks. Tööd tehakse energia arvel. Energiat omavad kõik kehad mis on võimelised tegema tööd. Energia näitab, kui suurt tööd keha või vastastikmõjus olevad kehad võivad sooritada. 8) Energia ei teki ega kao, ta võib muunduda ühest liigist teise või kanduda ühelt kehalt teisele. Suletud süsteemi mehaaniline koguenergia on jääv, kui ei tule arvestada hõõrdejõudude tööd. E = Ekin + Epot 9) Võimsus- on füüsikaline suurus, mis iseloomustab töö tegemise kiirust. Võimsus on määratud tehtud töö hulga ja selle töö tegemiseks kulunud ajavahemiku t suhtega. Võimsuse tähis on N. Võimsuse ühik on 1W (vatt). Võimsus on üks vatt, kui keha teeb ühe sekundi jooksul tööd ühe dzauli. N=A/t, N võimsus (1W), A tehtud töö (1J) t aeg (1s) 10)Kasutegur- Koormuse nihutamiseks tehtud töö (jõud * vahemaa), jagatud rakendatud
y’=y z’=z β=v/c √ √ 27. Relativistlik energia. (kineetiline energia) valemid 2 Kogu relativistlik energia E mc v2 1 2 c Kineetiline energia Ekin mc 2 mc 2 , mc on seisuenergia. 2 2 v 1 c2 28. Ideaalse gaasi olekuvõrrand. p,kulgliikumise energia, Ideaalgaasi ehk ka Clayperon-Mendelejevi võrrand seob omavahel gaasi olekuparameetreid
Kuhu kadus kütuse põlemisel saadud energia? Soojuseks! Heledus ei kajasta üksnes energiatarbimist. Mida veel? Rahvastiku tihedust Mis piirab inimese töövõimet? Nii energia kulutamise/tootmise kiirus ehk võimsus(~100 W), kui ka maksimaalselt arendatav jõud. Viimane on määratud luusiku, kõõluste ja lihaste mehaaniliste omadustega. Kas mäe otsast orgu lastud kivi kiirus sõltub mäekülje kaldest, kui hõõrdumist võib mitte arvestada? Ekin +Epot=const. Meid huvitav energia muutus. Gravitatsiooniväli (nagu ka elektriväli) on nn potentsiaalne väli, kus keha potentsiaalse 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 potentsiaalne energia ei sõltu sellest millist rada kivi üles tarimiseks kasutati.
Üldrõhul, mille juures veeauru osarõhu suurus ületab küllastatud auru rõhu suuruse sellel tempil, hakkab veeaur kondenseeruma. 1) Boyle-mariotte gay lussac seadus, 2) boyle-mariotte gay lussac seadus 3) PH20/Püld=VH20aur/100 10. Vedelikud ained ja materjalid, millised voolavad tavatingimustel raskusjõu mõjul. Vedelikus on osakesed pidevas soojusliikumises, sellest tingituna on kõigil osakestel Ekin, mis pole kõigil ühesugune. Need osakesed, mille Ekin on keskmisest E-st suurem, ületavad naaberosakeste külgetõmbejõu ja eralduvad pinnalt gaasilisse keskkonda. Seda nähtust nim aurumiseks ja kuna vedeliku osakene on gaasilises olekus, siis ta omab mingit kindlat rõhku, mida nimetatakse aururõhuks. Kui vedelik on kinnises süsteemis, siis mõne aja pärast saabub tasakaal vedelikust väljuvate osakeste vahel ja sellisel juhul vedeliku aururõhk vedeliku kohal ei muutu ja seda rõhku nim küllastunud aururõhuks
M temperatuur(Kelvinites) ning R = 8.31 J/mol∙K Molekuli vabadusaste näitab mitut parameetrit on vaja molekuli kirjeldamiseks. Molekuli vabadusaste, kui molekul koosneb ühest aatomist, on 3 (aatom saab kulgeda mööda kolme telge). Kui ta koosneb kahest aatomist, siis 5(3 telge + 2, sest saab pöörelda mõlema aatomi ümber), kui koosneb kolmest aatomist siis 6(kulgliikumise teljed + pöörlemisteljed). i ⟨ Ekin ⟩ = 2 kT 34. Mida iseloomustab Maxwelli jaotus? Mida näitavad selle jaotuse järgi leitud molekulide tõenäolisem- ja keskmine kiirus? Maxwelli jaotus kirjeldab gaaside kineetilist teooriat. Kõige tõenäolisem kiirus vt on kiirus, kus jaotusel P(v) on maksimum. √ vt = 2 kT m0 Keskmine kiirus näitab molekulide keskmist kiirust (kaalume iga v väärtust jaotuses, mille kiirused asuvad intervallis dv väärtuse v ümbruses. √ ⟨ v ⟩ = 8 kT
Kui tsentrifugaalpump on täidetud veega , siis tema tegelik imemiskõrgus on umbes 7-8 m . Pumba imemiskõrgus oleneb temperatuurist . Vee 700C juures on tsentrifugaalpumba imemiskõrgus null. Imemiskõrgus (m) 7,0 5,8 4,7 2,3 0 Vee temperatuur (0C ) 0 20 40 60 70 Vastavalt Bernoulli võrrandile on vedeliku voolu erienergia (potensiaalse ja kineetilise energia summa ) erinevates vedeliku voolu ristlõigetes (nn. elavlõikes) on võrdsed. E= Epot.+Ekin. Voolavas reaalvedelikus see nii ei ole . Ristlõikest I ristlõikeni II kulub voolutakistuste ületamiseks energiat (survekadu hti). Vedeliku potensiaalne energia kujutab endast vedeliku asendienergia (e.kõrgussurve ) z ja rõhuenergia (e. piesomeetersurve) p/(g) summat. Kui vedelik liigub lisandub potensiaalsele energiale kineetiline energia Ekin = v2/(2g). Seega võib avaldada Bernoulli võrrandi voolu erienergia kohta pumba veevõtukoha
voolutakistuste ületamiseks energiat (survekadu hti). Vedeliku potensiaalne energia kujutab endast vedeliku asendienergia (e.kõrgussurve ) z ja rõhuenergia (e. piesomeetersurve) p/(g) summat. Hüdrostaatika põhivõrrandi järgi on tasakaalus olevas vedelikus, ükskõik millises punktis ,asendi ja rõhu erienergia summa konstantne suurus. z+ p/(g) =const. ( vaata loengus joonistatud skeemi). Kui vedelik liigub lisandub potensiaalsele energiale kineetiline energia Ekin = v2/(2g). Potensiaalse ja kineetilise energia summa moodustab vedeliku voolu erienergia nn. elavlõikes. E= Epot.+Ekin. Seega võib avaldada Bernoulli võrrandi voolu erienergia kohta veevõtukoha veepinna ja pumba imiava ristlõigete jaoks : z 0 + p0 /( g) + v0 2 /(2g) = z 1 + pi /( g) + vi 2 /(2g) + hti , kus 2 - p0 = põ õhurõhk veevõtukoha pinnal (1,03 kgf/ cm ), - v0 on voo kiirus veepinnal ,
133. Mis on kilovatt-tund? Näitab võimsust 1 tunnis mitte sekundis Energia, mille kulutab ära 1 kW tarbija tunniga 134. Mis on energia? Energia on keha võime teha tööd. Energiat mõõdetakse samades ühikutes nagu tööd. 135. Mis on kineetiline energia? energia, mida keha omab liikumise tõttu. 136. Millest oleneb kineetilise energia suurus? massist ja kiirusest 2 mv Ekin = 2 137. Mis on potentsiaalne energia? energia, mida keha omab oma asendi tõttu teiste kehade suhtes 138. Kas tõmbejõudude potentsiaalne energia on negatiivne või positiivne? negatiivne 139. Kas tõukejõudude potentsiaalne energia on negatiivne või positiivne? positiivne 140. Mis on soojushulga ühik SI-süsteemis? 1W m 2 kg 1J = = 1s s2 141
Lahustuvuse temperatuursõltuvus Lahuste külmumistemperatuur on madalam ja keemistemperatuur kõrgem kui puhastel ainetel. Käitumine: SULETUD SÜSTEEM Tahke aine vedelas lahustis tasakaalu rõhk väiksem kui puhtas lahuses (P küllastunud). P küll on temperatuuriga võrdelises seoses. Pküll saavutamisel tahke aine osakesed ei ole enam tahketena nähtavad. Vedelike lahus kõikide vedelike suure Ekin osakesed tungivad auruks ja täidavad üthalselt ruumi. AVATUD SÜSTEEM Tahke aine vedelas lahustis absoluutselt mittelahustuvaid aineid pole olemas; rõhk olulist mõju ei avalda. Vedelike lahus kõige kergemini eralduvad need vedelikud, mille Pküll on võrdsetel temperatuurildel suurim. Näiteks vesi-etanool <- etanool laseb jalga;) 12. Vedeliku mõiste, vedelike saamine (tekkimine). Vedelike voolavuse, viskoossuse ja pindpinevuse mõisted, millised
1.Mis on aine? Aine on aatomite kogum, mis on pidevas soojusliikumises; ainel on agregaatolek ning füüsikalis-keemilised omadused. Aine all mõistetakse füüsikas tavaliselt stabiilseid seisumassiga elementaarosakesi (tavaliselt prootoneid, neutroneid ja elektrone) ning nende kombinatsioone. Selliselt mõistetuna vastandatakse ainet väljale. 2.Kuidas tõestada, et ained koosnevad osakestest? Erinevate katsete tegemisel, ntks. lõhna/värvi levimisel (difusioon - nähtus, kus ained segunevad üksteisega. Sama moodi on difusioon ühe ja sama aine molekulide tungimine teise aine molekulide vahele; difusioon on soojus liikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsiooni ühtlustumiseni ruumis). 3.Kuidas tõestada, et aatomid ja moleklulid on pidevas soojusliikumises? Reaktsioonide toimumise tõttu. Aineosakesed on pidevas soojusliikumises, selle kiirust mõõdame me kaudselt termomeetriga. Kui jahutada kehasid siis aineosakeste soojusliikumine aeglu...
annaabi.ee 
