·Ained võivad olla erinevates olekutes ka ühe agregaatoleku (tahke, vedel, gaasiline) piires. ·Ühesuguse keemilise koostise ja ühesuguste füüsikaliste omadustega termodünaamilise süsteemi osa nimetatakse faasiks. ·Üleminekut ühest faasist teise nim. faasisiirdeks. ·Faasisiirdeid tahke oleku piires nim. rekristallisatsiooniks. Näit. tinakatk, terase karastamine, jää 1... jää 7 Tahke->vedel(sulamine); vedel->tahke(tahkestumine e- kristalliseerumine); vedel->gaasiline(aurustumine); gaasiline->vedel(kondenseerumine); tahke->gaasiline(sublimatsioon); gaasiline->tahke(härmatumine). Antud aine puhul on iga rõhu väärtuse jaoks olemas temperatuuri väärtus, mille korral aine võib olla kahes faasis korraga. Seda temperatuuri nim. siirdetemperatuuriks. Siirdetemperatuuril on 2 faasi tasakaalus. Kolm faasi võivad antud aine jaoks olla tasakaalus ainult kindlal rõhul ja temperatuuril. Seda olekut nim. kolmikpunktiks. Iga aine jaoks on olemas temperat...
mis on ja mida näitab erisoojus, aurustumissoojus, sulamissoojus ERISOOJUS c = Q / m . t (J / kg . K) AURUSTUMISSOOJUS L=Q/m (J/kg) Keemis- ehk aurustumissoojus (L) on füüsikaline suurus, mis näitab kui palju soojust on vaja 1 kg antud aine aurustumiseks või kui palju soojust eraldub 1 kg aine kondenseerumisel keemistemperatuuril. L-i saame tabelist (õpiku tagakaanelt, ülesannete kogu tagant) Näidisülesanne 2 Mida näitab vee keemissoojus 2,3·10 J/kg. Vastus: 1 kg vee aurustumiseks on vaja 2 300 000 J soojust/energiat. 1 kg vee kondenseerumisel eraldub 2 300 000 J soojust/energiat. SULAMISSOOJUS = Q : m (J / kg) Sulamiseks nim. aine üleminekut tahkest olekust vedelasse olekusse. Temperatuuri, mille juures aine sulab, nim selle aine sulamistemperatuuriks. Aine sulamisel kulub energiat, kuna...
See toimub kehade otsesel kokkupuutel, või ka siis kui kehad on üksteisest kaugemal. Kui keha saab soojust juurde, siis tema siseenergia suureneb ja vastupidi. Soojushulk- soojuse edasiandmise protsessis keha poolt saadud või antud energia mõõt. Ühik dzaul (J) (vahest calor-cal) Dzaul on soojushulk, mis on vajalik ühe kg vee soojendamiseks 1 kraadi võrra Calor on soojushulk, mis on vajalik ühe g vee soojendamiseks 1 kraadi võrra. Soojusmahtuvus. Erisoojus. Soojusmahtuvus- soojushulk, mis on vaja keha (mitte vee) soojendamiseks 1 kraadi võrra. Mida suurem on keha mass, seda suurem on soojumahtus ja seda enam on soojust vaja tema soojendamiseks 1 kraadi võrra. Keha soojumahtuvus võib sõltuda keha massist ja ainest, millest keha koosneb, Erisoojus- Ühikulise massiga keha soojumahtuvus. See suurus on kindel (const) antud aine jaoks ja selle suuruse leiab spetsiaalsest erisoojuse tabelist.
Kontrolltöö Kehade soojenemine ja jahtumine 9 klass Kehade soojenemine ja jahtumine Kuidas leida keha temperatuuri muutu? Keha temperatuuri muudu leimiseks tuleb keha(ahju) lõpptemperatuurist lahutada algtemp. Mis sõltub kehale kandunud soojushulgast? Ahju temperatuuri muut sõltub ahjule kandunud soojushulgast, keha massist ja keha ainest. Mida näitab aine erisoojus? Kui suur soojushulk peab kehale kandume, et keha massiga 1kg soojeneks 1 kraadi võrra. Aine erisoorjus=soojushulk:kehamass*temperatuuri muut ehk c=Q:m(t2-t1) Sulamine ja tahkumine Miks aine sulamisel kulub energiat? Sest sulamisel lõhutakse aineosakeste korrapärane asetus, mis kulutab energiat. Miks aine tahkumisel vabaneb energiat? Aineosakesed võtavad sellele ainele omase vastasikuse asendi, seejuures vabaneb soojushulk. Mida näitab sulamissoojus?
SOOJUSÕPETUS 10. klassi SOOJUSÕPETUSE PÕHIMÕISTED SISEENERGIA on keha kõikide molekulide kineetilise ja potensiaalse energia summa. SOOJUSHULK on energiahulk, mida keha soojusvahenduse teel saab või ära annab. ERISOOJUS on soojushulk mis on tarvis anda ühele kilogrammile ainele, et tõsta temperatuuri 1 kraadi võrra. SULAMISSOOJUS (J/kg) on tarvis anda ühele kilogrammile ainele sulamistemperatuuril tema sulamiseks. AURUMISSOOJUS L on soojushulk, mis on tarvis anda ühele vedeliku kilogrammile selle aurustamiseks jääval temperatuuril. KÜTUSE KÜTTEVÄÄRTUS on soojushulk, mis eraldub 1kg kütuse täielikul põlemisel. SOOJUSE TASAKAALU VÕRRAND Q antud = Q saadud KALOR Cal on mittesüsteemne soojushulga mõõtühik, mis on kasutusel mitmetel elualadel. 1Cal = 4,2 J 1Cal on soojushulk, mida on vaja 1kg vee temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. TERMODÜNAAMIKA I SEADUS U=A+Q Siseenergia muutus keha üleminekul ühest soojuslikust olekust teis...
TEMPERATUUR JA SOOJUS 64. Mees, kelle mass on 80 kg, vaevleb 39-kraadises palavikus. Normaalne kehatemperatuur on 37°C. Eeldades, et inimene koosneb põhiliselt veest, arvutada soojushulk, mis on vajalik sellise palaviku tekitamiseks. Vee erisoojus on 4190 J/kg K. 65. Te disainite elektroonikaskeemi jaoks ränielemendi, mille mass on 23 mg. Voolu võimsus on 7.4 mW. Kui kiiresti tõuseb elemendi temperatuur? Räni erisoojus on 705 J/kg K. 66. Geoloog hakkab alumiiniumkruusist hommikukohvi jooma. Kruusi mass on 120 g ja temperatuur 20.0°C. Geoloog valab sinna 300 g kohvi, mille temperatuur on 70.0°C Milline on kohvi temperatuur siis, kui kruusi ja kohvi vahele on just saabunud soojuslik tasakaal? Vee erisoojus on 4190 J/kg K, alumiiniumi erisoojus 910 J/kg K 67
Kordamisküsimuste vastused 1. Soojusmahtuvus soojushulk, mille peame kehale andma, et tõsta selle temperatuuri 1 kraadi võrra ühik ... J/K erisoojus massiühiku aine soojusmahtuvus ühik ... J/(kg*K) erisoojus cp keha soojusmahtuvus jääval rõhul gaasi soojendamisel hoitakse rõhk const. J/ (kg*K) erisoojus cv keha soojusmahtuvus jääval ruumalal gaasi soojendamisel ei lasta sel paisuda J/ (kg*K) moolsoojus Cp ühe kilomooli aine soojusmahtuvus jääval rõhul gaasi soojendamisel hoitakse rõhk const. J/(kmol*K) moolsoojus Cv ühe kilomooli aine soojusmahtuvus jääval ruumalal gaasi soojendamisel ei lasta sel paisuda. J/(kmol*K) 2.Vabadusastmete arv sõltumatute suuruste arv, mille abil on võimalik määrata süsteemi olekut 3
1. Valgusõpetus · Valguse levimine. Vari Valgusallikaks nimetatakse valgust kiirgavat keha. Valgusallikaid liigitatakse soojuslikeks (kuumadeks) ja külmadeks. Valguskiireks nimetatakse sirgjooneliselt levivat valguslainet. Täisvarjuks nimetatakse ruumipiirkonda, mida valgusallikas ei valgusta. Poolvarjuks nimetatakse piirkonda, mida valgusallikas valgustab osaliselt. · Valguse peegeldumine Langemisnurgaks nimetatakse nurka langeva kiire ja peegelpinna ristsirge vahel. Peegeldumisnurgaks nimetatakse nurka peegeldunud kiire ja pinna ristsirge vahel. Mattpinnaks nimetatakse keha pinda, mis peegeldab valgust hajusalt. · Valguse murdumine Valguse murdumiseks nimetatakse valguse levimise suuna muutumist kahe keskkonna piirpinnal. Murdumisnurgaks nimetatakse nurka murdunud kiire ja pinna ristsirge vahel. Valguse levimisel optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse keskkonda murdub valguskiir pinna ristisirge poole. Va...
Füüsika 9.klass 1. Mis määrab keha temperatuuri? 2. Milline seaduspärasus esineb keha soojuspaisumisel? 3. Mida nimetatakse soojushulgaks? (+tähis ja ühikud) 4. Soojusülekande liigid. 5. Millised seaduspärasused kehtivad soojuskiirguse nähtusel? 6. Kuidas saab muuta keha siseenergiat? 7. Mida näitab aine erisoojus? 8. Õhku saab kokku suruda, vedelikku ja tahkist praktiliselt mitte. Miks? 9. Suhkur lahustub kuumas vees kiiremini kui külmas vees. Miks? 1. Mida kiiremini liiguvad aineosakesed, seda kõrgem on aine temperatuur. 2. (Sama mis gaasi ja vedelikuga) Keha ruumala muut on võrdeline temperatuuri muuduga. 3. Soojushulgaks nimetatakse keha siseenergia hulka, mis kandub sellelt teisele kehale või siis teistelt kehadelt antud kehale
Vooluringi koostisosad on: juhtmega ühendatud patarei, lüliti ja elektripirn. 27.Mis osakeste liikumine põhjustab elektrivoolu metallidest? Vabade elektronide suunatud liikumine metallis on elektrivool. Selle põhjustab elektrijõud. 28.Missugused kehad omavad kineetilist energiat? Kineetilist energiat omavad liikuvad kehad, millel on võime teha tööd. 29.Millest sõltub kineetilise energia väärtus? Energia on võrdne suurima tööga, mida keha võib teha. 30. Mis on erisoojus? Erisoojus on aine soojuslikke omadusi iseloomustav füüsikaline suurus. 31. Mis on kondenseerumine? Kondenseerumine on aurumise pöördnähtus 32.Mis on põlemine? Põlemine on keemiline reaktsioon, millest eraldub soojust ja valgust. 33. Mis on kütteväärtus? Kütteväärtus on soojushulk, mis vabaneb 1kg kütuse täielikul põlemisel. 34.Nimeta fotosünteesi toimumise tingimused. Fotosünteesi toimumise tingimused on: Valgus ja rohelised taimed. 35.Millest saadakse tuumaenergiat?
1. Soojushulk? Soojushulgaks nim. siseenergia hulka, mille keha saab või kaotab soojusülekandel. Tähis Q, ühik 1J ja 1 cal 2. Milline seos on soojushulgal T muuda ja kehamassiga soojusülekandel? Üleantav soojushulk on võrdeline keha T vahega. 3. Mida näitab aine erisoojus? Kui suur soojushulk peab kehale kanduma, et keha massiga 1kg soojeneks 1 kraadi võrra. Tähis c, ühik J* kg C 4. Keha soojendamiseks kuluva ja jahtumisel eralduva soojushulga arvutamine? Korruta aine erisoojus keha massiga ja T vahega. 5. Kuidas muutub soojusvahetuses keha siseenergia? Soojusülekandel suureneb kõigil soojeneavte kehade siseenergia täpselet nii palju, kui palju väheneb jahenevate kehade siseenergia. 6. Mis on soojustasakaal? Soojusliku tasakaalu korral puudub kehade vahel soojusülekanne. 7. Millest sõltub aine olek? T ja rõhust 8.Milline on kristallsiste ainete siseehitus? Osakesed on korrapärased. 9. Kuidas toimub ainete sulamine, tahkumine
seda rohkeme energiat ta kiirgab, mida tumedam on pind, seda rohkem energiat keha ajaühikus neelab. 16.Siseenergiat on võimalik muuta kahel viisil: töö ja soojusülekande teel. 17.Soojusliku tasakaalu korral puudub kehade vaheline soojusülekanne, st kehade temperatuurid/siseenergia on võrdsed. 18.Keha soojenemisel antav ja jahtumisel eralduv soojushulk sõltub keha massist, ainest ja temperatuuride vahest. Seda arvutatakse valemiga Q=cm t Q soojushulk ( J) c- erisoojus J/kgC M mass kg T temperatuuride vahe, C 19. Erisoojus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur soojushulk on vaja anda 1 massiühikulisele ainele, et tema temperatuur tõuseks 1 C kraadi võrra. 20. Vee erisoojus on 4200 J/kg C , st et 1 kg vee soojendamiseks 1 C võrra on vaja talle anda soojushulk 4200 J 21.Aine üleminekut tahkest olekust vedelasse olekusse nim. Sulamiseks. Aine üleminekut vedelast olekust tahkesse olekusse nim. Tahkumiseks. 22
Kehade soojenemine ja jahtumine... ... sõltub keha massist. Mida suurem on keha mass, seda suurem soojushulk tuleb talle anda, et ta soojeneks soovitud temperatuurini. Jahtumine toimub vastupidi. Kehade soojenemine ja jahtumine sõltub temperatuuride vahest. Mida suurem on temperatuuride vahe, seda rohkem on vaja soojust kulutada. Kehade soojenemine ja jahtumine sõltub ainest. t2 t1 -- temperatuuride vahe Ainete soojenemist ja jahtumist iseloomustab erisoojus. Erisoojus on soojushulk, mis on vajalik 1kg aine soojendamiseks 1 C võrra. Erisoojust tähistatakse c- tähega. Kõige suuremat erisoojust looduses omab vesi. Kui aine erisoojus on suur, siis ta soojeneb ja jahtub aeglaselt. Vee erisoojus mõjutab kliimat. J/kg * C -- erisoojuse ühik Vee erisoojus on 4200J/kgC Raua erisoojus on 460J/kgC Valem, mis arvestab keha massi, temperatuuri ja soojushulka.
Soojusõpetuse kordamisküsimused tunnikontrolliks 1. Selgita erisoojuse ja sulamissoojuse mõiste. Erisoojus on soojushulk, mis on vajalik 1kg aine soojendamiseks, sulamissoojus on soojushulk, mis on vajalik 1kg aine sulatamiseks 2. Kuidas soojenevad ja jahtuvad suure erisoojusega ained? Soojenevad aeglaselt , samuti jahtuvad aeglasemalt 3. Millise aineoleku muutused vajavad soojust ja millised eraldavad soojust ? Tahkest-vedelaks-gaasiliseks---vajavad soojust Gaasilisest-vedelaks-tahkeks---eraldavad soojust 4. Nimeta soojusülekande liigid. 1.Soojusjuhtivus 2
U=A+Q [U=siseenergia muut(J) ; A=Välisjõudude töö (J); Q=Süsteemile antud soojushulk] 2)Kuidas arvutada soojushulka? *Q=Km -> kütuse kütteväärtus [K=kütteväärtus J/kg0C;Q=Soojushulk J, kütuse mass kg] *Q=m -> sulamine [Q= soojushulk J; m=mass kg, =sulmaissoojus J/kg] *Q=Lm -> aurustumine [Q=soojushulk J; m=mass kg; L=aurustumissoojus J/kg] *Q=cm(t2-t1) ->soojenemine ja jahtumine [Q=soojushulk J, c=erisoojus J/kg0C, m=mass kg] 3)Defineeri erisoojus. Füüsikalist suurust, mis näitab milline soojushulk on vajalik mingi aine 1 kilogrammi temperatuuri tõstmiseks 10C võrra nimetatakse erisoojuseks. 4)Defineeri sulamissoojus. Füüsikalist suurust, mis näitab, milline soojushulk on vajalik 1 kg kristallilise aine muutmiseks vadelikuks sulamisteperatuuril nimetatakse sulamissoojuseks. 5)Defineeri aurustumissoojus. Füüsikalist suurust, mis näitab, milline soojushulk on vajalik, et muuta 1 kg vedeliku auruks
Metalli erisoojuse määramine 1. Teoreetiline osa: Aine erisoojus näitab kui suur soojushulk peab kanduma 1kg antud ainest kehale, et tema temperatuur tõuseks ühe ühiku võrra. Käesolev töö põhineb soojusülekandel. Kui üks keha annab mingi hulga soojust ära, peab mõni teine keha samapalju soojust juurde saama, Q1=- Q2. Soojusülekanne kestab seni, kuni temperatuurid tasakaalustuvad. Kui on rohkem, kui kaks keha (n keha) soojusvahetuses, siis soojusliku tasakaalu võrrand on Q1+Q2+Q3+...+Qn=0.
1. Kui palju muutub 300 grammise rauatüki siseenergia kui tema temperatuur väheneb 40°C võrra? Raua erisoojus on 460 J/(kg·°C). m= 300 g= 0,3 kg Q= cm∆t ∆t= -40 °C c= 460 J/(kg*°C) Q= 460 J/(kg*°C)* 0,3 kg*(-40 °C)= -5520 J Q=? Vastus: Rauatüki siseenergia väheneb 5520 J võrra. 2. Mitu kilogrammi jääd (erisoojus 2200 J/(kg·°C)) soojenes -20°C-lt -10°C-ni, kui selle protsessi käigus vabanes 0,6 MJ energiat? t1=-20 °C Q= cm∆t
1)t(C) = = = 4,1C 2) )t(C) = = = 7,81C Õhu temperatuur sisenemisel kalorimeetrisse 1) t1 = t2-t 1) t1 = 28,2 - 4,1 = 24,7C 1) Tt = t1 + 273,15 = 24,7 + 273,15 = 297,85 K 2) t1 = 34 - 7,81 = 26,19C 2) Tt = 26,19 + 273,15 = 299,34 K Õhukulu normaaltingimustel V0 = 0,270 * 10-2- 1)V0 = 0,270 * 10-2 = 0,391 m3 2) V0 = 0,270 * 10-2 = 0,385 m3 Määratav erisoojus 1)C'pm = 1,87 2) C'pm = 1,998 Keskmine isobaarne masserisoojus Õhu tihedus normaaltingimustel 0 = µ / 22,4 õhu moolmass µ = 28,93 1) cpm = c`pm /0 = (1,87*22,4)/28,93 = 1,45 2) cpm = c`pm/0 = (1,998*22,4)/28,93 = 1,55 Seos isohoorse ja isobaarse erisoojuse vahel (Mayeri võrrandist) -õhu gaasikonstant µ * R = 8314, R = 8314/28,93 = 287,38 = 0,287 ; R=0,372 Cvm = cpm-R
Termodünaamika 1. printsiip: termodünaamilisele süsteemile juurdeantav soojushulk läheb süsteemisiseenergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks. Q=DU+A, kus Q-soojushulk; DU-siseenergia muut; A- gaasi töö (J). A=-pV; U=Q+A', kus A'=V [A=N(W)t] Soojushulga arvutamise valem: (1)Q=cmT(T2-T1), kus Q- soojushulk(J); c-aine eritegur (J/kgK); m-mass(kg); T-tº muut (aine erisoojus näitab, mis kulub ühe kilogrammi selle aine tº tõstmiseks ühe K võrra) (2)Q=m, kus - aine sulamissoojus(J/kg)(3) Q=Lm, kus L- aine aurustumissoojus (näitab hulka, mis kulub ühe selle aine kg aurustamiseks) Termodünaamika 2.printsiip: Kui süsteem läheb ühest olekust teise, siis tema entroopia kasvab. dS=dQ/T , kus dS- entroopia muut; dQ-soojushulk; T-absoluutne tº Gaaside isohooriline erisoojuse valem: Cv=iR/2M, kus Cv- isohooriline erisoojus (J/kgK); R-8.31; molaar ja vabadus
• Lülita sisse veekeetja ning oodata kuni vesi läheb keema. • Tõsta tundmatu keha veekeetjast kalorimeetrisse. • Jälgi kalorimeetri temperatuuri kuni kalorimeetri, seal oleva vee ja tundmatu keha temperatuur ühtlustuvad (termomeetri näit ei tõuse enam oluliselt minuti jooksul) ning fikseeri temperatuuri näit. • Korda katset erinevate veekogustega vähemalt viis korda. Andmete analüüs • Täida praktikumi protokoll mõõtetulemustega. • Leia tundmatu keha erisoojus. • Miks katsete erisoojused on erinevad? • Kas mõne katse tulemusena saadud erisoojus on teistest oluliselt erinev? • Leia erisoojuste keskmine. • Leia tabelist, mis materjalist võiks keha olla? • Mis mõjutas Sinu arvates katsetulemusi? Kalorimeetri tööpõhimõte Kalorimeeter on isoleeritud süsteem, kus keemilise reaktsiooni soojusefekti määramiseks mõõdetakse teadaoleva soojusmahtuvusega süsteemiosa (nt vee) soojenemist või jahtumist selle reaktsiooni toimel
Õppematerjalide loomist toetab AS Topauto/autod, markide Seat, Suzuki, Hyundai ning kasutatud autode müüja üle Eesti Soojusõpetus · Soojushulk Q = cm( t 2 - t 1 ) Q c m t2 t1 · Erisoojus Q · Sulamissoojus m Q L · Aurustumissoojus m Füüsikalised suurused · Q - soojushulk, (J) J · c - erisoojus, ( kg K ) · t1 algtemperatuur · t2 lõpptemperatuur
kiirgamise tõttu. Keha pinna soojuse äraandmise võime sõltub: · Temperatuurist · Massist · Pinnaomadustest · Pindalast Kui kontaktis olevate kehade makroparameetrid ei muutu, nim. kehi soojuslikus ehk termodünaamilises tasakaalus olevaiks. Soojushulk on energia, mille keha soojusvahetusel saab või ära annab. Q- soojushulk-1J Q = cmt Q = cm( t 2 - t1 ) c-aine erisoojus-1J/g*K m-keha mass- 1kg t- temp.muut- K Aine erisoojus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur soojushulk tõstab ühikulise massiga keha temperatuuri ühe kraadi võrra. c= Q/ m t Q- soojushulk-1J c-aine erisoojus-1J/g*K m-keha mass- 1kg t- temp.muut- K Keha siseenergiat on võimalik muuta: · Mehaanilise tööga · Soojusülekandega Soojusmasinaks nim. siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet, milles iseloomustab energia muutumist mehaaniline töö.
keskmised vahekaugused tunduvalt suuremad molekulide mõõtmetest. Vedelikus ja tahkises on molekulide vahekaugused mõõtmetega samas suurusjärgus. Soojus on energia liik. Kui see energia läheb ühelt kehalt teisele, siis räägitakse ülekantavast soojushulgast Q. Soojushulga ühikud: 1 cal (kalor) = 4,186 J. Keha soojusmahtuvus C näitab, kui suur soojushulk tuleb sellele kehale anda, et tõsta tema temperatuuri ühe kraadi võrra. C = Q / T . Soojusmahtuvuse SI-ühikuks on J / K. Aine erisoojus c näitab, kui suur soojushulk tuleb anda selle aine ühikulise massiga kogusele, et tõsta tema temperatuuri ühe kraadi võrra. c = Q / (m T) . Erisoojuse SI-ühikuks on J / (kg . K) . Seega ülekantav soojushulk Q = c m T ja keha soojusmahtuvus C = c m. Aine moolsoojus on ühe mooli selle aine soojusmahtuvus. Gaasi moolsoojus isobaarilisel protsessil Cp on suurem moolsoojusest isohoorilisel protsessil CV , sest isobaarilise protsessi käigus tuleb gaasi paisumisel teha tööd
Vt (mV ) Vt (C o ) = (5.4) 0, 041 0,394 Vt = = 9, 61 o C 0, 041 5.1 Esimene katse Tt - õhu temperatuur sisenemisel kalorimeetrisse t1 = t2 - t (5.1.1) t1 = 33 - 9, 62 = 23,38 C o Tt = t1 + 273,15 (5.1.2) Tt = 23,38 + 273,15 = 296,53 K Q erisoojus aritmeetilisest keskväärtusest 3 Q = Qel = Pw 10-3 (5.1.3) Q = 10 600 10-3 = 6 kJ Õhukulu normaaltingimustel pV V0 = 0, 270 10-2 t t (5.1.4) Tt 103683 0, 45 V0 = 0, 270 10-2 = 0, 425 m3 296,53 Määratav erisoojus
Klass 10.b Töö tegemise kuupäev 08.06.2011 Õpetaja allkiri tööle lubamise kohta Töö esitamise kuupäev 08.06.2011 Õpetaja hinnang töö sooritamise kohta Töövahendid: Metallist katsekeha, tehnilised kaalud koos vihtidega või elektroonsed kaalud, kalorimeeter, termomeeter, veekeedukann, niit katsekeha vest väljavõtmiseks, erisoojuse tabel. Töökäik: Tähistused: mkeha-keha mass ckeha- keha erisoojus tkeha- keha temperatuur enne kalorimeetrisse asetamist mvesi- kalorimeetrisse valatud vee mass cvesi- vee erisoojus mkal- kalorimeetri sisemise anuma ja segaja masside summa ckal- kalorimeetri sisemise anuma ja segaja materjalide erisoojus t0- vee, kalorimeetri ja segaja ühine temperatuur t- vee, kalorimeetri, segaja ja metallic ühine temperatuur pärast metallsilindri vettelaskmist Vigade arvutus: Lõppvastus: Studenti koefitsentide tabel Mõõtmiste arv Usaldusnivoo (%)
Jõud (N) Mass (kg) An= v2/r F=m*a Kiirus(m/s) Raadius Kiirendus (m/s2) (m) · Impulss Impulss(kg*m /s) · Soojuõpetus Mass (kg) Soojushulk(J) p=m*v Kiirus Mass(kg) (m/s) · Töö Q=cm t Töö (J) Jõud (N) Aine erisoojus A=F*s*cos Tempi Vahemik 0 ( C) Nihe (m) Nurk jõu ja nihke · Soojushulk(J) vahe Q=*m Sulamissoojus (J/kg) Mass(kg) · Soojushulk Soojushulk(J)
Erisoojus on soojushulk teatud ainehulga temperatuuri tõstmiseks 1 K võrra. Erista- takse massierisoojust, J/(kg·K), mahuerisoojust, J/(m3·K), ja moolerisoojust, J/(kmol·K). Niiske õhu massierisoojus antakse kuiva õhu massiühiku kohta. See erisoojus on kuiva õhu erisoojuse ja veeauru erisoojuse summa: d cnõ = ckõ + cva , (1.11) 1000 kus ckõ on kuiva õhu erisoojus, ckõ =1,005 kJ/(kg·K) vahemikus 0...100 ºC, cva veeauru erisoojus, cva =1,8 kJ/(kg·K). Niiske õhu soojussisaldus (entalpia), kJ/kg, on avaldatav valemiga h = 1,005 + (2500 + 1,8068 ) d 10 -3 , (1.12) kus on õhutemperatuur, ºC. 14 Arvestades, et niiske õhu erisoojus on cnõ = 1,005 + 1,8068d 10 -3 , saame valemi (1.12) avaldada järgmisel kujul: h = cnõ + 2500 d 10 -3
päikese kiirgus, lõkke soojuskiirte abil). Soojushulk on siseenergia hulk, mida keha saab või annab soojusülekande protsessis. Põhiühik: 1J (dzaul). Defineeri kalor: cal on soojushulk, mis on vajalik 1grammi vee temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. (1cal=4,19J, 1J=0,24cal). Soojenemine on keha temperatuuri tõusmine. Jahtumine on keha temperatuuri langus. valem: Q=c·m(t2-t1). (Q-soojushulk, 1J; m-mass 1kg; t2-lõpp temp; t1-alg temp, c-erisoojus, vee erisoojus on 4200 J/kgC). Erisoojus näitab soojushulka, mis on vajalik 1kg aine temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. (1kg alumiiniumi temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra läheb vaja 880J). Sulamine on faasisiire, kus aine läheb tahkest faasist vedelasse. Tahkumine on faasisiire, kus aine läheb vedelast olekust tahkesse. valem: Q=l·m. Sulamissoojus näitab soojus-hulka, mis on vajalik 1kg aine sulamiseks tema sulamistemperatuuri. (tähis l lambda). Aurumine on faasisiire, kus aine läheb vedelast olekust gaasilisse
osad, tekib vedeliku või gaasi ringlus. soojuskiirgus- kõik soojad kehad kiirgavad soojust. soojushulk sõltub kehatemperatuurist ja kehamassist samadest asjadest sõltub ka soojuse neeldumine. soojuslik tasakaal- Q1+Q2....=0 keha siseenergiat saab muuta temperatuuri tõstes. soojushulga arvutamine temperatuuri muutumisel- Q=cm*delta*t c-erisoojus t- temp. vahe erisoojus- FÜÜSIKALINE SUURUS, MIS NÄITAB, KUI SUUR SOOJUSHULK ON VAJA ÜHE MASSIÜHIKU AINE SOOJNDAMISEKS ÜHE KRAADI VÕRRA vee erisoojus tähendab, et 1 kg vee temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra tuleb talle anda soojushulk 4200 J. sulamine ja tahkumine- sulamine on tahke aine muutumine vedelaks, tahkumine vedeliku muutumine tahkeks. tahket keha soojendades temp. tõuseb kuni sulamistemp. sulamisprotsessi käigus temp. ei muutu nii kaua, kuni kogu tahke keha on sulanud, tahkumisel toimub vastupidine protsess, eraldub soojust. soojushulga arvutamine sulamisel ja tahkumisel- Q= +(sulamisel)-(tahkumisel)*lambda*m
I Versioon 1.Vee erisoojus on 4200 J/kg*K. Mida see tähendab? Vee erisoojus on umbes 4200 J / kg K, ehk ühe kilogrammi vee soojendamiseks ühe Kalvini võrra kulub 4,2 kilodzauli. 2.Isobaariline protsess. Graafik. Isobaariline protsess on isoprotsess, mis toimub jääval rõhul. Et isobaarilisel protsessil on p - const, siis pärast selle suurusega taandamist omandab valem kuju:V1/V2=T1/T2 3.Tuletada Kurvi sisenemise max kiirus. 4.Defineerida jõu põhiühik ja anda selle ligikaudne väärtus. Jõu ühikuks on njuuton
Mida suurem on keha pindala seda rohkem energiat ta kiirgab. Valguse muundumist keha siseenergiaks nim. neeldumiseks. Siseenergia levimist ühelt kehalt teisele nim. soojusülekandeks. Soojusülekanes levib siseenergia soojemat külmemale kehale. Soojusliku tasakaalu korral puudub kehade vahel soojusülekanne. Keha siseenergiat saab muuta 2 viisil: töö ja soojusülekande abil. Keha soojendamiseks kuluv soosjushulk sõltub 3 asjaolust: temp. Muutusest, keha massist ja keha ainest. Aine erisoojus näitab, kui suur soojushulk peab kehale kanduma, et keha massiga 1kg soojeneks 1°C võrra Q=cm(t2-t1) c= Q _ m( t2-t1) Q- soojushulk m-mass t2-lõpp temp. t1-alg temp. c-erisoojus J _ kg°C
KOOLIFÜÜSIKA: SOOJUS 3 (kaugõppele) 6. FAASISIIRDED Kehade soojendamisel või jahutamisel võib keha minna ühest agregaatolekust teise. Selliseid üleminekuid nimetatakse faasisiireteks. Soojendamisel vajaminev soojushulk arvutatakse valemist Q = c m T , kus c on aine erisoojus, m keha mass ja T temperatuuri muut. Sulamiseks vajalik soojushulk Q =m , kus m on sulatatava keha mass ja tema sulamissoojus. Sulamine toimub kindlal, igale ainele iseloomulikul sulamistemperatuuril. Aurustumiseks vajalik soojushulk Q = rm , kus m on aurustatava vedeliku mass ja r aurustamistemperatuurile vastav aurustumissoojus. Aurustumissoojus sõltub temperatuurist ja tavaliselt antakse see aine keemistemperatuuri jaoks. Aine põlemisel eralduv soojushulk Q =m ,
Selles protsessis tehtud töö valdub pv-diagrammil pindalana B23CB 52. Carnot ringprotsessi termiline kasutegur q2 t ql1 1 q1 1 T 2 T1 53. Clausiuse integraali mõiste ja sisu. Clausiuse integraal tagastamatute ringprotsesside korral negatiivne, tagastatavate korral aga võrdub nulliga dq T D 54. Mis on erisoojus ja tema liigid Erisoojuseks nimetatakse soojushulka, mis on vaja anda teatud kogusele kehale tematemperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra Leiavad kasutamist kolme liiki erisoojused: 1) masserisoojus - c J/(kg K), antuna l kg gaasi kohta; 2) mahterisoojus - c' J/(m3 K), antuna l m3 gaasi kohta; 3) moolerisoojus - C J/(mool K), antuna l mooli gaasi kohta. 55. Erisoojuse määramise viisid. Keha erisoojus sõltub sellest, millistes tingimustes toimub tema kuumutamine
q2 t = ql1 = 1 - q1 = 1 - TT 12 54. Clausiuse integraali mõiste ja sisu. Clausiuse integraal tagastamatute ringprotsesside korral negatiivne, tagastatavate korral aga võrdub nulliga dq T D 55. Mis on erisoojus ja tema liigid Erisoojuseks nimetatakse soojushulka, mis on vaja anda teatud kogusele kehale tema temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. Leiavad kasutamist kolme liiki erisoojused: 1) masserisoojus - c J/(kg K), antuna l kg gaasi kohta; 2) mahterisoojus - c' J/(m3 K), antuna l m3 gaasi kohta; 3) moolerisoojus - C J/(mool K), antuna l mooli gaasi kohta. 56. Erisoojuse määramise viisid.
Osalejad: Energiakasutus: Aleksei Heinsaar, Johan Praats, Raido Konts Tootmistehnika: Kullar Vreiman, Mario Kütt Labortöö Katla käivituskatse Kuidas arvutada katses mõõdetud kasutegurit ja katla võimsust? Tabel 1. Lähteandmete tabel Vee erisoojus 𝑐𝑣 = 4,19 𝑘𝐽⁄(𝑘𝑔 ∙ 𝐾) Vee mass 𝑚𝑣 = 208 𝑘𝑔 Terase erisoojus 𝑐𝑡 = 0,465 𝑘𝐽⁄(𝑘𝑔 ∙ 𝐾) Katla(terase) mass 𝑚𝑡 = 410 𝑘𝑔 Vee algtemperatuur 𝑡1 = 26,69 ℃
temperatuuri 1 kraadi võrra.(oleneb aine massist, mida suurem seda rohkem soojust vaja) Q C= ; [J/K] diferentsiaalkuju : C=dQ/dt T2 - T1 Erisoojus nim. soojushulka mis on vaja juurde juhtida ühele hulgaühikule, et tõsta temp. 1 kraadi võrra. q c= ; [J/kg*K] diferentsiaalkujul: c=dq/dt T2 - T1 13. Erisoojuste liigitus. Erinevate erisoojuste liikide täpne definitsioon ja mõõtühik. Mayeri võrrand. 1) Masserisoojus Erisoojus 1 kg aine kohta. (c) [J/kg*K] 2) Mahterisoojus Erisoojus 1 m³ gaasi kohta normaaltingimustel (c') [J/m³*K] 3) Moolerisoojus Erisoojus 1 mooli gaasi kohta (c) [J/kmol*K] Termodünaamikas kasutatakse kas isobaarset (cp, cp', cp) või isohoorset(cv, cv', cv) erisoojust. Mayeri võrrand: cp cv = R [J/kg*K] 14. Reaalgaaside mõiste. Reaalgaasi pv diagramm koos seletusega. Reaalgaaside põhiomadus. Reaalgaasid Looduses esinevad gaasid, mille omadused erinevad ideaalgaaside omadest.
väiksemad. Põhjuseks võib olla suuremate molekulide olemasolu, aga ka katseseadme ebatäpsus või kontrollimatud süstemaatilised vead. Õhu erisoojuste suhte täpsemaks määramiseks käesolev metoodika ei sobi, oleks vaja täpsemaid seadmeid. Spikker o o 1. Soojusmahtuvus on kehale antav soojushulk, mille tagajärjel keha t tõuseb 1 võrra. cp gaasi erisoojus jääval rõhul, cv gaasi erisoojus jääval ruumalal. Cp soojusmahtuvuse ja ainehulga suhe jääval rõhul, Cv soojusmahtuvuse ja ainehulga suhe jääval ruumalal. Erisoojuse ühik on J/(kg*K) , Moolsoojuse ühik J/(mol*K). 2. Vabadusastmete arvu all mõistetakse sõltumatute suuruste arvu, mille abil on võimalik määrata süsteemi olekut. 3. i kT i n n 2n kulg pöörl võnk 2 4
1. Päikesekiirte langemisnurgast- mida suurem, seda rohkem. (Kuidas muutub Maal, kus seniidis, kus on pöörijooned jne.) 2. ÖÖ ja päeva pikkusest. (Kuidas möödub Maal, mis on polaaröö ja päev, polaarjoooned, kus asuvad? Jne.) 3. Aluspinna iseloomust ( vesi või maismaa, hele või tume, taimkattega või mitte.) VEEKOGU · Soojeneb sügavamalt · Vesi on mobiilsem, kannab soojust ühest kohast teise, toimub ka veeringlemine. · Vee erisoojus suurem (soojenemiseks kulub rohkem energiat). · Suur osa kiirgusest läheb vee aurustumiseks (jahutab veepinda). MAISMAA · Soojeneb õhuke pinnakiht. · Soojus ei kandu eriti sügavamale. · Maa erisoojus on väiksem (kivimite soojenemiseks kulub vähem energiat) · Maismaal vett vähe, mida aurustada (ei kaota nii palju soojust).
1)∆t(C◦) = = 3,36◦C (tabel lisa 4) 2) )∆t(C◦) = = 6,24◦C Õhu temperatuur sisenemisel kalorimeetrisse 1) t1 = t2-∆t 1) t1 = 28,38 – 3,36 = 25,02◦C 1) Tt = t1 + 273,15 = 25,02 + 273,15 = 298,17 K 2) t1 = 33,22 – 6,24 = 26,98◦C 2) Tt = 26,98 + 273,15 = 300,13 K Õhukulu normaaltingimustel V0 = 0,270 * 10-2 1)V0 = 0,270 * 10-2 *(107550*0,436/298,17)= 0,425 m3 2) V0 = 0,270 * 10-2 *(103293*0,427/300,13)= 0,397 m3 Määratav erisoojus 1)C’pm = 3,015/ (0,425*3,36)= 2,11 2) C’pm = 5,796/ (0,397*6,24)= 2,34 Keskmine isobaarne masserisoojus Õhu tihedus normaaltingimustel ρ0 = µ / 22,4 õhu moolmass µ = 28,93 1) cpm = c`pm /ρ0 = (2,11*22,4)/28,93 = 1,63 1,45 2) cpm = c`pm/ρ0 = (2,34*22,4)/28,93 = 1,81 1,55 Seos isohoorse ja isobaarse erisoojuse vahel (Mayeri võrrandist) -õhu
N - võimsus - kasutegur Valem Mille arvutamiseks kasutatakse Tähised tihedus raskusjõud rõhk vedeliku samba rõhk üleslükke jõud keha mass kiirus töö võimsus kasutegur Q soojushulk Soojushulk c erisoojus m mass - algtemperatuur - lõpptemperatuur l - sulamissoojus Erisoojus L - aurustumissoojus Sulamissoojus Aurustumissoojus I voolutugevus q elektrilaengu suurus t aeg U pinge R juhi takistus r - eritakistus
5. See toimub nii kaua, kuni temperatuurid võrdustavad Soojusliktasakaal Nähtus, kus kehade temperatuurid said võrdseks ja soojusülekannet enam ei toimu. Kuidas võimalik muuta sisenergiat.? Mehaanilise töö ja soojusülekande abil. Soojushulga arvutamine Q=cmt Q-soojushulk J c-erisoojus J/kgC m-mass kg t-temperatuuride vahe (lõpp-algus) t Erisoojus Füüsikaline suurus, mis näitab kui suur soojushulk on vaja anda ühe massi ühiku soojendamiseks ühe kraadi võrra. Vee erisoojus on 4200J/kgºC, see tähendab et ühe kilogramm vee soojendamiseks ühe kraadi võrra tuleb talle anda soojust 4200J Sulamine ja Tahkumine 1. Sulamine on tahke keha muutumine vedelikuks. 2. Sulamine toimub kindlal temperatuuril, mida nim. sulamistemperatuuriks. 3. Amorfsetel kehadel pole sulamist. 4. Sulamise ajal temperatuur ei muutu, kogu energia läheb kristallvõrede lõhkumiseks. 5. Soojushulk, mis kulub aine sulatamiseks sulatamistemperatuuril sõltub sulava aine koguses ja ainest.
Ülesanded V Lahendusi 2. Milline on süsteemi lõpptemperatuur, kui 100 g toatemperatuuri juures olevasse vette sukeldati 100 g massiga raudnael temperatuuriga 40°C? Antud vee mass m1=0,1 kg vee temperatuur t1=20ºC J kg vee erisoojus c1 = 4190 K raua mass m2 = 0,1 kg raua temperatuur t2=40ºC J kg raua erisoojus c1 = 470 K Leida lõpptemperatuur t=? Lahendus Lähtume energia jäävusest soojusülekandel Q1 + Q2 = 0 . Avaldame soojushulgad massi, erisoojuse ja temperatuuri muudu kaudu ja avaldame lõpptemperatuuri t: m1c1 (t - t1 ) + m2 c2 (t - t2 ) = 0 m1c1t - m1c1t1 + m2 c2 t - m2 c2 t2 = 0 ( m1c1 + m2 c2 )t = m1c1t1 + m2 c2 t2
.....................................8 16.Erisoojuse def....................................................................................................................................8 17.Soojusmahtuvuse def........................................................................................................................ 8 18.Erisoojuste liigitused ja mõõteühikud...............................................................................................8 19.Isobaarne isohoorne erisoojus ( Mayer'i võrrand).........................................................................8 20.Keskmine ja tõeline erisoojus (nende määramine, soojushulga arvutuslik määramine erisoojuse abil)........................................................................................................................................................ 9 21.Entalpia mõiste ja matemaatiline avaldis..........................................................................................9 22
Olulisemad molekulaarfüüsika mõisted: Agregaatolek aine oleku vorm, mille määravad molekulide soojusliikumise iseärasused. See sõltub välistingimustest, peamiselt rõhust ja temperatuurist. Tavaliselt eristatakse kolme agregaat olekut: gaasilist, vedelat, tahket. Amorfne keha tahkis milles esineb aatomite või molekulide lähikorrastatus. Amorfse keha siseehitus sarnaneb vedeliku siseehitusega, kuid amorfne keha säilitab nii kuju kui ruumala. Pikaajalisel seismisel amorfsed kehad kristalliseeruvad, sest nende siseenergia on suurem kui samast ainest kristall tahkisel. Aur kriitilisest temperatuurist madalama temperatuuriga gaas. Avogadro arv võrdne osakeste arvuga ühes moolis aines, osakesteks võivad olla aatomid, molekulid, ioonid, elektronid ja teised. Difusioon molekulide kaootilise liikumise tõttu toimuv ainete segunemine. See toimub nii gaasides vedelikes kui tahkistes. See on pöördumatu protsess, mille käigus toimub süsteem...
1) Mida kõrgem on temperatuur, seda rohkem energiat keha ajaühikus kiirgab. 2) Mida tumedam on kiirgava keha pind, seda rohkem energiat keha ajaühikus kiirgab. 3) Mida suurem on keha pindala, seda rohkem energiat kiirgab. 4) Mida tumedam on pind, seda rohkem keha ajaühikus neelab. 13Millest sõltub keha (näiteks ahju, toidu ) soojendamiseks kuluv soojushulk (3)? 1) temperatuuri muudust; 2) keha massist; 3) keha ainest. 14Mida näitab aine erisoojus? Aine erisoojus näitab, kui palju energiat tuleb kehale anda, et tema temperatuur suureneks 1°C võrra, kui keha mass on 1kg. 15.Mida tähendab soojuslik tasakaal? Miks temperatuuri mõõtmisel peab esinema soojusliku tasakaalu olukord? 10 cal = 42 J 84 J = 20 cal 1 kcal = 4,2 kJ 166 kJ = 39,5 kcal 120 kcal = 120 000 J 30 kJ = ... cal
lisavett, mis vähendaks viinamarjasuhkru ja alkoholi kontsentratsiooni veinis. Kuivjääd kasutatakse viinamarjade jahutamiseks. Süsihappegaas, mis tekib kuivjääst sublimatsiooni tõttu, settib paagi põhja, kuna on õhust raskem. Settinud süsinikdioksiid tekitab hapnikuvaese keskkonna, mis aitab ära hoida bakterite kasvamise viinamarjadel, kuni on aeg alustada kääritamisprotsessi soovitud pärmisordiga. 10 4. Erisoojus Erisoojus on füüsikas soojushulk, mis on vajalik ühikuliste massidega ainekoguste temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. SI-süsteemi mõõtühik on J·kg -1·K-1 ja selle enimlevinud tähiseks on ,,c" täht. Nii koolifüüsikas kui ka mujal kasutatakse erisoojust tüüpiliselt mitmesuguste soojusbilansi ülesannete lahendamisel. Kui näiteks anumasse massiga , temperatuuriga ja
ERISOOJUS. Lk.27-36 2. Kuidas on soojushulka tähistatud selles õpikus? Jõu tähiseks on F. 3. On soojus ja temperatuur sama tähendusega füüsikalised suurused? 4. Jõu põhiühik on njuuton, mille tähiseks on N. Milline on soojushulga põhiühiku nimetus ja tähis? 5. Mida tähendab kalor (cal)? 6. Teisenda 500cal = J 2,5kJ= cal 7. Mida tähendab füüsikaline suurus erisoojus? Erissojus on füüsikaline suurus, mis näitab soojushulka (Q), mis tuleks anda ühikulise massiga kehale, selle temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. 8. Kirjuta soojushulga arvutamise valem keha massi, temperatuuri muudu ja erisoojuse kaudu. 9. Keha temperatuur oli enne soojendamise algus 10°C. Kehale anti mingi soojushulk, mille tagajärjel saavutas keha temperatuuri 25°C.Milline oli temperatuuri muut? 10
Seejärel ühendatakse katsekeha vasksilindritega ja mõõdetakse millivoltmeetrilt lugemid iga 15 sekundi tagant 13 korda. Saadud andmed kanda tabelisse ja seejärel äärata soojusjuhtivustegur järgmise valemi abil: 4 ln = 2 Kus katsekeha soojusjuhtivustegur, - vase erisoojus, - vaskssilindri mass, - katsekeha paksus, ln = ln 1 - ln 13 , - silindri läbimõõt, = 13 - 1 . 2 Soojusjuhtivusteguri määramine = 39,8 = 0,160 ± 0,001 = 385 ± 0,5 = 0,18 Katse nr. t, s L , mV ln L
kulub.2)temperatuuri muudust, mida suurem on temp muut seda suurem soojushulk kulub.3) ainest..... ahhhh ma ei tea midaiganes!!!!!!!!!!!!!! Kuidas arvutatakse kehale kandunud või keha poolt ära antud soojushulka? Valem, valemi liikmee tähendus. Q soojushulk, M keha mass, C aineerisoojus, tk kõrgeim temp., tm madalaim temperatuur. M*C*(tktm). Mida näitab aine erisoojus? Erisoojus näitab kui suur soojushulk peab kehale kanduma, et keha massiga 1kg soojeneks 1kraadi võrra.
Soojendamine: Q=cmto | c=erisoojus Sulatamine: Q=m | =sulamissoojus Aurutamine(keetmine): Q=Lm | L=keemissoojus Põletamine: Q=km | k=kütteväärtus cvesi=4200 J/kgCo, cjää=2100 J/kgCo, ksüsi=30 mJ/kg, jää=330 kJ/kg, Lvesi=2300 kJ/kg, jää=900 kg/m3, vesi=1000 kg/m3, kbensiin=46 mJ/kg, 1l=1 dm3, 1m3=1000 dm3, 1 kJ=1000 J, NB! = tihedus!
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
