Juhul kui keha teeb paisumisel (kasulikku) tööd, on A positiivne ( A > 0), juhul kui aga keha kokkusurumiseks tehakse (välist) tööd, on A negatiivne ( A < 0). Keha siseenergia on molekulide soojusliikumise summaarne kineetiline energia ja molekulide vastastikmõju potentsiaalse energia summa, ideaalse gaasi korral aga summaarne kineetiline energia. Soojushulk on energia, mis antakse kehale soojendamisel, või võetakse kehalt jahutamisel. Soojushulk arvutatakse valemist Q = c m T , kus c on aine erisoojus, m keha mass ja T temperatuuri muut. Isobaarsel protsessil tehtud töö A = p V , kus p on rõhk ja V ruumala muut. 1 Näidisülesanne 1. Gaas sai soojushulga 100 J ja tegi tööd 140 J. Kuidas ja kui palju muutus tema siseenergia? Lahendus. Teeme lihtsa joonise, mis Antud: näitab, et gaas saab mingi Q = 100 J soojushulga ja teeb paisumisel
9I füüsika (7) 25.september 2012 1. 2,5 liitrile veele algtemperatuuriga 60°C anti 25 kilodzauli soojusenergiat. Arvuta selle vee temperatuur peale soojendamist. m=2,5kg=2500g 25000J/4,19=5967cal t=5967cal/2500g=2,4K t=t0+ t=60C+2,4C=62,4C Tunni teema: KEHADE SOOJENEMINE JA JAHTUMINE. 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
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.
soojushulka saab arvutada valemiga: Q = m Q soojushulk (1J) (lambda) sulamissoojus (1 ) m mass (1kg) 5 Sulamine ja tahkumine Sulamissoojus () on füüsikaline suurus, mis näitab kui palju soojust on vaja 1 kg antud aine soojendamiseks või kui palju soojust eraldub 1 kg aine tahkumisel sulamistemperatuuril. saame tabelist (õpiku tagakaanelt, ülesannete kogu tagant) Näidisülesanne 1 Mida näitab terase sulamissoojus 84 000 J/kg. Vastus: 1 kg terase sulatamiseks on vaja 84 000 J soojust/energiat. 1 kg terase tahkumisel eraldub 84 000 J soojust/energiat. 6 Aurustumine/keemine, kondenseerumine Aurustumine aine muutub vedelast olekust gaasiliseks. Kondenseerumine aine muutub gaasilisest olekust vedelaks. Igal ainel on oma keemis- ja kondenseerumis- temperatuur.
tahkumisel eralduvat soojushulka saab arvutada valemiga: Q = λm Q – soojushulk (1J) λ (lambda) – sulamissoojus (1 ) m – mass (1kg) 5 Sulamine ja tahkumine Sulamissoojus (λ) on füüsikaline suurus, mis näitab kui palju soojust on vaja 1 kg antud aine soojendamiseks või kui palju soojust eraldub 1 kg aine tahkumisel sulamistemperatuuril. λ – saame tabelist (õpiku tagakaanelt, ülesannete kogu tagant) Näidisülesanne 1 Mida näitab terase sulamissoojus 84 000 J/kg. Vastus: 1 kg terase sulatamiseks on vaja 84 000 J soojust/energiat. 1 kg terase tahkumisel eraldub 84 000 J soojust/energiat. 6 Aurustumine/keemine, kondenseerumine Aurustumine – aine muutub vedelast olekust gaasiliseks. Kondenseerumine – aine muutub gaasilisest olekust vedelaks. Igal ainel on oma keemis- ja kondenseerumis-temperatuur.
asukoht kehas on muutumata. Vedelikkudes molekulid liiguvad kaootiliselt nii nagu gaasigi molekulid, kuid suurem tihedus tingib suurema põrgete arvu ja põrkest põrkeni läbitud tee pikkus on lühem. Vedelikkude molekulaarne sruktuur ei ole veel täiesti selge. Nähtavasti see on gaasi ja tahkiste struktuuride vahepealne. 2. Temperatuur. Temperatuur iseloomustab kehade soojusastet. Temperatuuri skaalat, mille nullpunktiks on võetud jää (H2O) sulamistemperatuur, nimetatakse Celsiuse skaalaks. Ühik 1oC on saadud jää sulamispunkti ja vee keemispunkti temperatuurivahemiku jagamisel 100 võrdseks osaks normaalõhurõhul. Ûks osa on 1oC. Temperatuur, mille korral lakkab aatomite ja molekulide kulgev soojusliikumine on -273,15 oC nimetatakse absoluutseks nulliks. Temperatuuri skaalat, mille nullpunktiks on 100 oC 373 K vôetud -273 oC nim. temperatuuri absoluutseks
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
Põlemine on keemiline protsess, aga kütuse põlemine Q= k·m põlemisel eraldub soojust. Sulamine on tahke aine muutumine sulamine Q=Λm vedelikuks. Sulamisel soojus neeldub. Tahkumine on vedela aine muutumine tahkumine Q=Λm tahkeks. Tahkumisel soojus eraldub. Aurustumine on soojusnähtus, kui vedelik aurustumine Q= Lm muutub gaasiks. Aurustumisel energia
(aatomit). Seda arvu nimetatakse Avogadro arvuks N A = 6,02 10 23 1/mol . Aine molaarmass on ühe mooli aine mass. Süsiniku korral näiteks µC = 0,012 kg/mol. Teades molaarmassi µ ja molekulide arvu ühes moolis, avaldub ühe molekuli mass m0 järgmiselt µ m0 = . NA 1 Näidisülesanne 1. Kui suur on vee (H 2 O) molaarmass? Lahendus. Lähtume vee keemilisest valemist H 2 O, mille kohaselt veemolekul koosneb kahest vesiniku ja ühest hapniku aatomist. Keemiliste elementide perioodilisuse tabelist saame aatommassidest vesiniku ja hapniku molaarmassid µ H = 1 g/mol = 0,001 kg/mol , µO = 16 g/mol = 0,016 kg/mol . Arvestades, et vee molekulis on kaks vesiniku aatomit, saame eelnevat arvestades vee molaarmassiks µH 2O = 2 µ H + µO = ( 2 0,001 + 0,016 ) kg/mol = 0,018 kg/mol. Vastus: vee molaarmass on 0,018 kg/mol. Kommentaar
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.
• 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
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
Joosep ja Kristjan olid jõekaldal matkamas. Õhutemperatuur oli 5 °C. Tee keetmiseks raiuti jõekalda juurest jääd, nii et jäätükikestega täideti 1,5 liitrise ruumalaga alumiiniumist pott, mille mass oli 250 g. Arvestada, et jää algtemperatuur oli samuti -5 °C ja potti pandud jää mass 0,7 kg. Pott jääga kaeti kaanega ning asetati piiritusega köetavale matkapliidile ja seejärel sulatati sellest jääst vett ning aeti see keema. Kui palju kulus selleks piiritust, kui 1 kg piirituse põletamisel eraldub 26,8 MJ energiat ja piirituse põlemisel saadud energiast hajus ümbritsevasse keskkonda 60%? Andmed: Lahendus: Poti soojenemine m = 250 g = 0,25 kg Q = m · c · t = m · c ·( tlõpp - talg) talg = -5° C t = tlõpp - talg = 100° C (-5° C) = 105° C tlõpp = 100° C lõpptemperatuuri korrektne väärtus cAl = 880 J/(kg·°C) erisoojuse väärtus tabelist Q=? Q = 0,25 kg · 880 J/(kg·°C) · 105° C = 23100 J Jää soojenemine m = 0,7 kg Q = m · c · t = m · c
Materiaalselt suletud on balloon, kolviga silinder. Termodünaamiline keha. Termodünaamilises süsteemis asuvat keha, mille vahendusel toimuvad termodünaamilised protsessid ning energialiikide vastastikune muundumine, nimetatakse termodünaamiliseks kehaks. Soojusjõuseadmetes on termodünaamiliseks kehaks aine, mis vahendab neis sisalduva või ülekantava energia muundamist tööks. Soojustransformaatorites on termodünaamiliseks kehaks aine, mille kaudu soojus siirdub jahedamalt kehalt kuumemale. Soojusjõuseadmetes ja –transformaatorites termodünaamilise kehana kasutatavat ainet nimetatakse ka töökehaks. Termodünaamiliseks kehaks võib olla nii tahke, vedel kui ka gaasiline aine. Kolbmootorites on termodünaamiliseks kehaks kütuse põlemisgaas. Aurujõuseadmes on termodünaamiliseks kehaks enamikul juhtudel veeaur. Sõltuvalt parameetritest aurujõuseadmes võib veeaur kui termodünaamiline keha töötsükli jooksul muuta oma agregaatolekut.
TEHNILINE TERMODÜNAAMIKA SISSEJUHATUS Termodünaamika on teadus energiate vastastikustest seostest ja muundumistest, kus üheks komponendiks on soojus. Tehniline termodünaamika on eelmainitu alaliigiks, mis uurib soojuse ja mehaanilise töö vastastikuseid seoseid. Tehniline termodünaamika annab alused soojustehniliste seadmete ja aparaatide (näiteks katelseadmete, gaasiturbiinide, sisepõlemismootorite, kompressorite, reaktiivmootorite, soojusvahetusseadmete, kuivatite jne.) arvutamiseks ja projekteerimiseks. Tehniline termodünaamika nagu termodünaamika üldse tugineb kahele põhiseadusele.
väärtuste võrra ÜHTLASELT KIIRENEV LIIKUMINE- liikumine, kus kiirus kiireneb mistahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguste väärtuste võrra TRAJEKTOOR- kujuteldav joon, mida mööda keha liigub KIIRUS- näitab kui pika teepikkuse läbib keha ühes ajaühikus KIIRENDUS- kiiruse muutumise kiirus Valemid ja nendest tuletamised v=s/t=l/t kiirus v(keskm)= l(kogu)/t(kogu) keskmine kiirus v=s/t hetkkiirus a=(v- v)/t - kiirendus v= v+at eelmisest valemist tuletatud lõppkiirus v(keskm)= (v+v)/2 keskmine kiirus arvutatuna läbi alg- ja lõppkiiruse v(keskm)= v+(at²)/2 keskmine kiirus arvutatuna aja ja kiirenduse olemasolul s= vt+ (at²)/2 teepikkus/nihe, kui on teada aeg s= (v²- v²)/2a teepikkus/nihe kui on teada lõppkiirus v=v+gt vaba langemise kiirus s= vt +(gt²)/2 vaba langemise teepikkus NB! Vabalt langeva keha g>0 g=9,8 m/s² 10 m/s² Vertikaalselt üles visatud keha g<0 g= -9,8 m/s² -10 m/s²
TERMODÜNAAMIKA JA ENERGEETIKA ALUSED ( ptk. 4 ) KORDAMISKÜSIMUSED 1. Mis on siseenergia ja kuidas seda arvutatakse? Siseenergia on aineosakeste energia (kineetiline+potentsiaalne) U=3/2 m/M R T U= 3/2 p V 2. Nimeta siseenergia muutmise kaks viisi ja too kummagi kohta näide. Mehhaanilist tööd tehes (käte üksteise vastu hõõrumine), Soojusülekanne ( Ahi soojendab toaõhku) 3. Kuidas levib soojusjuhtivus ja too näide. Soojus levib osakeste põrgete teel. Nt Lusikas kuumas tees. 4. Kuidas levib konvektsioon ja too näide. Soojus levib ühelt kehalt teisele liikuva ainena (vee keetmine) 5. Kuidas levib soojuskiirgus ja too näide. Energia levib kiirguse teel (päikesekiirgus) 6. Soojushulk ( mõiste, nimeta põhiühik ) - siseenergia hulk, mida keha saab või annab soojusülekande käigus. 1 J 7. Defineeri kalor! Soojushulk, mis on vajalik 1g vee temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. 8
· Siseenergia on kõikide aineosakeste energia.( kineetline energia+pot. Energia) U=RT · Siseenergia võib muutuda kahel viisil: · Mehhaanilist tööd tehes(hõõrdumine) · Soojusülekandel · Soojusjuhtivus-soojus levib osakeselt osakesele põrgete teel. Nt. Lusikas kuumas tees · Konvektsioon- soojus levib ühelt kehalt teisele liikuva ainena. Nt: vee keetmine, hoovused. · Soojuskiirgus- energia levib kiirguse teel. Nt päikesekiirgus · Soojushulk on energiahulk, mida keha saab või annab soojusülekande protsessis. Ühikud: Djaul(J) · Kalor(cal)- soojushulk, mis on vajalik 1g vee temp tõstmiseks 1 kraadi võrra · Soojenemine ja jahtumine Q-cm(t2-t1) Q-soojushulk, m- mass, t2-lõpptemp, t1-algtemp
korral soojusülekanne toimub kiirguse vahendusel. Soojusjuhtivus füüsikaline nähtus, mille korral soojusülekanne toimub kehade vahetu kontakti kaudu. SOOJUSHULK füüsikaline suurus, mis on võrdne keha selle siseenergiaga, mida keha saab/kaotab soojusülekandel juhul, kui mehaanilist tööd ei tehta ning ei toimu keemilist reaktsiooni. SOOJUSHULGA ARVUTUSVALEM sel juhul, kui keha temp. muutub, kuid agregaatoleku muutust ei esine. Q = cm( t L - t A ) m-keha mass, c-keha erisoojus, tL-keha lõpptemp., tA-keha algtemp. SI-s mõõdetakse soojushulka ja energiat dzaulides, kuid 1 J defineeritakse kui mehaanilise töö ühik. Q Q = cm( t L - t A ) c = ERISOOJUS füüsikaline suurus, mille väärtus sõltub keha materjalist ning m( t L - t A ) ta on arvuliselt võrdne selle soojushulgaga, mida on vaja anda kindla massiga kehale selleks, et keha temp.
T on gaasi olekuparameetrid T1 T2 Temperatuur T t 273K T absoluutne temperatuur (1K), t Celsiuse skaala temperatuur (1C) Soojushulk on siseenergia hulk, mis kandub soojusvahetuse teel ühelt kehalt teisele. Q cmt c aine erisoojus, t temperatuuri muut Q qm q kütteväärtus (J/kg) Termodünaa-mika I Süsteemile ülekandunud soojushulga arvel suureneb süsteemi siseenergia ja süsteem teeb mehaanilist tööd. printsiip Q U A Q süsteemile antud soojushulk, U siseenergia muut, A sisejõudude töö
Termodünaamilise keha erisoojused. Termodünaamilise keha erisoojuseks nimetatakse soojushulka, mis on vaja anda teatud kogusele ainele temperatuuri tõstmiseks ühiku (1K) võrra: c=dq/dT. Eristame 3-e erisoojust: 1.Masserisoojus c. Erisoojust 1kg aine kohta nim. masserisoojuseks [J/kg•K] . 2. Mahterisoojus c` [J/m3•k]. Mahterisoojus kuumutamise tulemusena ei muutu . 3.Moolerisoojus C=c [J/(kmol•K).]. Kahte viimast kasutatakse peamiselt gaasiliste kehade puhul. Temperatuuri kasvades erisoojus kasvab. Tõeliseks erisoojuseks- nim. erisoojust, mida keha omab c=dq/dt = limq/t. Td-s leiavad kõige ulatuslikumat praktilist rakendust td-lise keha isobaariline (püsival rõhul) ja isohooriline (püsival mahul) erisoojus Termodünaamilise keha entalpia. Entalpia h on siseen u ja rõhuenergia pv summa: h=u+pv [J/kg]. Arvuliselt on võrdne tööga, mis on vaja, et viia gaas mahuga v vaakumist ruumi rõhuga p. Entalpia antakse keha 1kg kohta. Entalpia on ekstensiivne suurus
aine ümber paikneks; 2) konvektsioon, kus energia levib gaasi- või vedeliku liikumise tõttu; 3) soojuskiirgus, kus energia levib elektromagnetlainete kiirgamise ja neelamise tõttu. Energiahulka, mida keha soojusvahetuse teel saab või ära annab, nim soojushulgaks (tähistatakse Q, mõõtühikuks on dzaul (J)). Soojushulga arvutamiseks kasutatakse valemit: Q = cmT , kus Q on ülekantud soojushulk (J), c J on erisoojus ( kg K ) ja T on temperatuuri muut (lõpp- ja algtemperatuuri vahe). Aine võib olla kolmes olekus nn agregaatolekus: gaasiline, vedel või tahke. Soojushulkade arvutamine aine üleminekul ühest agregaatolekust teise (faasisiirdel): 1) sulamine ja tahkestumine aine muutub tahkest olekust vedelasse ja vastupidi: Q = m , kus Q on vastavalt kas sulamiseks vajaminev või tahkestumisel eralduv soojushulk (J), on sulamissoojus (J/kg) ja m on ainekoguse mass (kg)
15 4,36 16 4,36 17 4,39 18 4,39 19 4,41 20 4,43 Lõpp- 21 4,43 periood 22 4,45 23 4,455 24 4,47 25 4,49 26 4,51 Soojusmahtuvus Süsteemi osa Mass g erisoojus J · g -1 · K-1 üldine J · K-1 ampull 30,95 0,8 24,76 klaaspulgad 72,51 0,8 58 Polüetüleenist 63,54 nõu 28,62 2,22 1672 vesi 400 4,18 Arvutused: 1) Üldine soojusmahtuvus: ampull 0,8×30,95= 24,76
Mahterisoojus kuumutamise seotud kehade ümberpaiknemisega ruumis või tulemusena ei muutu . 3.Moolerisoojus C=µc [J/ süsteemiväliste parameetrite muutusega. 2.Energia (kmol·K).]. Kahte viimast kasutatakse peamiselt otsest üleminekut ühelt kehalt teisele ilma väliste gaasiliste kehade puhul. Temperatuuri kasvades parameetrite muutusteta (kõrgema temp. kehalt erisoojus kasvab. Tõeliseks erisoojuseks- nim. madalama temp. kehale), sellist ülekande vormi nim. erisoojust, mida keha omab c=dq/dt = limq/t. soojuseks. Soojusvahetus, levi- soojusevormis 13.Termodünaamilise keha entalpia. Entalpia h on ülekantud energiat nim. soojushulgaks. Tähistatakse Q- siseen u ja rõhuenergia pv summa: h=u+pv [J/kg]. [J]. q=Q/M [J/kg]
.....................................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
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
Soojenemise tulemusena tõuseb osakeste kineetiline energia. Kehade soojenemist ja jahtumist saab väljendada : aineosakeste kiiruse muutus ja aineosakeste kineetilise energia muutus. Gaaside osakesed ei ole vastastikmõjus. Vastastikmõjus olevad kehad omavad potensiaalset energiat. Keha aineosakeste kineetiline energia + potensiaalne energia = siseenergia (siseenergia muutub aineosakeste vastastikuse asendi muutmisest ja liikumise kiiruse muutmisest ) . SOOJUS = KEHA SISEENERGIA KINEETILINE KOMPONENT . SOE, KÜLM TEMPERATUUR SOOJENEMINE SISEENERGIA KINEETILISE KOMPONENDI SUURENEMINE JAHTUMINE SISEENERGIA KINEETILISE KOMPONENDI VÄHENEMINE
Soojusjuhtivuse korral kandub sisseenergia ühelt aineosakeselt teisele. Ained juhivad soojust erinevalt. Nt. vask on parem soojusjuht, kui raud. Metallid on head soojusjuhid, gaasid on halvad soojusjuhid. Soojust ei juhi üldse vaakum. Konvektsiooni puhul antakse energia edasi aine ümberpaiknemise teel. (konvektsioon õhu liikumine soe õhk üles, üleval jahtub külm õhk langeb alla) Konvektsioon esineb ainult vedelikes ja gaasides. Vee ringlus tsirkulatsioon. Soojuskiirgus. Soojus antakse edasi kiirguse teel näiteks Päikeselt Maale. Must ja valge pind kiirgavad erinevalt must rohkem, kui valge. Samas ka must pind neelab rohkem soojust. Mida suurem on keha pind, seda rohkem ta kiirgab. Keha võib soojeneda ka töö abil. 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
Temperatuur Temp. on keha soojusolekut iseloomustav suurus. A.Celsius 1701-1744 0 jää sulamine ja 100 vee keemine G.D.Farenheit 1686-1736 32F jää sulamine, 212F vee keemine R. de Reaumur 1683-1757 0R, 80R W.Thomson (lord Kelvin) 273 K 373 K Soojuspaisumine Kõik kehad soojenedes paisuvad. Nii gaasid, vedelikud kui ka tahked vedelikud. Tahkete kehade soojuspaisumine jaguneb kaheks: ruumpaisumine ja joonpaisumine. Joonpaisumist leitakse valemist l=l(null all) × × t alfa= 1/kraadindik, t= t2- t1 l= lo + l. l=pikenemine(m) lo= altpikus alfa= joonpaisumistegur l= lõpppikkus t2= lõpptemp. t1= algtemp. t= temp.-i muut. Soojushulk Soojushulk on energiakogus, mille keha saab või kaotab soojusülekande protsesis. Soojushulka leitakse valemist Q= c × m × (t2-t1), Q-soojushulk (joul), m-mass(kg), t1,t2 (kraadid) c-erisoojus (joul/kg kraadi kohta). Erisoojus on võrdne soojushulgaga, mis on vajalik selleks, et tõsta 1kg antud aine temp
energia). U= 3/2 ·m/M ·R·T. (U-siseenergia, 1J; m-mass, 1kg; M-molaarmass; R-gaasi universaalkonstant; T-temp, 1K; R=8,31J/mol·K) Siseenergia muutmise kaks viisi: 1)mehaanilist tööd tehes(nt. hõõrumine, tagumine, muljumine), 2)soojusülekanne(lusikas kuuma tee sees, saunas käimine). Soojusjuhtivus levib energia kandub osakeselt osakesele põrkumise teel, (nt. lusikas kuuma vette, raudnael lõkkel). Konvektsioon levib soojus levib ühelt kehalt teisele liikuva ainega (nt. õhu ringlus toas, tuule liikumine, tõmme korstnas). Soojuskiirgus levib energia levib kiirguse teel, (nt. 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
kirjeldamisel. Nendeks on suurused, mida on võimalik hõlpsasti mõõta, näiteks ainekoguse mass, rõhk, ruumala, temperatuur . Suurusi rõhk, ruumala ja temperatuur nimetatakse ka olekuparameetriteks. Olek ei tähenda siin mitte agregaatolekut, vaid ainekoguse seisundit, mis on määratud olekuparameetrite p, V ja T konkreetsete väärtuste kogumiga. Kui ühte olekuparameetrit muuta, muutub ka vähemalt üks teine olekuparameeter. 4.1.1. Temperatuur, soojus ja siseenergia Soojusõpetuse üheks põhimõisteks on temperatuur. Temperatuuril ei ole lühikest ja kõikehõlmavat definitsiooni. Sageli öeldakse , et temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit ja on määratud keha molekulide soojusliikumise kineetilise energiaga. Molekulide soojusliikumine esineb mitmel kujul. Tahkistes molekulid võnguvad kindlate tasakaaluasendite ümber, vedelikes toimub lisaks võnkumisele veel
Termodünaamiks(soojujsõpetuse) põhimõisted: keha siseenergia U-kõigi molekulide kineetilise ja pot. energiate summa(J). Soojushulk Q-ühelt kehalt teisele ülekandunud siseenergia(J). Ülekandumine võib toimuda 3viisil:1)kiirguse teel 2)soojus juhtimise teel 3)konvektsiooni(vedeliku või gaasi ringvoolu) teel. Erisoojus c-soojushulk, mis tõstab 1kg aine temperatuuri 1K võrra, neid võib leida tabelist. Sulamissoojus -soojushulk, mis sulatab 1kg kristalset ainet sulamistemperatuurini(mis määratakse normaalrõhul). Aurustumissoojus L-soojushulk, mis aurustub 1kg vedeliku, määratakse tavaliselt keemistemp juures(keemistemp määratakse normaalrõhul). Faas ja faasisiired: termodünaamiliseks faasiks nim. kindlate omadustega ainet, mida ümbritsevad teiste omadustega ained. Vesi, õhk, jää-3 erinevat faasi
Niisuguse piirväärtusena saadud vektorit nimetatakse hetkkiiruseks trajektoori vaadeldavas punktis: s ds v = lim = . (2.4) t 0 t dt Hetkkiiruse vektori moodul on võrdne skalaarse hetkkiirusega, mille me saame samasuguse piirväärtusena valemist (2.2), s.t. liikumise algpunktist alates läbitud teepikkuse tuletisega aja järgi. Hetkkiiruse vektor aga võrdub lõpmata väikese ajavahemiku jooksul sooritatud nihke(vektori) ja selle ajavahemiku suhtega. Kiiruse muutumise kiirust iseloomustab kiirendus. Ühtlaselt kiireneva (või aeglustuva) sirgjoonelise liikumise korral nimetatakse punktmassi kiirenduseks füüsikalist suurust, mida mõõdetakse ajaühikus toimunud kiiruse muutusega: v
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
