Füüsika - ENERGIA (0)

Siseenergia on aineosakeste energia(nii aineosakeste kineetiline kui ka potentsiaalne 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 (džaul). 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. Kondenseerumine on faasisiire, kus aine läheb gaasilisest olekust vedelasse. valem: Q=L·m (m-mass; Q-soojushulk, L- aurustumissoojus ). Aurumissoojus näitab soojushulka, mis on vajalik 1kg aine aurustumiseks jääval temperatuuril. Kui jäävaks temperatuuriks on võetud keemistemperatuur , siis nim suurust L ka keemissoojuseks. Põlemisega kaasneb intensiivne soojuse eraldumine, temperatuuri järsk tõus ja harilikult ka valgusnähtused (leek). valem: Q=k·m (k-kütteväärtus). Kütteväärtus on soojushulk, mis vabaneb 1kg-i kütuse täielikul ära põlemisel. Termodünaamika I seadus: süsteemile antud soojushulga arvel suureneb tema siseenergia ning süsteem teeb välisjõudude ületamiseks tööd. valem: Q=∆U+A, (Q-soojushulk 1J; ∆U-siseenergia muut, 1J; A-töö 1J). Termodünaamika II seadus: on võimatu selline protsess, mille ainus tulemus oleks soojuse üleminek külmemalt kehalt soojemale. Pööratav protsess on protsess, mida saab tagasi pöörata, (nt. vesi tahkub jääks ja sulab tagasi veeks ). Pöördumatu protsess on protsess, mis toimub ainult ühes suunas, (nt. vananemine , kivi kukub allapoole). Adiabaatiline protsess on protsess, kus puudub väliskeskkonnaga soojusvahetus . A=-∆U ; Q=0. Isoprotsessides töö arvutamine: isobaariline protsess p= const , A=p·∆V; isotermiline protsess t=const, ∆U=const, A=Q; isohooriline protsess V=const, A=0 ja Q=∆U. Soojusmasinad on masinad , mis muundavad kütuse siseenergia mehaaniliseks energiaks, (nt. sisepõlemismootor, aurumasinad, auruvedurid). Reaalse soojusmasina kasutegur on masina poolt tehtud töö ja soojendilt saadud soojushulga suhe. hre= A/Q1 = |Q1|-|Q2| / |Q1|, (A-masina poolt tehtud töö 1J; Q1-soojendilt saadus soojushulk 1J; Q2-jahutile antud soojushulk 1J; hre kasutegur, %). Ideaalse soojusmasina kasutegur ( Carnot ’i valem, tegi kindlaks, et maksim kasutegur väljendub nõnda:) hid= T1-T2 / T1 (hid maksimaalne kasutegur, T1 soojendi absoluutne temp; T2 jahuti absol temp). T1(hid-1)=-T2 T1= -T2/hid-1 .