Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Füüsika soojusnähtused,". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
celsius, siseenergia, fahrenheit, soojuslik, skaalaga, normaal, fahrenheiti, sulamispunkt, keemispunkt, 3810, isoprotsess, kaootilise, sisenergia, temperatuuriskaaladetrid, keeb, farenheiti, kraad, sulamispunkti, skaalade, nullile, wilhem, thomson, kelvin, ühikud, mõõduks, kineetilist, põrked, olekuvõrrand, molaarmass, sõnastus, graafikSee on olek, kus kõik oleku parameetrid(V, t,p) püsivad kaua muutumatutena. 8. Mida iseloomustab temperatuur, kuidas on saadud Celsiuse temperatuuri skaala? See iseloomustab lihtsalt aine soojendatust. 1 punt sulava jääga olek. 2 punkt keev vesi js vehe jaotatakse 100-ks võrdseks osaks. 9. Mida nim. temperatuuri absoluutseks nulliks? Püsitemp, mille puhul ideaalse gaasi rõhk jääval ruumalal muutub nulliks. 10. Kirjelda absoluutset temperatuuri skaalat, selle skaala seos Celsiuse skaalaga? Madalaim temp looduses, skaalal puudub neg temp. Mõlema skaala ühikud on võrdsed. 11.Miks kehtib väide, et absoluutne temperatuur on molekulide keskmise kineetilise energia mõõduks, valem, tähiste nimetused valemis? Sest kineetilise energia kaudu võib mõõta aine temperatuuri. K=3kT/2 k-Baltzamanni konstant , T-absoluutne temp, K-molekulise keskmine kin energia 12.Mis on isoprotsess? Protsess, mille käigis üks olekuparameeter ei muutu. 13. Mida nim
100 kraadi. Nende vahe oli jaotatud 100 võrdseks osaks. Ebamugav oli praktikas seda kasutada, mille tulemusel C.Linne keeras skaala ringi, võttes jää sulamistemperatuuri võrdseks 0 kraadiga ja vee keemispunkti +100 kraadiga, millest sai kõige enam kasutatava skaalaga termomeeter. 2)Fahrenheiti skaala võttis kasutusele füüsik D.G.Fahrenheit. Loodud soojuspaisumisel põhineva termomeetri üks skaalajaotis, Fahrenheiti kraad, võrdub 1/180 vee keemispunkti ja jää sulamispunkti temperatuuride vahest normaalrõhul. °F.Skaala koostamise kohta on erinevaid versioone.Jää sulamispunkt on 32 ja vee keemispunkt 212.3)Kelvini temperatuuriskaala ehk absoluutne, termodünaamiline temp.s. võttis kasutusele i.k. William Thomson(lord Kelvin). Algpunktiks on absoluutne nulltemp.ja selles võib temp olla ainult positiivne.T Kasutatakse SI-süsteemis.1 kelvin on 1/273,15 vee kolmpikpuntki
vähemalt üks teine olekuparameeter. Mikroparameetrid on füüsikalised suurused, mida kasutatakse aine üksiku molekuli kirjeldamisel (nt molekuli mass, molekuli kiirus, molekulide keskmine kiirus, molekulide keskmine kineetiline energia ja kontsentratsioon (molekulide arv ruumalaühikus). Temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit ja on määratud keha molekulide soojusliikumise kineetilise energiaga. Temperatuuriskaalad: Celsiuse skaala, Fahrenheiti skaala ja absoluutne temperatuuriskaala (Kelvini skaala). Absoluutse skaala nullpunktiks on nn absoluutne nulltemperatuur, so madalaim võimalik temperatuur (mille korral lakkab aatomite ja molekulide liikumine). Celsiuse skaalal vastab sellele 273,15 °C. Rõhk on füüsikaline suurus, mis näitab F ühikulisele pinnale mõjuvat jõudu: p = , kus p on rõhk (Pa), S on pindala (m 2) ja S
Millised on peamised makro skoopilised parameetrid? Termodünaamikas kasutab nähtuste kirjeldamiseks makroparameetreid, mileks on füüsikalised suurused, mida kasutatakse ainekoguse kui terviku soojusliku oleku kirjeldamiseks. Nendeks on suurused, mida on võimalik hõlpsasti mõõta, näiteks ainekoguse mass, rõhk, ruumala, temperatuur. Suurusi rõhk, ruumala ja temperatuur nim ka olekuparameetriteks. Olek ei tähenda siin mitte agregaatolekut, vaid ainekoguse seisundit, mison määratud olekuparameetrite p, V ja T konkreetsete väärtuste kogumiga. Kui ühte olekuparameetrit muuta, muutub ka vähemalt üks teine olekuparameeter. Mis on termodünaamiline süsteem? Termodünaamikas vaadeldakse pretsesse tavaliselt suletud ehk soojuslikult isoleeritud süsteemis(näiteks suletud termopudelis). Selliseks süsteemiks on kehade kogum, mis on soojusvahetuses ainult omavahel, mitte aga väljaspool kogumit asuvate kehadega. Mida iseloomustab kahe keha temperatuuri vahe? Temperatuuride su
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
negatiivseid temperatuure ei olegi. Rene Antoine Ferchault de Reaumur (16831757). Prantsuse füüsik Näitas süsiniku tähtsust terasetootmises Avaldas kuueköitelise töö putukatest Inkubaatori leiutaja Arendas vee ja alkoholitermomeetrit Reaumuri temperatuuriskaala autor. Daniel Gabriel Fahrenheit Elas aastail 1686 - 1736 Saksa füüsik ja teaduslike instrumentide looja Alkoholitermomeetri leiutaja (1709) Elavhõbedatermomeeter (1714) Fahrenheiti skaala temperatuuri mõõtmiseks Skaala on senini kasutusel USA -s Fahrenheiti skaala Daniel Gabriel Fahrenheit võttis skaala nullpunktiks jää ja salmiaagi segu temperatuuri ning andis väärtuse 30 kraadi vee külmumispunktile ning 90
T- temperatuur absoluutse (Kelvini) skaala järgi t temperatuur Celsise skaala järgi. Ülemineku näited ühelt skaalalt teisele. 20oC K ; T = 20 + 273 = 293 K 300 K oC ; t = 300 273 = 27 oC Keha temperatuur sõltub molekulide liikumise kiirusest. Soojana tunduv vesi koosneb samasugustest molekulidest kui külmana tunduv vesi. Vahe seisneb ainult molekulide liikumise kiiruses. Mõnedes riikides kasutatase veel Fahrenheiti temperatuuriskaalat. Fahrenheiti temperatuur skaala kraadiks ( oF) on võetud 1/100 lume ja ammoonumkloriidi (salmiaagi) temperatuuri (0 0F) ja inimese normaalse kehatemperatuuri (100 0F) vahest. Fahrenheiti järgi jää sulamistemperatuur on 32 oF ja vee keemistemperatuur 212 oF. 1 oF = 5/9 0C. tc = ( tF 32 )/1,8. 3. Rõhk Rõhk on suurus, mis iseloomustab keha pinna mingile osale risti môjuvaid jôude. Rõhu tähis on p p=F/S
süsteemi mehhaaniline energia väheneb aja jooksul, energia "kaob" kuhugi. Näiteks väheneb igasuguse pendli võnkeamplituud aja jooksul, valemi (4.10) järgi väheneb siis ka pendli energia. Sealjuures täheldame süsteemi ja seda ümbritseva keskkonna soojenemist. Energia ei kao, see vaid muundub suurte kehade kineetilisest ja potentsiaalsest energiast erinevaks energiavormiks, siseenergiaks. Kehade mehhaanilise energia ja siseenergia vastastikuseid üleminekuid, samuti siseenergia üleminekut ühelt kehalt teisele, ühe sõnaga soojusnähtusi, uurib soojusõpetus e. termodünaamika. Termodünaamika ei seleta siseenergia olemust. Osutub, et see on kehade mikroskoopiliste koostisosade molekulide liikumise kineetilise ja molekulidevaheliste konservatiivsete jõudude (molekulaarjõudude) potentsiaalse energia summa. Molekulide liikumise ja molekulaarjõududega seotud küsimusi uurib molekulaarfüüsika. Termodünaamika ja
Antud gaasimassi ruumala suureneb 1 kraadi võrra soojenemisel jääva rõhu all 1/273 võrra sellest ruumalast, mist al oli 0kraadi C juures (Gay-Lussaci seadus). Termodünaamika I seadus. See on soojusnähtuse teooria. Füüsikaliste kehade süsteemi, mis pole vastasmõjus süsteemiväliste kehadega nim isoleeritud termodünaamiliseks süsteemiks. Kõikidel makroplastilistel kehadel on peale mehaanilise energia veel siseenergia, mis sõltub ainult keha osakeste sisemiselt olekust (temp, ruumalast, rõhust). Aine osakeste vastastikmõju (tõmbe tõukejõud) määrab sisemise potensiaalse energia, liikumine aga määrab kineetilise energia. Need energiad kokku moodustavadki keha siseenergia. Siseenergia koos keha mehaanilise energiaga mood keha koguenergia. Selle energi jaoks kehtib energia jäävuse seadus: energiat ei teki looduses eimillestki ega ei hävi kuhugi. Energia hulk on igavene ja muutmatu
....................................................................................................25 13. Interferents.............................................................................................................................26 IV ARVESTUS MOLEKULAARFÜÜSIKA.........................................................................26 1. Soojusliikumine.......................................................................................................................26 2. Siseenergia...............................................................................................................................26 3. Molekul....................................................................................................................................27 4. Molekulmass............................................................................................................................27
Soojuspaisumine ja mehaanilised pinged.........7 1.7. Ideaalse gaasi olekuvõrrand......................................................................................................9 II Gaaside kineetiline teooria..............................................................................................................12 2.1. Gaaside kineetilise teooria põhialused....................................................................................12 2.2. Temperatuur ja siseenergia......................................................................................................13 2.3. Siseenergia ja soojusmahtuvus...............................................................................................15 2.4. Adiabaatiline ja polütroopne protsess ....................................................................................16 2.5. Ideaalse gaasi töö erinevates protsessides........................................................................
anum, mõõtepiirkond on vahemikus -60 °C +600 °C Gaasil põhinev termomeeter- Termomeetri suletud ruumis oleva jääva ruumala korral on rõhu muutus sõltuvuses ainult mõõtekohas toimuvast välistemperatuuri muutusest,termomeetrite mõõtepiirkond on 0 °C +300 °C. koosneb kinnisest süsteemist, mille põhiosadeks on termoballoon, ühendustorustik, mille pikkus ei ole määratletud, ja temperatuuri ühikutesse gradueeritud skaalaga manomeeter. Manomeetriga mõõdetakse süsteemi täiteainega *Kelvini skaala ehk absoluutne temperatuuriskaala -Absoluutse temperatuuriskaala alguspunktiks on absoluutne nullpunkt ja selle temperatuuriskaala järgi võib temperatuur olla ainult positiivne. Absoluutse temperatuuriskaalaga termomeetri temperatuuriskaala jaotuse aluseks on termodünaamika teine printsiip ja seepärast nimetatakse seda ka termodünaamiliseks
Termodünaamika I printsiip: süsteemi üleminekul ∆U = Q – A ühest olekust teise võrdub siseenergia muut üleantud ∆U-siseenergia muut, Q-soojushulk soojushulga ja tehtud töö vahega. (J), A-töö Termodünaamika II printsiip: soojust ei saa üle kanda külmemalt kehalt soojemale eilma, et sellega kaasneks teisi muutusi nendes kehades või neid ümbritsevates kehades. Coulombi seadus ehk eletrostaatika põhiseadus: q ¿q kaks laengut mõjutavad teineteist jõududega, mis on F=k 1 2 2 F-laengutevaheline
võrra. Suund on vastupidine deformatsiooni põhjustavale jõule e. ,,,, märk Hooke'i seaduses. Hõõrdejõud jõud, mis tekib keha liikumisel mööda pinda, on suunalt vastupidine keha liigutava jõuga. Keha liikumahakkamist takistab seisuhõõrdejõud. Liugehõõrdejõud Hõõrdumise põhjused: 1) Pindade konarused 2) Kehade aineosakestevahelised tõmbejõud Hõõrdumise ületamiseks tehtav töö kulub kehade siseenergia suurendamiseks (kehade soojendamiseks) Üleslõkkejõud vedelikku sukeldatud kehale mõjuv jõud, mis on võrdne keha poolt väljatõrjutud vedelikule mõjuva raskusjõuga. Archimedese seadus: (Va < V) keha ujub (Va = V) keha heljub (Va > V) keha upub Impulss e liikumishulk keha massi ja kiiruse korrutis; vektoriaalne suurus, mille suund ühtib kiirusvektori suunaga.
· V(ruumala) konsentratsioon) Kui üht olekuparameetrit. · T(abs. Temperatuur) · v(molekulide muuta, siis muutub vhmlt · (tihedus) keskmine kiirus veel üks ja seega ka olek. Molekul- molekulaarfüüsikas vähim osake, millest ained koosnevad ja mis on pidevas kaootilises liikumises Temperatuur- iseloomustab keha soojuslikku seisundit; molekulide liikumise keskmise kineetilise energia ja siseenergia mõõt (t) Absoluutne temperatuur- temperatuur Kelvini skaalal (T) Absoluutne nulltemperatuur- temperatuur, mille saavutamisel molekulid lakkavad liikumast Ideaalne gaas- lihtsaim mudel gaasi kirjeldamiseks, milles ei arvestata molekulide mõõtmeid ja vastastikmõju Mool- ainehulk, mis sisaldab Avogadro arvuga võrdse arvu molekule või aatomeid (mol) Avogadro arv- aatomite või molekulide arv ühes moolis aines (N A) Molaarmass- ühe mooli aine mass (M)
KOOLIFÜÜSIKA: SOOJUS 1 (kaugõppele) 4. MOLEKULAARFÜÜSIKA ALUSED Molekulaarfüüsika käsitleb soojusprotsesse, lähtudes aine koosseisu kuuluvate aatomite (molekulide) soojusliikumisest. Gaaside kirjeldamisel kasutame ideaalse gaasi mudelit. Ideaalse gaasi korral jäetakse molekulidevahelised jõud arvestamata, mistõttu gaasi siseenergia on gaasi molekulide summaarne kineetiline energia. Gaasid tavatingimustes (veeldumistemperatuurist kõrgematel temperatuuridel ja normaalsetel rõhkudel) on küllalt hästi vaadeldavad ideaalse gaasina. 4.1 Mool, molaarmass, ühe molekuli mass Mool on SI-süsteemi ainehulga ühik. Mool on süsteemi ainehulk, mis sisaldab sama palju elementaarseid koostisosakesi, nagu on aatomeid 0,012 kilogrammis ¹²C (süsiniku isotoobis massiarvuga 12). Mooli kasutamisel peab täpsustama
· Termodünaamilisi seoseid hakatakse kirjeldama ideaalse gaasi abil · Ideaalne gaas 1) molekulidevahelised jõud puuduvad, 2) molekulid on punktmassid · Sellises süsteemis kirjeldatakse termodünaamiliste parameetrite vahelised seosed ja uritakse miks muutused tekivad Keskkonnafüüsika- soojus Mõisted · Soojus on ühelt süsteemilt teisele energia ülekandumise mikroskoopiline moodus. Siin kandub üle ainult siseenergia ning see jääb ka uues süsteemis mikroosakeste korrapäratu liikumise energiaks. · Teiseks energia ülekandumise viisiks on töö, millega saab üle kanda mistahes energia vormi mistahes teiseks vormiks. Soojuse ülekande viisid · 3 viisi · Soojusjuhtivus- vaja kontakti kehade vahel · Konvektsioon- vaja keha osade liikumist · Soojuskiirgus- toimub iga keha korral, mille temp. on kõrgem kui 0 K st reaalselt iga keha korral.
. (15) 3 d2 µ 3 Oluline järeldus - sisehõõrdetegur on võrdeline ruutjuurega temperatuurist. Kõik ülekandenähtused on arvutatavad ühise skeemi alusel. Vastavate tegurite vahel kehtib seos _ = cV D = cV , (16) kus - gaasi tihedus, cV - erisoojus konstantsel ruumalal (selle mõiste selgitus tuleb allpool). Termodünaamilise süsteemi siseenergia Termodünaamika kõige laiemas mõttes uurib energia muun-dumist ühest liigist teise ning neid muundumisi iseloomus-tavaid kvantitatiivseid seoseid. Kui molekulaarkineetiline teooria võimaldab saada küllalt üksikasjaliku informatsiooni aine ehitusest ja omadustest, siis termodünaamiline meetod, mis ei ütle midagi aine mikroskoopilisest ehitusest, annab seosed aine makroskoopiliste omaduste vahel. Termodünaa-milise meetodi kasutusalad on palju laiemad.
põrkavad kokku tahkete osakestega ning muudavad selle kiirust ja suunda. Osake saab molekulidelt erinevas suunas erineva arvu lööke, seetõttu muutub temale üleantav impulss pidevalt. Mida väiksemad on osakese mass ja mõõtmed, seda märgatavam on liikumine. Browni liikumist on võimalik põhjendada ainult molekulaarkineetilise teooria põhjal. 16 23. Temperatuur. Absoluutse temperatuuri skaala ja selle seos Celsiuse skaalaga. Ideaalse gaasi olekuvõrrand. Temperatuur suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit. Temperatuur on KEHA MOLEKULIDE LIIKUMISE KESKMISE KINEETILISE ENERGIA MÕÕT. Kõnekeeles räägime, et soojendame mingit keha, kuid füüsikaliselt tähendab see, et suurendame keha siseenergiat. Seda saab teha näiteks viies keha kontakti kuumema kehaga või ka kiirguslikul teel.
p 0= S F t=mv 2m v p 0= 0 x S t p= N p 0 vx t N =n V =n S d =n S r n s v x t 2m 0 v x 1 p= =n m0 v 2x = n m 0 v 2 2 tS 3 2 2 2 2 v =v x +v y +v z 1 v 2x=v 2y =v 2z = v 2 3 1 2 p= n m 0 v 3 27. Temperatuur. Absoluutse temperatuuri skaala ja selle seos Celsiuse skaalaga. Soojuslik tasakaal püsiv Termodünaamiline süsteem liigub iseenesest soojusliku tasakaalu suunas. Temperatuur soojusliku tasakaalu olekut iseloomustav füüsikaline suurus Termomeetri tööpõhimõtteks on V, p vms sõltuvus temperatuurist 1 2 Lähtudes p= n m 0 v : 3 pV 2 = E N 3 k Hüpotees: molekulide keskmine kineetiline energia on ühtselt seotud temperatuuriga pV 2 = E =k T N 3 k k = 1,38*10-23 Boltzmanni konstant
Võrrand seob voolava vedeliku rõhu, voolu kiiruse ja asendi potentsiaalse energia ning kirjeldab energia tasakaalu voolava vedeliku joas. Rakendades voolavale vedelikule energia jäävuse seadust saame, et voolava vedeliku koguenergia ei muutu niikaua kuni seda väljaspoolt ei lista või ei eemaldata. p+(roo x g x h) + (roo x v2 /2) = const Horisontaalses torus on voolava vedeliku rõhk seda väiksem, mida suurem on voolamise kiirus o Süsteemi siseenergia ja selle muut Süsteemi siseenergia- keha koostisosakeste ja väljade vastastikmõju ning osakeste liikumise energia summat nim siseenergiaks U=3/2m/MRT (üheaatomilise ideaalse gaasi
Termodünaamika I kordamisküsimused 2013 1. Nimetada termodünaamika kolm printsiipi. Esimene printsiip on energia jäävuse seadus, millest järeldub siseenergia U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus U=Q-W, kus Q on süsteemi sisestatud soojushulk ja W süsteemi tehtud töö. Teine printsiip määrab iseeneslike protsesside suuna. Klassikalised sõnastused, mille kohaselt soojus ei saa iseenesest minna külmemalt kehalt soojemale ja ei ole võimalik ehitada perioodiliselt töötavat soojusjõumasinat, mille tegevuse ainus tulemus on soojuse muundumine tööks Kolmas printsiip määrab termodünaamilises tasakaalus olevate süsteemide käitumise
mõjutada (näiteks mehaaniliselt, soojuslikult, keemiliselt, elektriliselt jne.). Termodünaamilise süsteemi ja väliskeskkonna vastastikust mõjutamist nimetatakse t e r m o d ü n a a m i l i s e s ü s t e e m i ja v ä l i s k e s k o n n a k o o s m õ j u k s. Tehniline termodünaamika tegeleb olukordadega, kus termodünaamiline süsteem ning väliskeskkond mõjutavad teineteist ainult mehaaniliselt ja soojuslikult, st võib esineda ainult mehaaniline ja soojuslik koosmõju. Termodünaamilise süsteemi ja väliskeskkonna koosmõju toimub süsteemi väliskeskkonnast eraldatavate pindade vahendusel. Olgu termodünaamiliseks süsteemiks liikuva kolviga silindrisse paigutatud gaasiline keha. Vaadeldaval juhul võib väliskeskkond mõjutada termodünaamilist süsteemi ainult siis, kui silindris paikneva gaasi rõhk erineb väliskeskkonna rõhust. Selle tagajärjel silindris paikneva gaasi maht kas suureneb või väheneb
ruumala V korrutis konstantne: pV=m/M*R*T , pV=const p1V1=p2V2 Isohooriline: nimetatakse jääval ruumalal V ja tingimustel m=const ja M=const toimuvat protsessi. P/T=const Isobaariline: nimetatakse jääval rõhul p ja tingimustel m=const ja M=const toimuvat protsessi. V/T=const Adiabaatiline: protsess, milles termodünaamilises süsteemis ei ole soojusvahetust ümbritseva keskkonnaga 4.Termodünaamika I printsiip, ideaalse gaasi siseenergia ja töö TD I: Isoleerimata termodünaamilises süsteemis võrdub keha siseenergia muut U süsteemile üleantud soojushulga Q ja selle süsteemi poolt tehtud töö A' vahega. U=Q-A' Id. gaasi siseenergia: Kuna id. gaasi molekulide vastasmõju on null, siis võrdub tema siseenergia kõigi molekulide soojusliikumise kineetiliste energiat summaga: U=NE=N A3/2*k*T=3/2*m/M*R*T. Id. gaasi siseenergia on võrdeline absoluutse temperatuuriga. Järjelikult muutub id. gaasi temp. muutumisel kindlasti
Kiiruste jaotusfunktsioon näitab, missugune osa kõigist molekulidest liigub antud kiiruse v juures võetud ühikvahemikus. Maxvelli jaotusfunktsioon võimaldab arvutada keskmise kiiruse vk ja ruutkeskmise kiiruse vrk: 8kT vk = v = m 3kT v rk = v 2 = m 52. Õhu molekulide jaotus Maa raskusjôuväljas. Boltzmanni jaotus. (I) 53. Molekuli vabadusastmete arv. Molekuli keskmine energia. Ideaalse gaasi siseenergia. Molekulide keskmine kineetiline energia on võrdeline gaasi absoluutse temperatuuriga. Kirjutatuna Boltzmanni konstandi abil, avaldub see: m0 v 2 3kT = = 2 2 Molekulide pöörlev liikumine rõhku ei põhjusta, küll aga omab energiat, mis oleneb samuti absoluutsest temperatuurist. Samuti võib mitmest aatomist koosnevas molekulis tekkida võnkumised. Kineetilise energia valem Boltzmanni konstandiga üldistatakse kordaja 3 abil, mis
16. Mehaanilise energia jäävuse seadus. Mehaanilise energia jäävuse seadus: isoleeritud konservatiivse süsteemi mehaaniline koguenergia on jääv. Süsteemi mehaaniline koguenergia , kus U on süsteemi potentsiaalne energia välises jõuväljas ja U V süsteemi kehade vastastikusest mõjust tingitud potentsiaalne energia. 17. Elastne ja mitteelastne põrge. Põrge on kehade lühiajaline vastastikuse mõjutamise protsess. Elastsel põrkel kehade siseenergia ei muutu (kehtivad nii impulsi jäävuse seadus, kui ka mehaanilise energia jäävuse seadus), mitteelastsel põrkel muutub. 18. Punktmassi impulsimoment. Jõumoment. Momentide võrrand. Punktmasside süsteemi impulsimoment ehk liikumishulk on võrdne selle süsteemi kogumassi M ja tema massikeskme liikumiskiiruse korrutisega: . Jõumoment on jõu võime põhjustada pöörlevat liikumist ümber punkti, . Kui keha impulsimoment mingi punkti suhtes on ja jõumoment sama punkti suhtes , siis
p1 p2 = p1T2 = p2T1 T1 T2 võrdlemisel saame ehk . 13. · Keha siseenergiaks nim keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summat. · Temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab süsteemi või keha soojuslikku olekut. Temperatuur on üheselt määratud molekuli siseenergia mõõduks, sest ideaalses gaasis molekulide vaheline potentsiaalne energia puudub. · Energiahulka, mida keha soojusvahetuse teel saab või ära annab, nim soojushulgaks (tähistatakse Q, mõõtühikuks on dzaul (J)). Soojus liigub alati soojemalt kehalt külmemale. · Ideaalse gaasi puhul siseenergia koosneb ainult molekulide kulgliikumise kineetilisest energiast. Ideaalse gaasi temperatuur...
Lõigatud nurk vastab pärast sisselaskesiibri sulgumist ja enne väljalaskeklapi avanemist toimuvale adiabaatilisele paisumisele. Kasutegur sõltub katla rõhust; algul oli see suhteliselt madal (alla 2 atm., temperatuur 390K); hiljem tõsteti rõhku kuni 10 atmosfäärini. Sellele vaatamata jääb aurumasina kasutegur 10% piiridesse. Termodünaamika I printsiip: Gaasile antav soojushulk on võrdne siseenergia (keha (gaasi) võime teha tööd sisemiste (mikro)protsesside arvelt) juurdekasvu ning paisumisel tehtava töö summaga. . Isoprotsessid: isohooriline protsess V=const.; A=0; , isobaariline protsess p=const.; ; , isotermiline protsess T=const.; ; Q=A.
pärisuunaski ja jõuab algolekusse tagasi (gaasi lõpmata aeglane paisumine või kokkusurumine silindris). Mittepööratava protsessi korral pole olekute vastupidises järjekorras läbimine võimalik. Kõik reaalsed protsessid on rangelt võttes mittepööratavad ( leiab aset kui kaks (lõplikul määral) erineva temperatuuriga keha kontakti viia) o Süsteemi siseenergia ja selle muut Süsteemi siseenergia- keha koostisosakeste ja väljade vastastikmõju ning osakeste liikumise energia summat nim siseenergiaks U=3/2m/MRT (üheaatomilise ideaalse gaasi siseenergia) ja selle muut- Kõikidest siseenergia liikidest muutub soojusnähtustes vaid molekulide kineetiline ja nende vastastikmõju potensiaalne energia o Temperatuur (+ mõõtühikud)
3) Kulgliikumise dünaamika põhimõisted •Mass (+ mõõtühik) Mass m on kehade inertsusemõõt. Mass on skalaarne suurus [m]SI =1kg •Inerts (+ inertsus) Inertsus on keha omadus säilitada oma liikumisolekut •Inertsiaalne taustsüsteem Samal ajal kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on absoluutselt ekvivalentsed ja ükski mehaaniline katse (antud taustsüsteemi raames) ei võimalda kindlaks teha, kas süsteem liigub ütlaselt sirgjooneliselt või on paigal. Inertsiseaduse kontroll võimaldabki kindlaks teha, kas taustsüsteem liigub ühtlaselt sirgjooneliselt (või on paigal) või mitte. •Jõud (+ mõõtühik) Jõud on ühe keha mõju teisele, mille tulemusena muutub kehade liikumisolek või nad deformeeruvad. Jõud on alati vektorsuurus. (F)SI=1N •Newtoni 3 seadust (+ valemid ja joonised) Iga keh
juhul, kui tema ruumala muutub. PARAMEETRID Termodünaamilise süsteemi olek on iseloomustatud kolme parameetriga. Nendeks parameetriteks on rõhk (p), ruumala (V) ja temperatuur (T). Kui need parameetrid omavad välismõjude puudumisel konstantseid väärtusi, on süsteem tasakaaluolekus. Tasakaalulise protsessi puhul tuleb rääkida tasakaaluolekute pidevast jadast. Gaasi siseenergia koosneb molekulide kaootilise liikumise kineetilisest energiast. Molekulisisene energia ei tule antud juhul arvesse võtta. TERMODÜNAAMILISE SÜSTEEMI OLEKUFUNKTSIOON Termodünaamilise süsteemi olekufunktsiooniks nimetatakse süsteemi olekut iseloomustavat funktsiooni, mille muudu väärtus sõltub ainult süsteemi alg-ja lõppolekust, mille viisist, kuidas süsteem ühest olekust teise viidi. Termodünaamilise süsteemi olekufunktsiooni näiteks on
n n0 e 2 kT Boltzmanni jaotus määrab osakeste jaotuse pot. energia järgi , n0 – molekulide kogutihedus, n – molekulide ruumtihedus, mille kiirus on suurem kiirusest v, m-molekuli mass, k-Boltzmanni konstant. 29, Termodünaamika I printsiip ja kuidas see seadus näeb välja isoprotsessides(kõigis neljas). Termodünaamika I seadus sätestab, et keha siseenergia saab muutuda tänu soojushulgale, mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle, mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Termodünaamika I seadus valemi kujul: ∆U=Q-A, Q- soojushulk (J), ∆U-süsteemi siseenergia muut (J), A-töö (J) Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. Nt. Gaas teeb paisumisel tööd dA = pdV, kus p- gaasi rõhk, dV- ruumala muut. Siseenergiaks nimetatakse keha võimet teha tööd sisemiste protsesside arvelt. ΔU=i/2*m/z*R*ΔT
siseenergia(keha kin ja pot energia vms). Ideaalse gaasi korral on ; A= pdV (dA=pdV) u 2 RT Termodünaamika I seadus sätestab, et keha siseenergia saab muutuda tänu soojushulgale, mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle, mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Termodünaamika I seadus valemi kujul: ∆u=Q+A, kus Q-soojushulk (J), ∆u-süsteemi siseenergia muut(on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal) (J), A-töö (J) Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. Näiteks gaas teeb paisumisel tööd dA = pdV, kus p on gaasi rõhk ning dV on ruumala muut. Võimalikud on ka muud töö vormid (nt
annaabi.ee 
