Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Gaaside erisoojuste suhe kordamisküsimuste vastused". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
gaas, molekul, soojusmahtuvus, moolsoojus, soojusvahetus, erisoojus, gaasikonstant, const, pöörlemine, võnkumine, elavhõbe, kordamisküsimuste, soojushulk, sõltuvus, arvuline, temperatuuridel, kvantmehaanika, lähedased, parameetrid, interaktsioon, väikeseks, anumas, enrgia, tinglikult, termodünaamilised, siseenergiax1=a1cos(0t+1) tan=(a1sin1+a2sin2)/( a1cos1+a2cos2) x2=a2cos(0t+2) Harmooniliste samasihiliste võnkumiste liitmine taandub vektorite liitmise operatsioonile. Kui liidetavate võnkumiste faasivahe on 0 on resultantvõnkumise amplituud võrdne kahe liidetava võnkumise amplituudide summaga. Kui faasivahe on ± (vastasfaasis olevad võnkumised), siis on resultantvõnkumise amplituud Ia1-a2I. Kui sagedused on erinevad, siis ei ole resultantvõnkumiseks enam harmooniline võnkumine, vaid mingi keerulisem. Ristsihiliste võnkumiste liitmine: x2/a2+y2/b2-(2xy/ab)cos=sin2 Kui liidetavate võnkumiste faasivahe on 0, siis võtab eelnve võrrand kuju: (x/a-y/b)2=0, millest järeldub y=(b/a)x, mis on sirge, seega resultantvõnkumine on harmooniline võnkumine mööda sirget sagedusega ning amplituudiga (a2+b2)1/2 Kui faasivahe on ±, siis võrrand võtab kuju (x/a+y/b)2=0 ja resultantvõnkumine on harmooniline võnkumine mööda sirget.
95. Järeldus: Õhu erisoojuste suhe on 1.40 . Katsetulemused langevad sellega kokku, kuigi on pisut 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
Termodünaamilise süsteemi ja väliskeskkonna vastastikuse soojusliku mõju all mõistetakse soojuse ülekandmist termodünaamiliselt süsteemilt väliskeskkonnale või vastupidi. See on võimalik ainult siis kui termodünaamilise süsteemi temperatuur erineb väliskeskkonna temperatuurist. Termodünaamilise süsteemi ja väliskeskkonna vahel võib samaaegselt esineda nii mehaaniline kui ka soojuslik koosmõju. Termodünaamilist süsteemi, millel puudub soojusvahetus väliskeskkonnaga (ka siis, kui termodünaamilise süsteemi temperatuur erineb väliskeskkonna temperatuurist), nimetatakse s o o j u s l i k u l t i s o l e e r i t u d ehk a d i a b a a t i l i s e k s s ü s t e e mi k s. Adiabaatiliseks termodünaamiliseks süsteemiks on näiteks soojuslikult ideaalselt isoleeritud anumasse paigutatud gaas.Sellist süsteemi, mis väliskeskkonnast on eraldatud samaaegselt adiabaatiliste (soojuslikult isoleeritud) ja mehaaniliselt absoluutselt
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 A = 140 J mingi hulga tööd. U = ?
.........................................................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..............................................................................17 2.6. Gaasimolekulide jaotus kiiruste järgi....................................................................................
(2) Eksisteerib kindel kvantitatiivne seos molekulide kollek-tiivi omaduste ja üksikmolekuli iseloomustava füüsikalise parameetri keskväärtuse vahel. (3) Aine makroskoopiliste ning mikroskoopiliste omaduste vaheliste seoste leidmiseks on vaja teada vaid üksikmolekule iseloomustavate suuruste teatud tõenäoseid väärtusi. Molekulaarkineetilises teoorias kasutatakse ideaalse gaasi mudelit. Sisuliselt on ideaalne gaas antud definitsiooniga: (i) Ideaalse gaasi molekulid on punktmassid, mille kogu-ruumala võrreldes gaasi sisaldava anuma ruumalaga on kaduvväike, s.t. seda ei arvestata. (ii) Ideaalse gaasi molekulide vahel puuduvad tõmbe- ja tõukejõud (molekulaarjõud), väljaarvatud molekulide põrgete korral ilmnevad lühiajalised tõukejõud. Põrked on absoluut-selt elastsed. Paljud kergemad gaasid alluvad normaaltingimustel küllalt hästi ideaalse gaasi mudelile.
Jõumomendi M mõjul hakkab ketas pöörlema kiirenevalt. Saab tõestada, et kehtib valem, mis on analoogne Newtoni 2. seadusele (f = ma): M = I w' = I , kus: I ketta (üldiselt keha) inertsimoment, w' nurkkiiruse tuletis e. nurkkiirendus, nurkkiirendus. NB! Sellisel kujul M = I w' = I pöördliikumise dünaamika põhivõrrandit esitades tehakse vaikiv eeldus, et keha inertsimoment I on muutumatu, s.t. et I = const , inertsimoment on aga konstantne siis, kui keha kuju on muutumatu. Üldisemal juhul on keha kuju ikkagi muutuv (nagu näiteks kõigil elusolenditel), seega inertsimoment üldjuhul ei ole konstant: I ei = const, kuigi mass m on konstantne. Inertsimomendi võimalikku muutumist arvestades oleks vaja ka pöördliikumise dünaamika põhivõrrand esitada üldisemal kujul, kus inertsimoment I oleks samuti tuletise märgi all (aktsepteerime seda väidet tõestuseta): M = (I w)',
muuta. Näide Oled kosmoselaevas, kaaluta olekus jäänud seintest eemale. Sellisel juhul ei ole mitte mingit võimalust jäsemete liigutamisega seinani jõuda. Kui aga heita taskust võetud keha endast eemale, hakkab süsteem sina-keha liikuma vastassuunaliselt ning mingil hetkel toimub põrge seinaga. 17. Impulsi jäävuse seadus Suletud süsteemi liikumishulk on jääv. r n r M v M = mi vi = const i =1 18. Hõõrdejõud Hõõrdejõud kirjeldab, kui suurt sundivat jõudu on vaja, et panna keha liikuma ning hoida liikumises. Hõõrdejõud on liikumapaneva jõuga vastassuunaline ning jaguneb seisuhõõrdejõuks, liugehõõrdejõuks ja veerehõõrdejõuks. Liugehõõrdejõu suurus on praktiliselt võrdne maksimaalse seisuhõõrdejõuga. Hõõrdetegur on hõõrdejõu ja pindu kokkusuruva normaaljõu suhe: Fh µ= Fn 19
Molekulaarkineetilise teooria põhialused. Selle aluseks on 3 põhiväidet: 1. Aine koosneb osakestest-aatomitest ja molekulidest. 2. Need osakesed liiguvad kaootiliselt. 3. Osakesed mõjutavad üksteist, nende vahel on tõmbe-ja tõukejõud. Füüsikalised omadesed määrab aatom, keemilised aga molekul. Ainehulk. See on suurus, mis on võrdne osakeste arvuga selles kehas. Ühik on mool. Mool on sellise süst ainehulk, kus osakeste arv võrdub 0,012 kg süsiniku aatomite arvuga. Aine molekulide hulga N ja ainehulga V suhet nim Avogaadro arvuks. See näitab, mitu aatomit või molekuli on ühes moolis aines. Molaarmassiks M nim suurust, mis võrdub aine massi m ja ainehulga V suhtega. Molekuli massi m0 tuleb keha mass m jagadasselle keha molekulide arvuga.
Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand on Newtoni II seadus pöördliikumise kohta. Ta väidab, et impulsimomendi tuletis aja järgi võrdub jõumomendiga: dL / dt = M . Ehk teisiti - jõumoment on see põhjus, mis muudab keha impulsimomenti. Mehaaniline töö pöördliikumisel on esitatav tööd tegeva jõumomendi ja pöördenurga korrutisena A=M.. Vaba telg on pöörlemistelg, mille suhtes keha osadele mõjuvad tsentrifugaaljõud on tasakaalus. Vaba telje suhtes on pöörlemine stabiilne (telje asend ruumis säilib). Vabad teljed lõikuvad keha massikeskmes. Keha massikeskmeks nimetatakse punkti, mille suhtes keha osade raskusjõudude momentide summa on alati null (jõumomendid on tasakaalus, keha raskusjõudude mõjul ei pöördu). Güroskoop on massiivne keha, mis suure nurkkiirusega pöörleb oma sümmeetriatelje ümber. Deformatsiooniks nimetatakse keha kuju muutumist jõu mõjul. Kui jõu mõju lakkamisel
Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand on Newtoni II seadus pöördliikumise kohta. Ta väidab, et impulsimomendi tuletis aja järgi võrdub jõumomendiga: dL / dt = M . Ehk teisiti - jõumoment on see põhjus, mis muudab keha impulsimomenti. Mehaaniline töö pöördliikumisel on esitatav tööd tegeva jõumomendi ja pöördenurga korrutisena A=M. . Vaba telg on pöörlemistelg, mille suhtes keha osadele mõjuvad tsentrifugaaljõud on tasakaalus. Vaba telje suhtes on pöörlemine stabiilne (telje asend ruumis säilib). Vabad teljed lõikuvad keha massikeskmes. Keha massikeskmeks nimetatakse punkti, mille suhtes keha osade raskusjõudude momentide summa on alati null (jõumomendid on tasakaalus, keha raskusjõudude mõjul ei pöördu). Güroskoop on massiivne keha, mis suure nurkkiirusega pöörleb oma sümmeetriatelje ümber. Deformatsiooniks nimetatakse keha kuju muutumist jõu mõjul. Kui jõu mõju lakkamisel
Kui keha liigub kiiresti, siis tekitab ta enda läheduses turbulentsi, millega kaasnevad keerisvoolud ei allu nii lihtsale matemaatilisele analüüsile. 25. VÕNKUMINE. VÕNKUMISTE LIIGID. PERIOOD, SAGEDUS, RINGSAGEDUS. HARMOONILISE VÕNKUMISE DIFERENTSIAALVÕRRAND JA SELLE LAHEND. VEDRUPENDLI JA MATEMAATILISE PENDLI HARMOONILINE VÕNKUMINE JA VÕNKEPERIOOD. SUMBUV VÕNKUMINE. SUNDVÕNKUMINE. RESONANTS. Võnkumine on liikumine, mis kordub kindlate ajavahemike järel, kusjuures keha läbib sama tee edasi-tagasi. Võnkumised liigitakse vabavõnkumisteks 10 ja sundvõnkumisteks. Vabavõnkumised toimuvad süsteemisiseste jõudude toimel. Sundvõnkumised toimuvad välise perioodilise jõu toimel. kui sundiva jõu sagedus langeb kokku vabavõngete sagedusega, kasvab võnkeamplituud järsult
töö vastastikuseid seoseid. 3. Mida mõistame termodünaamilise süsteemi all, homogeene, heterogeenne ja isoleeritud süsteem Termodünaamilise süsteemi all mõistetakse kehade kogu, mis võivad olla nii omavahel kui ka väliskeskkonnaga energeetilises vastasmõjus. Homogeenne süsteem on selline, mille füüsikalis-keemilised omadused on kõigis punktides ühesugused. Sellise süsteemi näiteks on gaas, vesi, jää jne. Heterogeenseks nimetatakse süsteemi, mille üksikutel osadel on erinevad füüsikalised omadused. Seejuures on süsteemi osad üksteisest eraldatud lahutuspindadega. Heterogeenseks süsteemiks on näiteks vesi ja jää, aur ja vesi, aur ja jää jne. Termodünaamilist süsteemi, millel puudub soojusvahetus väliskeskkonnaga, nimetatakse soojuslikult isoleeritud ehk adiabaatiliseks süsteemiks. Süsteem, mis on väliskeskkonnast
Soojusmahtuvus- Soojusmahtuvuseks nimetatakse soojushulka, mis on vajalik antud ainekoguse temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. SI- süsteemi mõõtühik on J·K-1. Soojusmahtuvust võib väljendada ka ühikulise ainekoguse kohta, olgu selleks siis mass, ainehulk vms. Soojusmahtuvust moolides väljendatud ainehulga kohta nimetatakse ka moolsoojuseks. Soojusmahtuvust massiühiku kohta nimetatakse ka erisoojuseks. Soojusmahtuvus sõltub nii aine olekust (mida võib määratleda nt. temperatuuri ja rõhu kaudu) kui ka termodünaamilisest protsessist, milles aine osaleb. Soojusmahtuvust, mida mõõdetakse konstantse rõhu tingimustes, nimetatakse isobaariliseks soojusmahtuvuseks (Cp). Soojusmahtuvust, mida mõõdetakse konstantse ruumala tingimustes, nimetatakse isohooriliseks soojusmahtuvuseks (CV).
⃗ M ⃗L ⃗L 14.Impulsimoment ja tema jäävus. = ⃗r x ⃗p , ω =I ⃗ Impulsimoment näitab pöörleva keha osade impulsside mõju pöörlemisele Impulsimomendi jäävuse seadus väidab, et suletud kehade süsteemi impulsimoment on jääv suurus 15.Harmooniline võnkumine., ω=2 π/T ´x +ω2x=0 harmooniline ostsillaator Harmooniline võnkumine on võnkumine, milles võnkuv suurus muutub ajas sinusoidaalse seaduspärasuse järgi (saab kirjeldada sin-funktsiooni või cos- f-i abil). x = A sin(ωt+ϕ0), kus x-hälve tasakaaluasendist, A-võnkeamplituud, ωt- võnkumise faas, φ0-algfaas. Siinusfunktsiooni periood on 2π. 16.Pendlid. Vedrupendel Vedrupendli periood T sõltub pendlikeha massist m ja
Rõhk P paskal Pa Ruumala V kuupmeeter m3 Mass m kilogramm kg Molaarmass µ kg/mol Soojushulk Q dzaul J Konstandid: J Universaalne gaasikonstant: R = 8,31 mol K J Boltzmanni konstant: k = 1,38 10 -23 K 1 Avogadro arv (molekulide arv ühes moolis): N A = 6,02 10 23 mol Konstantide vaheline seos: R = k N A Soojusõpetus on füüsika osa, mis hõlmab molekulaarfüüsikat, termodünaamikat,
vastastikuseid seoseid. 3. Mida mõistame termodünaamilise süsteemi all, homogeene, heterogeenne ja isoleeritud süsteem Termodünaamilise süsteemi all mõistetakse kehade kogu, mis võivad olla nii omavahel kui ka väliskeskkonnaga energeetilises vastasmõjus. Homogeenne süsteem on selline, mille füüsikalis-keemilised omadused on kõigis punktides ühesugused. Sellise süsteemi näiteks on gaas, vesi, jää jne. Heterogeenseks nimetatakse süsteemi, mille üksikutel osadel on erinevad füüsikalised omadused. Seejuures on süsteemi osad üksteisest eraldatud lahutuspindadega. Heterogeenseks süsteemiks on näiteks vesi ja jää, aur ja vesi, aur ja jää jne. Termodünaamilist süsteemi, millel puudub soojusvahetus väliskeskkonnaga, nimetatakse soojuslikult isoleeritud ehk adiabaatiliseks süsteemiks. Süsteem, mis on väliskeskkonnast
.....................................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
omadusi makroparameetrite (rõhk p, ruumala V, temperatuur T) abil. · Molekulaarfüüsika uurib aine ehitust lähtudes molekulaarkineetilisest vaatepunktist. Kõik ained koosnevad aatomitest ja molekulidest. Kasutatakse statistilist uurimismeetodit, st, et rakendatakse hästi tuntud statistilisi seadusi ja opereeritakse lõpuks keskmiste füüsikaliste suurustega. · Molekulaarfüüsika ja termodünaamika täiendavad teineteist, kuid termodünaamika on üldisem. · 2. Ideaalne gaas. · Ideaalne gaas lihtsaim termodünaamilise süsteemi mudel, so. punktikujuliste molekulide kogum, mille vastastikust mõju ignoreeritakse. Makroparameetrite vaheline seos ehk olekuvõrrand: , kus p rõhk, V ruumala, m gaasi mass, M gaasi moolmass, R universaalne gaasikonstant (R=8,314 ), T temperatuur (K). · 3. Jaotusfunktsiooni mõiste. · Jaotusfunktsioon ehk tõenäosusjaotus määrab ära juhusliku suuruse tõenäosuse vastavalt suuruse väärtustele.
konservatiivsed jõud, on süsteemi mehaaniline koguenergia muutumatu. Konservatiivsete jõudude hulka kuuluvad näiteks gravitatsiooniväli (raskusjõud), staatiline elektriväli, elastsusjõud (vedru) jms. Näiteks keha vabal langemisel Maa raskusjõu väljas muundub potentsiaalne energia kineetiliseks, kuid nende summa jääb muutumatuks. Ek= mv2/2, E=Ek+Ep, isoleeritud ja ainult pot jõud, Summa Ei=consT 17, Harmooniline võnkumine x=r*cos x, ᵨ=w*t, ω=2 π/T x=r*cos(wt+ Fi0) Hälve ja faas ´x +ω2x=0 harmooniline ostsillaator Harmooniline võnkumine on võnkumine, milles võnkuv suurus muutub ajas sinusoidaalse seaduspärasuse järgi (saab kirjeldada sin-funktsiooni või cos-f-i abil). x = A sin(ωt+ϕ0), kus x-hälve tasakaaluasendist, A-võnkeamplituud, ωt- võnkumise faas, φ0-algfaas. Siinusfunktsiooni periood on 2π. 18, Pendlid M= I*E, kus m on jõumoment, I on inertsmoment ja E on nurkkiirendus
linnu liikumist Maa suhtes, mitte vastupidi, kuigi põhimõtteliselt ei ole viimane võimalus keelatud. Kehade asukoha määramiseks taustkeha suhtes seotakse viimasega koordinaatide süsteem, tavaliselt ristkoordinaadistik. Ajavahemike mõõtmiseks peab taustkeha juures olema kell. Taustkeha koos koordinaatide süsteemi ja kellaga nimetatakse taustsüsteemiks. Üldjuhul võib kehade liikumine olla küllalt keeruline. Kaks lihtsaimat liikumisviisi on kulgliikumine ja pöörlemine ümber fikseeritud telje; kõik keerulisemad liikumised on vaadeldavad kui nende lihtsaimate liikumiste kombinatsioonid. Kulgliikumisel liiguvad keha kõik punktid täpselt ühesuguseid teid (trajektoore) mööda, läbides igas suvalises ajavahemikus võrdsed teepikkused. Pöörleva keha kõik punktid liiguvad ringjooni mööda, mille keskpunktid asuvad ühel sirgel, mida nimetatakse pöörlemisteljeks.
· Normaalne ehk Gaussi jaotus. o Kujuneb välja siis, kui juhuslik suurus x on mõjustatud paljude asjaolude e faktorite poolt. Piisab juba 4-5 tegurist. o Normaaljaotus on kaheparameetriline jaotus, mille teguriteks on matemaatiline ootus ja standardhälve. Maksimaalne väärtus saavutatakse, kui argument=matemaatiline ootus. Normaaljaotus on sümmeetriline mtemaatilise ootuse suhtes. Kui standardhälve on const, aga M kasvab, siis normaaljaotuse graafik nihkub paremale. Kui M on const, aga standardhälve kasvab, siis normaaljaotuse max.väärtus kahaneb. Jaotuskõvera alune pindala on ühikuline (=1). · Standardiseeritud normaaljaotus. o Normaaljaotus, mille puhul matemaatiline ootus = 0 ja standardhälve = 1. · Studenti test. o . · Normaaljaotuse ajaloost. o De Moivre. o De Laplace. o Gauss. 2
v nendevahelise kauguse ruuduga. harmooniline võnkumine. Tingimus: rõhu kõrgusel h p-ga. Seega rõhk kõrgusel x1 A cos t m1m2 v v
14. Impulsimoment ja tema jäävus. L=r x p, L=Iw(omega), summa on jäävsuurus, kui on isoleeritud. Impulsimoment näitab pöörleva keha osade impulsside mõju pöörlemisele Impulsimomendi jäävuse seadus väidab, et suletud kehade süsteemi impulsimoment on jääv suurus 15. Töö ja kin energia. dA=Mdt, Jõu poolt sooritatud töö mõõdab kineetilise energia muutust. 16. Harmooniline võnkumine. x=Asin(wt+fiinull), w=2piiϑ. X(teine tuletis)+w(ruut)x=0 ostrill Harmooniline võnkumine on võnkumine, milles võnkuv suurus muutub ajas sinusoidaalse seaduspärasuse järgi (mida saab kirjeldada siinusfunktsiooni või koosinusfunktsiooni abil). x = A sin(ωt+φ0), kus x-hälve tasakaaluasendist, A-võnkeamplituud, ωt-võnkumise faas, φ0-algfaas. Siinusfunktsiooni periood on 2π. 17. Pendlid. Vedru, mat ja füs. Valemid iga asja kohta.
Fh=N=mg Liugehõõrdumine p=mv Impulss PERIOODILISED LIIKUMISED Ringliikumise tunnused ja näited- Ringjooneline liikumine on keha liikumine mööda ringjoonekujulist trajektoori, kõveruskeskpunkt väljaspool keha. N: autod kurvis. 2. Pöördliikumise tunnused ja näited- Pöördliikumine on liikumine, kus trajektoori kõveruskeskpunkt asub keha sees. N: grammofoniplaat. 3. Mis on võnkumine? Näited- Võnkumine on liikumine, kus liikumine toimub võrdsete ajavahemike tagant, kusjuures esialgsesse asendisse läheb keha sama teed mööda tagasi. N: mootorikolvi üles-alla liikumine. 4. Võnkumise liigitus, iseloomustus, näited- *vabavõnkumine toimub süsteemsete jõudude mõjul, n: niidi otsa riputatud kivi; *sundvõnkumine toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul, n: õmblusmasina nõel 5. Mis on harmooniline võnkumine?
4 4.2 Ideaalse gaasi olekuvõrrand Ideaalse gaasi olekuvõrrand pV = N k T , kus p on gaasi rõhk, V gaasi ruumala, N gaasi molekulide arv, T absoluutne temperatuur ja k Boltzmanni konstant. Juhul kui on antud gaasi hulk või gaasi mass m , saab olekuvõrrandi anda veel kahel, eelmisega ekvivalentsel kujul m pV = R T , pV = RT , µ kus R on universaalne gaasikonstant ja µ molaarmass. NB! T tähistab alati absoluutset temperatuuri. Temperatuuri Celsiuse skaalas tähistame väikese t tähega. Seos temperatuuride vahel: T = t + 273, mis võimaldab teisendada Celsiuse kraadid kelviniteks. Isoprotsessid Isoprotsessid (erijuhud, kus aine hulk protsessi käigus ei muutu ja üks kolmest suurusest rõhk, ruumala, temperatuur on konstantne). Nende kohta käivaid valemeid pole vaja meeles pidada, sest need on ideaalse gaasi olekuvõrrandist
Rõhu saame valemist . Asendades saame , millest järeldub, et energia on võrdelises sõltuvuses temperatuurist. Ruutkeskmist kiirust saab leida ka valemiga , keskmise kiiruse saab valemist , molekulide tõenäoline kiirus . · Molekuli ruutkeskmise kiiruse valem: rakendused. · Soojusmahtuvus, erisoojus, moolsoojus: dimensioonid. soojusmahtuvus soojushulk dzaulides (J), mis tõstab keha temperatuuri ühe kelvini (K) võrra. 1 kalor (cal) = 4,1868 J. erisoojus soojushulk (J), mis tõstab antud aine massiühiku (kg) temperatuuri 1 K võrra. moolsoojus = soojushulk (J), mis tõstab antud aine ühe mooli temperatuurir 1 K võrra. · Vabadusastmete arv ja moolsoojuste leidmine.
Celsiuse skaala puhul aga 0ks loetakse absoluutset nulli. 9. Ideaalgaasi mõiste. Ideaalgaaside olekuvõrrandi kolm erikuju. Ära märkida suurused, mis figureerivad nendes võrrandites ja millised on nende mõõtühikud. Ideaalgaas nimetatakse gaasi mille molekulide vahel puuduvad vastatikused jõud ja molekulide maht loetakse tühiselt väikeseks. pv = RT Clapeyroni võrrand pV= MRT pV = 8314T p rõhk [Pa, N/m², mmHg, atm, bar, psi] v - Erimaht [ m³/kg] R suhteline gaasikonstant [J/kg*K] T absoluutne temperatuur [K] V ruumala [m³] M gaasi mass [kg] moolmass [kg/kmol] 10. Ideaalgaaside põhiseadused 1) Boyle Mariotte' seadus: Kui gaasi oleku muuts tõimub konstantsel temperatuuril siis v1 p erimahud suhtuvad pöördvõrdeliselt rõhku: T=const (isotermiline) = 2 v2 p1
Celsiuse skaala puhul aga 0ks loetakse absoluutset nulli. 9. Ideaalgaasi mõiste. Ideaalgaaside olekuvõrrandi kolm erikuju. Ära märkida suurused, mis figureerivad nendes võrrandites ja millised on nende mõõtühikud. Ideaalgaas nimetatakse gaasi mille molekulide vahel puuduvad vastatikused jõud ja molekulide maht loetakse tühiselt väikeseks. pv = RT Clapeyroni võrrand pV= MRT pV = 8314T p rõhk [Pa, N/m², mmHg, atm, bar, psi] v - Erimaht [ m³/kg] R suhteline gaasikonstant [J/kg*K] T absoluutne temperatuur [K] V ruumala [m³] M gaasi mass [kg] moolmass [kg/kmol] 10. Ideaalgaaside põhiseadused 1) Boyle Mariotte' seadus: Kui gaasi oleku muuts tõimub konstantsel temperatuuril siis v1 p erimahud suhtuvad pöördvõrdeliselt rõhku: T=const (isotermiline) 2 v2 p1
suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. 1.2.1. Newtoni seadused: I seadus- inertsi seadus- Iga keha püsib paigal või on ühtlases sirgjoonelises liikumises, seni, kuni teiste kehaade mõju ei sunni teda seda liikumisolekut muutma. II seadus- jõu ja kiirenduse vaheline seos. Rakendades kehale, massiga m, jõudu F saab ta kiirenduse a=F/m. Ringliikumine omab alati normaalkiirendust- m=F/a= const, sest mass on konstantne. III seadus- Kaks keha mõjutavad teineteistsuuruselt võrdsete ja vastassuunaliste jõududega F12= - F21 Jõu mõõtühikuks SI- süsteemis on njuuton (N) SI- s kasutame kg, m, s (need on põhiühikud) 2 1.2.2. Raskusjõud ja keha kaal: F=Gm1m2/r2 G=6,67*10-11 Nm2kg-2 Raskusjõud on gravitatsioonijõu avaldumise vorm, Maa külgetõmbejõud
) ei muutu, kui süsteem mõjutab teda soojuslikul, mehaanilisel või mõnel muul viisil. Termodünaamilise süsteemi üks lihtne näide on gaas balloonis. Süsteemi ja ümbruskeskkonna vaheline piir on ballooni sisepind, ümbruskeskkonna moodustab aga balloon ise koos seda ümbritseva õhuga. Termodünaamiline süsteem võib olla homogeenne või heterogeenne. Homogeenses süsteemis on aine füüsikalis-keemilised omadused kõigis punktides ühesugused. Sellise süsteemi näiteid on gaas, vesi ja jää. Heterogeenseks nimetatakse süsteemi, mille üksikosade füüsikalis-keemilised omadused on erisugused. Seejuures on süsteemi osad üksteisest eraldatud lahutuspinnaga. Heterogeenne süsteem on näiteks vesi ja jää, aur ja vesi, aur ja jää. Termodünaamiline süsteem võib olla kas materiaalselt suletud või materiaalselt avatud. Süsteem on materiaalselt suletud, kui puudub aine juurdevool süsteemi või äravool sellest, sest siis ei
•• Sagedus oleneb süsteemi omadustest •Ø Kellalöögid •Ø Klaveri (viiuli, jne...) keeled •§ Reaalne vabavõnkumine on alati sumbuv! •Sundvõnkumine ja resonants Kui välise perioodilise jõu sagedus on võrdne võnkuva süsteemi omavõnkesagedusega, siis ontegemist resonantsiga. •Kui keha viiakse tasakaaluasendist välja ja jäetakse omaette, tekib mingi sagedusega võnkumine, mida nim omavõnkesageduseks ω. § Omavõnkeperiood on seotud omavõnkesagedusega. § Sundvõnkumised on siis, kui süsteem pannakse võnkuma välise perioodilise jõu mõjul •Võnkumiste liitmine: samasihilised (sama ja erineva ringsagedusega), tuiklemine ja virvendus; ristsihilised (sama ringsagedus) (+ joonis) ω1 =ω2 =ω Alustame kõige lihtsamast erijuhtumist
II seadus: Keha kaal on jõud,millega keha mõjutab tuge või riputit,millele ta on asetatud.Kui see Rakendades kehale,massiga m,jõu F¯ saab tugi või riputi liigub Maa suhtes vertikaalses keha kiirenduse a¯,a¯=F¯/m(F=ma). raskuskiirendusega võrreldava kiirendusega a¯,siis keha kaal Arvestades,et keha mass on const,siis jõu ja kiirenduse vektorite moodulite suhe ¯=m(g¯±a¯) m=F/a=const. Kus "+" märk vastab juhule,kui tugi või f¯(tk-all)=0 riputi liigub vertikaalselt üles "-" vastab liikumisele vertikaalselt alla.Igal muul juhul Süsteemi kui terviku impulsi ajaline tuletis on keha kaal võrdne raskusjõuga. on siis võrdne nulliga Maa raadius R=6400 km,mass dp/dt=0 m=5,98*10^24 kg,siis ülemaailmne gravitatsiooni const
annaabi.ee 
