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. isotermiliseks, isobaariliseks ja isohooriliseks protsessiks? Selgitus, valem, graafik. Isotermiline-süsteemi olek muutub jääval temperatuuril. p1V1=p2V2 Isobaariline-süsteemi olek muutb jääval rõhul. V1/T1=V2/T2 Isohooriline-gaasi oleku muutus jääval ruumalal. p1/T1=p2/T2 14. Ülesanded: MKT teooria põhivõrrand, olekuvõrrand, Clapeyroni võrrand, isoprotsessid. pV=mRT/M
siis pt = poT/To või pt/po = T/To (17) Jääval erimahul on ideaalgaasi absoluutne rõhk võrdeline absoluutse temperatuuriga. p2/T2 = p1/T1 või p/T = konst (18) See võrrand (18) ongi Charles'i seaduse väljendus üldkujul. Selle saab tuletada ka võrrandist (10): p/T = 2/3(NV) V = konst puhul saamegi Charlesi seaduse võrrandi üldkujul (18). Graafiku joonestamisel kasutame võrrandi (17) abi. Graafik on sirge, mida nim. I s o h o o r i k s . protsessi nimetatakse isohoorseks.(joonis 4) Joonis4. Gaasi rõhu sõltuvus temperatuurist jääval ruumalal. Joonis 5. Clapeyroni katse kirjeldus. 1,2 ideaalgaasi erinevad olekud. Clapeyroni võrrand. Kirjeldame katset (joonis 5) kus gaas on sisemises tasakaalu olekus. Silindris (1.olek) on 1 kg ideaalgaasi parameetritega p1, v1 ja T1 . Andes või ära võttes gaasilt soojust ja liigutades
4) Ruumalatähis V ; ühik 1l = 1 dm3 ja 12l=0,012 m3 5) Tihedustähis roo ; ühik kg/m3 Molaarmasstähis M ; ühik g/mol Masstähis m ; ühik kg 3. Ideaalse gaasi olekuvõrrand: m/M*R=p1*V1/T1, sellest: M=m*R*T/p*V p*V=m/M*R*T m=M*P*V/R*T V=m*R*T/p*M T=M*p*V/m*R prõhk (Pa) Vruumala (m3) Ttemp (K) mmass(kg) Mmolaarmass(kg/mol) Runiversaalne gaasi konstant. R=8,31 J/mol*K . R=N A/K p=1/3*m0*n*v2=1/3*roo*v2=2/3*n*Ek Ek=2/3*k*T k=1,38*1023 p1*V1/T=p2*v2/T 3. Iseloomusta üht isoprotsessi: 1) Isotermiline protsess T=const. p1*V1 = p1*V2 Boyle'i Mariotte'i seadus Rõhu ja ruumala korrutis jääval temperatuuril on jääv! T=const. ja isotermiline graafik 2) Isobaariline protsess p=const. V1/T1 = V2/T2 (V2=V1*T2/T1) (T2=V2*T1/V1) GayLussac Jääval rõhul on ruumala ja temperatuuri suhe jääv! p=const. ja isobaariline graafik 3) Isohooriline protsess V=const. p1/T1 = p2/T2 (p2=T2*p1/T1) Charles'i seadus Jääval ruumalal on rõhu ja temperatuuri suhe jääv! V=const. ja isohooriline graafik 4
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 lihtsalt tuletatavad. 1. Isotermiline protsess. Protsess, mis toimub jääval temperatuuril ( T = const ). Isotermilisel protsessil muutuvad gaasi rõhk ja ruumala nii, et nende korrutis on jääv suurus (Boyle-Mariotte seadus) p V = const 2. Isobaarne protsess. Protsess, mis toimub jääval rõhul ( p = const ). Isobaarsel protsessil on gaasi ruumala ja temperatuuri suhe jääv suurus (Gay-Lussac'i seadus) V = const T 5 3. Isokoorne protsess
soojuslikuks liikumiseks. Ideaalses gaasis liigub sirgjooneliselt seni kuni ta põrkub kokku naabermolekuli või gaasi piirava pinnaga. Põrked põhjustavad rõhu, mis ajaühikus jaguneb üle pinna ühtlaselt (pascali s,). Loodudes sellist gaasi ei esine. Ideaalsete gaaside seadused 1.SEADUS (Goyle- Marioette seadus): kui gaasi oleku muutus (e. TD protsess) toimub konstansel temperatuuril, siis erimahud suhtuvad pöördvõrdeliselt rõhkudega. v1/v2=p1/p2. Isotermiline protsess 2.SEADUS (Gay- Lussaci sedaus): kui gaasi oleku muutus toimub isobaarselt (p=const), siis erimahud sõltuvad võrdeliselt absoluutse temperatuuridega. v1/v2=T1/T2 3. SEADUS (Charlsi seadus): V=const, siis p1/p2=T1/T2 (isohoorne) Ideaalse gaasi olekuvõrrandid Termodünaamilise keha termiliseks oleku- ehk karaktervõrrandiks nim. võrrandit, mis seob omavahel termodünaamilises tasakaalus oleva süsteemi termilised olekuparameetrid. 1. Ideaalsete
Temperatuur peab olema Kelvini skaala järgi. Ruumala võib olla ka mitte põhiühikutes. 4.3. Charles´i ( sarli ) seadus. Seadus käsitleb termodünaamilist protsessi, mille puhul ruumala ei muutu V = const. Seda nimetatakse isohoorseks protsessiks. p1/T1 = p2/T2 ehk p1T2 = p2T1 p ( Pa ) -gaasi rõhk ( võib olla ka teistes mõõtühikutes ) T ( K ) - gaasi temperatuur. 4.4. Clapeyroni võrrand Clapeyron´i ( klapero ) võrrand on gaasi olekuvõrrand, kus muutuvad gaasi rõhk p (Pa), temperatuur T (K) ja ruumala V ( m3 ), kui gaasi mass ei muutu m = const. (1V1)/T1 = ( p2V2)/T2 seega (pV)/T =const. Normaaltingimustel 0°C = 273K, normaalrõhul 760 mmHg s.o. 101325 Pa 3 võtab gaasi 1mool ruumala 22,4 liitrit ehk 0,0224 m (mool, tähis mol, on põhiühikute hulka kuuluv ainehulgaühik)
mehaaniliselt absoluutselt jäikade pindadega, kannab suletud protsessis keha poolt ehk isoleeritud termodünaamilise süsteemi nime. juurdesaadav või Isoleeritud termodünaamilise süsteemi ja väliskeskkonna vahel äraantav soojushulk võrdne protsessis esineva entalpia puudub nii soojuslik kui ka mehaaniline vastasmõju.(puudub muutusega. aine(massi) vahetus) Isotermiline protsess on selline Avatud süsteem – mille puhul osa ainet väljub süsteemist td pr, mis toimub püsival väliskeskkonda ja sinna tuleb väliskeskkonnast uut ainet. temperatuuril. (T=const, dT=0). Töötava keha olekuparameetrid. Nende all mõistetakse p1v1=p2v2 => p1/p2=v2/v1— füüsikalisi makrosuurusi, mis määravad kindlaks töötava keha Boyle-Mariotte´i seadus. Siin oleku. Intensiivseteks nim
Olekuvõrrandiks termodünaamikas nimetatakse seost aine absoluutse temperatuuri (T), rõhu (p) ja ruumala (V) vahel. Gaasi rõhu ruumala ja absoluutse temperatuuri vahel kehtib seos: p=n0*k*T . Kuna n0 tähistab gaasi molekulide arvu ruumalaühikus, siis võime kirjutada, et : P=N/V*k*T |*V pV=N*k*T |:T p*V / T = k*N Et jääva gaasi massi puhul on molekulide arv samuti püsisuurus, nagu Boltzmanni konstanti, siis järelikult gaasi oleku kolm parameetrit on jääva suurusega. Seda seadust nim. gaaside ühendatud seaduseks: kindla gaasimassi puhul on rõhu ja ruumala korrutis, mis jagatud gaasi absoluutse temperatuuriga, jääv suurus selle gaasi igas olekus. Siit järeldub, et kui mingis esialgses olekus on gaasioleku parameetrid p1, V1 ja T1, ja üleminekul teise olekusse on nad p2, V2 ja T2, siis: Clayperoni võrrand: - p1*V1/T1 = p2*V2/T2 Gaaside ühendatud seadus: - p*V/T Normaaltingimused: p = 1,013*105Pa ~ 1 Bar = 105Pa ; T0 = 273,15K V0= p*V
olekust teise Kilomoolid gaasi koguses pV/T=R 2.Seadused ja põhiprintsiibid: MKT võrrand ja alused- p=1/3*m0*n*v2 1)gaas koosneb molekulidest 2)molekulid on pidevas kaootilises liikumises 3)molekulide vahel on vastastikmõju Ideaalse gaasi olekuvõrrand-pV=m/MRT Isoprotsessid- Isoprotsess on gaasi oleku muutus, kus üks olekuparameetritest p, V, T jääb muutmatuks, aga teised muutuvad Isoprotsesside tunnused, graafikud, valemid, seadused: ISOTERMILINE ISOBAARILINE ISOK(H)OORILINE TUNNUS T=const p=const V=const VALEM p1V1=p2V2 V1/T1=V2/T2 p1/T1=p2/T2 p*V=const V/T=const p/T=const GRAAFIK SEADUS Jääval tempetatuuril Jääval rõhul antud Jääval ruumalal antud gaasikoguse gaasikoguse ruumala antud gaasikoguse
Gaasi molekulid on pidevas omavahelises liikumises. (sellist aine osakeste liikumist nimetatakse soojuslikuks liikumiseks) Ideaalgaaside põhiseadused: d) Boyle-Mariotte seadus: Kui gaasi oleku muutus toimub konstantsel temperatuuril (T=const), siis erimahud suhtuvad pöördvõrdeliselt rõhuga. v1 p2 = Isotermiline, e. T=const v 2 p1 e) Gay-Lussaci seadus: Kui gaasi oleku muutus toimub konstantsel rõhul siis erimahud suhtuvad võrdeliselt absoluutsete temperatuuridega. v1 T1 = Isobaariline, e. P=const v 2 T2 f) Kui gaasi oleku muutus toimub konstantsel mahul siis rõhud suhtuvad võrdeliselt temperatuuridega p1 T1
pVµ=NokT, kus Nok=µR- nim. ideaalse gaasi (I''-I')+(i2-I'') J/kg, Mehaaniline töö on isobaarses universaalkonstandiks (=8314 J/kmol). pV=MRT protsessis l=p(v2-v1). Mendelejevi võrrand(ideaalse gaasi olekuvõrrand). pV= 3). Isotermiline protsess. Niiske auru isotermilisel RT Clapeyroni võrrand, kus R- ideaalse gaasi kuumutamisel rõhk ei muutu. Ülekuumutatud auru erikonstant. isotermsel kuumutamisel rõhk väheneb. Vajalik 6.Ideaalgaaside segud. Daltoni seadus
t=−273,15 C (vt joonis 7). Võttes t=T − , saame võrdusest (1.26) seose V =V 0 T , st konstantsel rõhul on etteantud gaasikoguse ruumala võrdeline tema temperatuuriga. Ülaltoodud seletusest tuleneb ka absoluutne temperatuuri skaala, mis tugineb gaaside paisumisel. Leiame üldisema seose isoprotsesside üldistuseks. Selleks vaatleme protsessi, mis koosneb kahest osast – esimene osa on isotermiline paisumine olekust parameetritega p 1 , V 1 , T 1 olekusse p ' ,V 2 , T 1 ning teine osa on isohooriline protsess – üleminek olekust p ' ,V 2 , T 1 olekusse p 2 , V 2 , T 2 (vt joonist 8). Esimese protsessi kohta kehtib võrdus: p1 V 1 = p ' V 2 , (1.27) p ' p2 teise protsessi kohta = . (1.28)
süsteemi nimetust, eeldusel, et süsteemi ja ümbruskeskkonna vahel ei ole muid vastastikmõjusid. Sel juhul puudub isoleeritud süsteemi ja väliskeskkonna vahel nii soojuslik kui ka mehaaniline vastastikmõju. Isoleeritud termodünaamiline süsteem võib olla ka üksikutest seadmetest ja seadmegruppidest moodustatud ning ümbruskeskkonnast isoleeritud süsteemi tunnustega kooslus. Näited: Materiaalselt avatud süsteemi näideteks sobivad turbiin, pump, ventilaator. 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
Sellest punktist algavat temperatuuriskaalat nimetatakse absoluutseks ning mõõt- ühikuks on kelvin (K). Olekuvõrrand Me vaatleme gaasi üksikutest molekulidest koosneva süstee-mina. See süsteem on tasakaalus, kui süsteemi parameetrid jäävad muutumatuks. Tasakaalustatud olekus on gaasi kõiki- de osade rõhud ja temperatuurid võrdsed. Gaasi kolme oleku-parameetrit ning gaasi kogust omavahel siduvat võrrandit nimetatakse gaasi olekuvõrrandiks, mis oma üldkujul kan- nab Clapeyron - Mendelejevi võrrandi nime: m p V= R T = R T , (4) µ kus m - gaasi mass; - molaarmass (ühe mooli aine mass); v = m/ - moolide arv; R = 8.31441 ± 0.00026 J/(mol K) - gaasi universaalne konstant. Edaspidises kasutame väärtust R = 8.31 J/(mol K). NB! Mool on aine kogus, mille mass kilogrammides on arvuliselt võrdne aine molekulmassiga.
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. Isoprotsessides: isotermiline T=consT. Δu=0 Q=A isokooriline V=consT. Δu=Q A=0 isobaariline p=consT. A=pΔV Δu=Q-A adiabaatiline Q=0 Δu=-A Siseenergiaks nim keha molekulide kin. ja pot. energia summat, keha võime teha tööd sisemiste protsesside arvelt. Gaasi siseenergia muutub tööd tehes, soojendamisel või jahutamisel. 32.Erisoojus jääval rõhul ja jääval ruumalal. Erisoojus Ce on soojushulk, mis kulub, et tõsta ühikulise massiga keha soojust ühe kraadi võrra. (J/kg*K)
keerulisemale (väiksema tõenäosusega) olekule. See on elusloodus. Termodünaamika seaduste ilmne rikkumine eluslooduses on tänapäeva teaduse seisukohalt tingitud informatsiooni kogumisele ja kasutamisele programmeeritud juhtsüsteemist, mis, töötades molekulaarsel tasemel, säilitab (arenemisvõimeliste liikide kujul) just madalama entroopiaga seisundeid. 10.Faasiüleminekud faasiüleminek t° t Graafik näitab aja võrdelisust soojushulgaga, mida süsteemile juurde antakse. Graafiku tõlgendus:tahke keha. Temp tõuseb kuni 1 murdepunktis temp jääb samaks, toimub faasiüleminek (nt:jää suleb seni temp ei tõuse, soojushulk läheb molekulide lõhkumiseks). 2. murdepunktist hakkab temp tõusma, kuni vesi keema läheb. Siis faasiüleminek veelt auruks. 1) vedelast gaasilisse olekusse: Selleks, et väljuda vedelast olekust, on vaja energiat
vastav rõhk (sõltuvalt valitud ühikutest), T0 normaal- ja standardtingimustele vastav temperatuur kelvinites (mõlemal juhul 273 K), P ja T aga rõhk ja temperatuur, mille juures maht V on antud või mõõdetud. Ühe mooli gaasilise aine korral PV const R T , 1.7 R – universaalne gaasikonstant n mooli gaasi kohta kehtib seos PV nRT ehk 1.8 m PV RT M Clapeyroni võrrand 1.9 Valemeid 1.8 ja 1.9 kasutatakse gaasi mahu leidmiseks temperatuuril T ja rõhul P, kui on teada gaasi moolide arv või mass. Järgmiste ühikute korral – rõhk P [Pa]; mass m [g]; moolide arv n [mol]; maht V [m3]; temperatuur T [K] on universaalse gaasikonstandi väärtus R= 8,314 J/mol ⋅ K. P 0Vm0 101325 Pa 0,0224138m 3 R 8,314 J / mol K T 273,15 K mol 1 Pa = 1 kg ⋅ m-1 ⋅ s-2
3 kT 2 R-universaalne gaasikonstant 8,314 J/K*mol, T-gaasi temperatuur (K) on siseenergia mõõt 28, Maxwelli ja Boltzmanni jaotus Maxwell’i jaotus. Maxwelli jaotus on diferentsiaalne jaotusfunktsioon, mis väljendab mingi kiirusega osakeste suhtelist hulka. Graafik näitab, missuguse osa molekulidest liigub antud kiiruse juures. (Maxwelli jaotus pole leitud katsest, vaid tuletatud matemaatiliselt) f(v,T) näitab, missugune osa kõigist molekulidest liigub antud kiiruse v juures võetud ühikvahemikus. vk-keskmine kiirus, vt- tõenäoseim kiirus, 2 −m v 2 vrk- ruutkeskmine kiirus. f =A v * e 2 kT
V1 V2 V seadus, mida kirjeldab seos = = = const T1 T2 T 2. V = const ehk isohooriline protsess p = f (T ) ehk Charles'i p1 p2 p [sarl'i] seadus, mida kirjeldab seos = = = const T1 T2 T 3. T = const ehk isotermiline protsess p = f (V ) ehk Boyle'i- Marionette'i seadus, mida kirjeldab seos p1V1 = p2V2 = pV = const Isoprotsesse kirjeldavad võrrandid saab tuletada ideaalse gaasi olekuvõrrandist, võttes ühe muutuja konstantseks. Punktiirjooned graafikutel väljendavad seda, et T madalatel väärtustel katset tehtud pole (joon on seal piirkonnas oletuslik).
V1 V2 V seadus, mida kirjeldab seos = = = const T1 T2 T 2. V = const ehk isohooriline protsess p = f (T ) ehk Charles'i p1 p2 p [sarl'i] seadus, mida kirjeldab seos = = = const T1 T2 T 3. T = const ehk isotermiline protsess p = f (V ) ehk Boyle'i- Marionette'i seadus, mida kirjeldab seos p1V1 = p2V2 = pV = const Isoprotsesse kirjeldavad võrrandid saab tuletada ideaalse gaasi olekuvõrrandist, võttes ühe muutuja konstantseks. Punktiirjooned graafikutel väljendavad seda, et T madalatel väärtustel katset tehtud pole (joon on seal piirkonnas oletuslik).
sulamistemperatuur ja 100 vee keemistemperatuur. Kelvini skaala, samm on sama mis 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
sulamistemperatuur ja 100 vee keemistemperatuur. Kelvini skaala, samm on sama mis 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
väärtusest kõrvalde kord ühes, kord teises suunas. Mehaaniline võnkumine on keha liikumine, milles see kaldub oma tasakaaluasendist kõrvale kord ühes, kord teises suunas. 37. Harmooniline ostsillaator: võnkumine , võnkeperiood ja sagedus; harmoonilise võnkumise diferentsiaalvõrrand ja selle lahend (harmoonilise võnkumise võrrand); harmooniliselt võnkuva punktmassi kiirus ja kiirendus, nende graafikud; harmoonilise võnkumise energia ja graafik faasiruumis. Harmooniliseks nimetatakse võnkumist, milles võnkuv suurus muutub ajas sinusoidaalse seaduspärasuse järgi. Teisisõnu veel: harmooniline võnkumine on võnkumine hälbega võrdelise ja tasakaaluasendi poole suunatud jõu mõjul. Faas kirjeldab olukorda, milles võnkuv keha antud hetkel viibib = 0t + 0 Algfaasiks nimetatakse võnkumise algusnurka. Hälve kaugus tasakaaluasendist x = A0 sin ( 0 t + 0 ) (valemite lehele) Aplituud - A
jääv suurus. p+ ρgh+ ρv2/2 = const. Üleminekut laminaarselt voolamiselt turbolentsele iseloomustab Reinholdsi arv. Rek=1000 Toricelli seadus määrab anumast ava kaudu väljavoolava vee kiiruse v2= 2gh1 10. Termodünaamika I printsiip. Süsteemile antud soojushulk läheb siseenergia juurdekasvuks ning töö tegemiseks süsteemi välisjõudude vastu Q=U2-U1+A (Q-soojushulk, U-siseenergia, A-töö välisjõudude vastu). Soojushulga (Q) ühikuks on (J). 11. Isotermiline protsess – protsess kus const. temp. on antud gaasihulga ruumala pöörvõrdeline rõhuga. pV=const e p1/p2=V1/V2 p- rõhk v-ruumala Isobaariline protsess – protsess, kus temp tõusmisel 10C võrra suureneb gaasi ruumala 1/273 võrra selle gaasi ruumalalt temperatuuril 00C. V1/V2=T1/T2 Isokooriline protsess – protsess, kus temp tõusmisel 10C võrra suureneb iga gaasihulga rõhk 1/273 võrra selle gaasihulga rõhust temperatuuril 00C. p1/p2= T1/T2 12
gaasimassi rõhk pöördvõrdeline ruumalaga Isobaariline GayLussaci seadus: Jääval rõhul on antud gaasikoguse ruumala võrdeline gaasi absoluutse temperatuuriga Isobaariline Charles'i seadus: jääva ruumala juures on antud gaasimassi rõhk võrdeline gaasi absoluutse temperatuuriga Clapeyroni s: antud gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis jagatud avsoluutse temperatuuriga on jääv suurus Moolides avaldatud, mistahes aine hulga korral omandab Clapeyroni võrrand kuju pV=nRT (MendelejeviClapeyroni võrrand) SISEENERGJA JA SELLE MUUTMISE VIISID. TD I. TDI energia jäävuse seadus, mis seob siseenergia töö ja soojushulga Kõikidest siseenergia liikidest muutub soojusnähtustes vaid molekulide kineetiline ja nende vastastikmõju potensiaalne energia Siseenergia keha koostisosakeste ja väljade vastastikmõju ning osakeste liikumise energia summat nim siseenergiaks U=3/2m/MRT (üheaatomilise ideaalse gaasi siseenergia)
6variant 1.Ühtlaselt muutuv ringliikumine- Nurkkiirus pole konstantne sellepärast et on olemas nurkkiirendus ,mille vektor on nurkkiiruse vektoriga samasuunaline e aksiaalvektor. 2.Harmooniline võnkumine-Võnkumiseks nim protsesse,milledel on iseloomulik teatud korduvus .Siinuseliselt v koosinuseliselt toimuvaid füüsikalisi suurusemuutusi ajas nim harm võnk.H v amplituudiks nim keha max hälvet tasakaaluasendist. Võnkuva punkti koguenergia = igal ajahetkel kineetilise energia ja pottesnisaalse summaga. Harmoniline võnkumine on protsess, kus punktmass liigub mööda sirget ning tema asukohta kirjeldav koordinaat(X) muutub ajas siinus(või koosinus) funktsiooni järgi. Harmooniliselt võngubnäiteks ühtlaselt nurkkiirusega() mööda ringjoont liikuva punkti(m 3.Akustika-käsitleb häält ja tema seost teiste füüsikaliste nähtustega..Heli isel kõrgus,tämber ja valjus. Gaasides ja vedelikes levib heli pikilainetel ja tahketes nii piki kui ristil.Helid jaot:lihthelid e toonid
soojuse juurdevoolu tõttu. Tahkumine - aine ülem vedelast olekust tahkesse koos soojuse eraldumisega. Aurustumine - vedeliku aurustumine ümbritsevasse ruumi .Soojushulk aines suureneb .Veeldumine-kui aur muutub vedelikuks on tegu veeldumise e kondenseerumisega .Soojust antakse ära . Amorfsetel ainetel pole kindlat sulamis- ja tahkumistemperatuuri ,kristalsetel aga on . 34.Termodünaamilised protsessid gaasides Isotermiline protsess(t-const)-kogu antav soojus muutub tööks dQ=dA Isobaariline pr(p-const)-kogu antav rõhk läheb siseenergiaks ja tööks dQ=dU+dA Isokooriline pr(V-const)-kogu ruumalamuutus muutub siseenergiaks dQ=dU 35.Soojusjõumasina kasutegur Soojuse arvel tehakse tööd ,kasutegur on seda suurem ,mida väiksem on Q2(ära antav soojushulk).Q1=U2-U1+A1 U1-siseenergia ühes punktis ,U2-sen teises punktis ,Q1-juurde antav soojushulk,A1-välisjõudude vastu tehtud töö . A=Q1-Q2
v 3) =/2, siis 2 m mg Clapeyroni võõrand: pV=RT, kus R=8,314 RM Erirelatiivsusteooria J/mol*K. pV=mRT/müü. 2 2 Seda nim
Ringprotsess: U 0 AQ A > 0 sisemised jõud teevad tööd, A < 0 välised jõud teevad tööd Isotermiline protsess: T 0 U 0 AQ Q > 0 süsteemile antakse soojushulk, Q < 0 süsteem annab ära soojushulga Isohooriline protsess: V 0 A 0 U Q
Schrödingeri võrrand on kvantmehaaniline vaste Newtoni teisele seadusele (F = m*a). Üldine kuju: �Ψ = �Ψ. H on hamiltoniaan (energiaoperaator); E on süsteemi energia. Energiatasemed. Kvantsüsteemidele on iseloomulik kindlate energiatasemete olemasolu. Üleminekuga ühelt energiatasemelt teisele kaasneb energia kiirgumine või neeldumine, sagely elektromagnetkiirgusa (nt valguse) kujul. Lubatud energiatasemed avalduvad võrrandiga En = - h*r/n2 kus R on Rydbergi constant, R = me * e4/8*h3 * €02 Kvantarvud. Lainefunktsioonides esinevad sageli täisarvud, millest võib sõltuda ka lainefunktsiooni matemaatiline kuju, need arvud ongi kvantarvud. Vesiniku aatomi lainefunktsioonides sisaldub 4 kvantarvu: - peakvantarv n määrab orbitaali mõõtmed ja energia - orbitaalkvantarv l määrab orbitaali tuuma ümber ringlemise kiiruse ja selle kaudu orbitaali kuju - magnetkvantarv ml kirjeldab orbitaalse liikumise orientatsiooni
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. elektriline: aku laadimine-tühjenemine) Isoprotsessides: isotermiline T=consT. Δu=0 Q=A isokooriline V=consT. Δu=Q A=0 isobaariline p=consT. A=pΔV Δu=Q-A adiabaatiline Q=0 Δu=-A Mis tahes keha siseenergiaks nim tema molekulide korrapäratu liikumise kineetilise energia, vastastikuse mõju potentsiaalse enrgia ja molekulisisese energia summat. Gaasi siseenergia muutub tööd tehes, soojendamisel või jahutamisel. 33. Erisoojus jääval rõhul ja jääval ruumalal. Ep=Ev+R
On võimalk ka olukord kus süsteem mehhaanilist tööd ei tee. (V=const.) ja kogu saadud soojushulk kulub siseenergia muuduks. See tähendab, juhul kui dA=0 siis dU=dQ 3.1.3. Ideaalse gaasi olekuvõrrand: m-gaasi mass M- gaasi molaarmass R- universaalne gaasikonstant (R= 8,31 J/K*mol ) Või p- gaasi rõhk, V- Gaasi ruumala, T- Gaasi temperatuur, p, V, T on gaasi olekuparameetrid 3.1.4. Isotermiline protsess: Isotermilise protsessi puhul viiakse gaas ühest olekust teise jääval temperatuuril. T=const, pV=const. Kui tegemist on gaasi kahe järjestikuse olekuga, siis isotermilise protsessi puhul rõhkude ja ruumalade suhted on pöördvõrdelised. p1V1=p2V2; p1/p2=V2/V1 Muutumatu gaasi hulga ja koostise puhul on temperatuuridele vastavad isotermid omavahel paralleelsed pöördvõrdelise sõltuvuse kõverad, kui
pV = RT, kus p on rõhk, V on ruumala, on gaasi hulk (moolides), T on absoluutne temperatuur ja R on universaalne gaasikonstant (8,31 J/mol*K). · Universaalne gaasikonstant on katseliselt määratud füüsikaline konstant, mis väljendab ühe mooli ideaalse gaasi tehtavat paisumistööd tema temperatuuri tõstmisel ühe kelvini võrra muutumatu rõhu juures. R on universaalne gaasikonstant (8,31 J/mol*K). · Isotermiline protsess, kui gaasi temperatuur ei muutu pV = const ; kahe oleku võrdlemisel saame p1V1 = p2V2 . V = const · Isobaariline protsess, kui gaasi rõhk ei muutu T ; kahe oleku V1 V2 = T võrdlemisel saame 1
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
