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 kulg pöörl võnk 2 4. Universaalne gaasikonstant võrdub ühe mooli ideaalse gaasi paisumistööga isobaarilises protsessis , kus gaas soojeneb 1 K võrra. 5. i i2 CV R , CP R 2 2 6. Eelmine valem, i = 5 7. Aatomite arvust molekulis. 8. Adiabaatiline protsess ei toimu soojusvahetust ümbritseva kk-ga. Näiteks heli levimine gaasis. 9. Clapeyroni võrrand kehtib ideaalse gaasi korral. 10. Ideaalne on gaas, mille korral kehtib Clapeyroni võrrand. 11. 78 Pa 12. Osakeste keskmist kineetilist energiat. 13
9. Isoprotsessideks nim. Gaasi oleku muutust,kui üks oleku parameeter jääb muutumatuks Isobaariline protsess on gaasi oleku muutus jääval rõhul isotermiline protsess on isohooriline protsess on 10. Ideaalse gaasi seadused isoprotsessides: Boyle´i Mariotte´i seadus - Jääval temp on antud gaasi koguse rõhk põõrdvõrdeline ruumalaga(isoprotsessis) Gay-Lussacy´i seadus Jääval rõhul on antud gaasi koguse ruumala võrdeline temperatuuriga (isobaarilises protsessis) Charlesi seadus Jääval ruumalal on antud gaasi koguse rõhk võrdeline temp´ga 11. Keha Siseenergiaks nim. Keha molekulide kineetilise ja potensiaalse energia summat mikrokäsitluses 12. Valem gaasi paisumisel: A=p V 13. Termodünaamika 1 seadus Süsteemi siseenergia muut Süsteemi üleminekul ühest olekust teise = välisjõudude töö ja süsteemile antud soojushulga summaga Q= U + A` Termodünaamika 2 seadus Osakesed paiknevad mingi korra järgi, st
2) Sulamisel ,kus on sulamissoojus 3) Aurumisel ,kus L on aurustumissoojus -Gaasi töö arvutamine isobaarilisel protsessil -Termodünaamika I seadus Termodünaamika I seadus sätestab, et keha siseenergia (U) saab muuta tänu soojushulgale (Q), mis vahetatakse väliskeskonnaga ning tööle (A), mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Seaduse rakendamine isoprotsessidele 1) Isotermilises protsessis , kus Kehale antud soojushulk läheb täielikult tööks 2) Isobaarilises protsessis 3) Isohoorilises protsessis, kus 4) Adiabaatiline protsessis, kus Süsteemi siseenergia arvelt võib toimuda töö. -Adiabaatiline protsess See on protsess, mille vältel süsteem ei ole väliskeskkonnaga soojusvahetuses. -Soojusmasinad, tööpõhimõte, reaalse ja ideaalse soojusmasina kasutegur Soojusmasinad on seadmed, mis muundabvad kütuse siseenergiat mehaaniliseks energiaks. Soojusmasinad on nt. Auruturbiin, aurumasin, sisepõlemismootor, reaktiivmootor.
Näiteks gaas teeb paisumisel tööd , kus p on gaasi rõhk ning ΔV on ruumala muut. Võimalikud on ka muud töö vormid (nt. elektriline: aku laadimine-tühjenemine). Diferentsiaalkujul saab esimest seadust esitada järgnevalt: Kui teha lihtsustus ning vaadelda sama protsessi ühe mooli ühe kraadilise muutuse jaoks, siis saab termodünaamika I seaduse esitada kujul: 4 (Cp - moolsoojus isobaarilises protsessis, CV - moolsoojus isohoorilises protsessis, R - Universaalne gaasikonstant) Universaalne gaasikonstant näitab tööd, mida teeb üks mool ideaalgaasi, paisudes isobaariliselt nii palju, et tema temperatuur tõuseb ühe kraadi võrra. Termodünaamika esimene seadus väidab, et energia ei saa tekkida ega hävida. Üks järeldus sellest seadusest on, et energiahulk, mis voolab mingisse seadmesse, võrdub energiahulgaga, mis seadmest välja voolab. Võtame näiteks elektrilambi
temperatuur erineb väliskeskkonna temperatuurist), keha üleminekuks nimetatakse soojuslikult isoleeritud ehk adiabaatiliseks olekust 1 olekusse2 süsteemiks, soojuse ülekannet tõkestavaid pindu aga vajalik soojushulk q=i2- adiabaatilisteks pindadeks. Süsteem, mis on i1. Seega on väliskeskkonnast eraldatud samaaegselt adiabaatiliste ja isobaarilises td 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.
q=Q/M [J/kg]. Arvuliselt on võrdne tööga, mis on vaja, et viia gaas 20.Vee aurustumine. Vee aurustumise all mõistetakse 4. Ideaalne gaas . Selle all mõistetakse gaasi, mis mahuga v vaakumist ruumi rõhuga p. Entalpia antakse sellist TD pr, kus küllastustempl olev vesi muudetakse koosneb elastsetest molekulidest, mille vahel puuduvad keha 1kg kohta. Entalpia on ekstensiivne suurus. isobaarilises kuumutamisprotsessis kuivaks küllastunud jõud. Ideaalse gaasi molekulide endi maht on tühiselt Entalpia kui olekufunktsiooni määravad kaks auruks. Aurustumissoojus r : r=h``-h`=(u``-u`)+p(v``-v`). väike, mis võimaldab neid vaadelda materiaalsete meelevaldset olekuparameetrit. Ideaalse gaasi entalpia 21.Veeauru ülekuumendamine. Selle all mõistetakse punktidena. Gaasi molekulid on pidevas liikumises
q=∆u+l, l=0 v s 2) Isobaarne protsess on protsess, mis toimub püsival rõhul. (p=const ja p=0).Ideaalgaaside korral järeldub võrranditest v1p1=T1R, v2p2=T2R, et v2/v1=T2/T1 Gay-Lussaci võrrand. Siin termodünaamilises süsteemis tehnilist tööd ei tehta ning termodün. keha üleminekuks olekust 1 olekusse2 vajalik soojushulk q=cp(t2-t1). Seega on isobaarilises td protsessis keha poolt juurdesaadav või äraantav soojushulk võrdne protsessis esineva entalpia muutusega. Joonis: p T v s 3) Isotermiline protsess on selline td pr, mis toimub püsival temperatuuril. (T=const, T=0). p1v1=p2v2 => p1/p2=v2/v1— Boyle-Mariotte´i seadus. Siin mehaaniline ja tehniline töö on omavahel võrdsed. Seega muundub
) 61. Mehaanilise töö väärtus isohoorilises protsessis. dl=pdv ning kuna dv=0 siis protsessis mehaanilist tööd ei tehta. 62. Millega on võrdne isohoorilises protsessis termodünaamilisele süsteemilie juurde või ärajuhitud soojushulk. Isohoorilises protsessis termodünaamilisele süsteemile juurde või ärajuhitav soojushulk on võrdne protsessis esineva siseenergia muutusega. nii tagastatava kui ka tagastamatu protsessi korral. 63. Tehnilise töö väärtus isobaarilises protsessis. Kuna dp=0, siis termodünaamilises süsteemis tehnilist tööd (lt=-vdp) ei tehta 64. Millega on võrdne termodünaamilises protsessis keha poolt juurde või äraantav soojushulk. Termodünaamilises protsessis keha poolt juurdesaadav või äraantav soojushulk on võrdne protsessis esineva entalpia muutusega nii tagastatavas kui ka tagastamatus protsessis. 65. Isotermiline protsess, milline on isotermilises protsessis sooritava mehaanilise ja tehnilise töö suhe.
dl=pdv ning kuna dv=0 siis protsessis mehaanilist tööd ei tehta. 63. Millega on võrdne isohoorilises protsessis termodünaamilisele süsteemilie juurde või ärajuhitud soojushulk. -Isohoorilises protsessis termodünaamilisele süsteemile juurde või ärajuhitav soojushulk on võrdne protsessis esineva siseenergia muutusega. nii tagastatava kui ka tagastamatu protsessi korral. 64. Tehnilise töö väärtus isobaarilises protsessis. Kuna dp=0, siis termodünaamilises süsteemis tehnilist tööd (lt=-vdp) ei tehta 65. Millega on võrdne termodünaamilises protsessis keha poolt juurde või äraantav soojushulk. Termodünaamilises protsessis keha poolt juurdesaadav või äraantav soojushulk on võrdne protsessis esineva entalpia muutusega nii tagastatavas kui ka tagastamatus protsessis. 66. Isotermiline protsess, milline on isotermilises protsessis sooritava mehaanilise ja tehnilise
· Molekulide mõõtmed on tühised võrreldes molekulidevahelise kaugusega · Molekulid ei interakteeru üksteisega (molekulide vastasmõju seisneb ainult nende omavahelistes elastsetes põrgetes). Ideaalne gaas on seega lõpmatult kokkusurutav ja teda ei ole võimalik veeldada. Boyle-Mariotte'i seadus Ideaalse gaasi olekuvõrrand (ehk 1.3 Isobaariline protsess Clapeyroni-Mendelejevi võrrand) on Isobaarilises protsessis gaasi rõhk ei muutu, võrrand, mis seob ideaalse gaasi p=const. Ruumala muutumisel saab rõhk olekuparameetreid, kui see gaas on konstantseks jääda ainult siis, kui muutub ka tasakaaluolekus. Ideaalse gaasi olekuvõrrand temperatuur. on tuletatud kolmest parameetrist: õhk, ruumala, temperatuur, lisaks süsteemis olevate ainete hulk n. Ideaalse gaasi olekuvõrrandi järgi = Selle võib esitada kujul
Tehke graafik. Isohoorilises protsessis: ( ) isohoor Joonisel: ( ) 89. Lähtudes ideaalse gaasi olekuvõrrandist, leidke seos isobaarilise protsessi oleku kirjeldamiseks. Tehke graafik. Isobaarilises protsessis: isobaar ( ) Joonisel: ( ) 90. Lähtudes joonisest, tuletage molekulaarkineetilise teooria põhivõrrand. Ajavahemikus jõuavad seinaelemendini kõik molekulid, mis asuvad ruumalas:
(l,lt) 3. Siseenergia muutus protsessis , entalpia muutus protsessis , entropia muutus protsessis . 4. Protsessis osalev soojushulk (q), p-v diagrammil graafiline töö, t-S diagrammil graafiliselt soojushulka. Isihoorne protsess Nimetatakse protsessi, mis kulgeb konstantsel mahul Isobaarne protsess On protsess, mis püsival rõhul. Siin termodünaamilises süsteemis tehnilist tööd ei tehta ning termodünaamilise keha üleminekuks olekust 1 olekusse 2. Seega on isobaarilises termodünaamilses protsessis keha poolt juurdesaadav või äraantav soojushulk võrdne protsessis esineva entalpia muutusega. Isotermiline protsess On selline termodünaamiline protsess, mis toimub püsival temperatuuril. Siin mehaaniline ja tehniline töö on omavahel võrdsed. Seega muundub isotermilisse protsessi antav soojus täielikult tööks. Ts-diagrammil väljendub isotermiline protsess horisontaalse joonena. Adiapaatne protsess
ülekuumendamine. 1.küllastunud veeaur I(rõhu järgi). 2.Tabel temperatuuri järgi. 3. Vee- ja ülekuumendatud auru tabel. Diagrammid: pv; Ts ja hs. Vee isobaarne kuumutamine. Vee kuumut all mõistame vee temp. tõstmist algolekust kuni antud rõhule vastava küllastustempini. Sagedamini vee kuumut käigus tema rõhk ei muutu= isobaariline protsess. Seda seletab Ts-diagramm. ’ Vee aurustumine. Vee aurustumise all mõistetakse sellist TD pr, kus küllastustempl olev vesi muudetakse isobaarilises kuumutamisprotsessis kuivaks küllastunud auruks. Aurustumissoojus r : r=h``-h`=(u``-u`)+p(v``-v`). Veeauru ülekuumendamine. Selle all mõistetakse auru isobaarilist kuumutamist küllastustemplt antud temperatuurini. .Põhiprotsessid veeauruga.Põhiprotsesse on neli: 1). Isohooriline protsess. Maht pr. jooksul ei muutu. Auru isohoorsel kuumut temp tõuseb. Sõltuvana algolekust aur isohoorilisel jahtumisel kas kuivab või niiskub. Isohoorilises protsessis aurule
Võimalikud on ka muud töö vormid (nt. elektriline: aku laadimine-tühjenemine). Diferentsiaalkujul saab esimest seadust esitada järgnevalt: Kui teha lihtsustus ning vaadelda sama protsessi ühe mooli ühe kraadilise muutuse jaoks, siis saab termodünaamika I seaduse esitada kujul: 7 (Cp - moolsoojus isobaarilises protsessis, CV - moolsoojus isohoorilises protsessis, R - Universaalne gaasikonstant) Universaalne gaasikonstant näitab tööd, mida teeb üks mool ideaalgaasi, paisudes isobaariliselt nii palju, et tema temperatuur tõuseb ühe kraadi võrra. Termodünaamika teine seadus käsitleb looduslike protsesside mittepööratavust. Tal on hulk omavahel ekvivalentseid sõnastusi. Clausiuse sõnastus: Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas.
(20a) Võrranditest (4) ja (20a) lähtudes saab etroopia muudu avaldada kujul m T 2 + m R ln V 2 . S = S 2 - S 1 = CV ln (51) µ T1 µ V1 Kuidas muutub entroopia eelpool vaadeldud termodünaami-listes isoprotsessides? (1) Isotermilises protsessis T2 = T1 ning m S= R ln V 2 . (52) µ V1 (2) Isobaarilises protsessis T2 / T1 = V2 / V1 ning m m S = ( CV + R ) ln V 2 = C p ln V2 . (53) µ V1 µ V1 (3) Isohoorilises protsessis V2 = V1 ning m T2 . S = CV ln (54) µ T1 (4) Adiabaatilises protsessis dQ = 0 ning
Soojuse juurdeviimisel protsessi kulgeb joon vasakult paremale, soojuse eemaldamisel vastassuunas. Isobaarses protsessis tehnilist tööd ei sooritata. Gaasi ühikumassi töö on l 1,2 = p (v2 - v1) Isobaarse protsessi töö avaldub keskmise jäävruumala erisoojuse vahendusel: T2 Qp = mcpksk (T2 T1 ) (72) T1 Termodünaamika 1.seaduse (62a) põhjal järeldub, et kogu soojus isobaarilises protsessis kulub entalpia muutusele (67) qp = i Entroopia muutus isobaarses avaldub järgmiselt s = s2 s1 = cv ln T2/T1 = cp ln v2/v1 Joonisel 10a on kujutatud isobaarne protsess Ts-diagrammil Joonis 10a. Isobaarne protsess Ts-diagrammil. 5.7. Isotermne protsess (T=konst). Isotermseks nimetatakse sellist termodünaamilist protsessi, mis toimub püsival temperatuuril, so T=konst. Termiliste parameetrite vaheline seos isotermses protsessis avaldub kujul:
annaabi.ee 
