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 = ?
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. Protsess, mis toimub jääval ruumalal ( V = const ). Isokoorsel protsessil on gaasi rõhu ja temperatuuri suhe jääv suurus (Charles'i seadus) p = const T 4.3 Rõhuühikud Nii füüsikas kui ka tehnikas on aegade jooksul olnud kasutusel mitmed erinevad ühikud. Erandiks ei ole siin ka rõhk ja rõhuühikud
12. Ideaalne gaas? + Võrrand ? Reaalne gaas? Ideaalse gaasi puhul ei arvestata molekulide mõõtmeid ja nende vahelist vastastikmõju. p= 1/3 nmov2 Reaalne gaas on laiemas tähenduses reaalselt eksisteeriv gaas. Kitsamas tähenduses gaas, mille omaduste seletamisel ei piisa ideaalse gaasi mudelist. 13. Isoprotsessid? Iseloom + ül! Kui mingis protsessis kolmest olekuparameetrist jääb üks muutumatuks, siis on tegemist isoprotsessiga. 1. Isobaarne protsess rõhk on konstantne. Isobaarsel protsessil on ruumala ja temperatuur võrdelises seoses. 2. Isohoorne protsess ruumala on konstantne. Isohoorsel protsessil on rõhk ja temperatuur võrdelises seoses. 3. Isotermne protsess temperatuur on konstantne. Isotermsel protsessil on ruumala ja rõhk pöördvõrdelises seoses. 14. Mikro- ja makroparameetrid? Makroparameetrid füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha kui tervikut. Nt. mass, ruumala, rõhk (p=F/S)
1kg kohta. Entalpia on ekstensiivne suurus. Entalpia kui olekufunktsiooni määravad kaks meelevaldset olekuparameetrit. Ideaalse gaasi entalpia sõltub üksnes temp. Tavaliselt võetakse gaasi entalpia normaaltingimustel võrdseks nulliga. Termodünaamilise keha entalpia antud rõhul: I=int.0st- t.ni.cpdt. Termodünaamilise keha entroopia s on soojushulga ja absoluutse temp. suhe, mille Isobaariline protsess. Niiske auru isobaarsel kuumutamisel 10. Aurujõuseadme ringprotsess. Elektrienergia ja aurutemp. ei muutu. Ülekuumendatud auru isobaarsel soojuse koostootmine ehk termofikatsioon. kuumutamisel temp. tõuseb. Isobaarses protsessis on aurule Aurujõuseadme põhimõteskeem: l0=Q0=Q1-Q2 juurdeantav soojushulk q=i2-i1. Kui isobaarses kuumutusprotsessis aur läheb niiskest olekust ülekuumendatud
võrrandiks, mis seob gaasimolekuli keskmise kineetilise selle maht ei muutu. (v=const, dv=0). p1v1=RT1; energia temperatuuriga, on võrrand: 2/3(mw 2/2)=kT, kus p2v2=RT2--erimaht=> p1/T1·v=R=p2/T2·v => 2). Isobaariline protsess. p=const. Niiske auru k- Boltzmanni konstant(k=1,38·10 -23 J/K). 3. Avogadro p1/p2=T1/T2.so isohoorse protsessi põhivõrrand. isobaarsel kuumutamisel aurutemp. ei muutu. seadus pv=NkT, kus V- gaasi maht, N- mahus V olev Olekuparameetrite vaheline seos isohoorses protsessis. Ülekuumendatud auru isobaarsel kuumutamisel temp. molekulide koguarv(N=nV). Tähist moolmassi µ S2-S1=Cvln(p2/p1)=Cvln(T2/T1), (entroopia). tõuseb. Isobaarses protsessis on aurule juurdeantav
7. Põhiprotsessid veeauruga 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 juurdeantud soojushulk q=u=u2-u1=(i2-i1)-v(p2-p1) J/kg. kui isohoorse protsessi lõpppunkt on niiske auru piirkonnas, siis auru kuivusaste protsessi lõpul x=vx-v’/v2’’-v2’. 2). Isobaariline protsess. p=const. Niiske auru isobaarsel kuumutamisel aurutemp. ei muutu. Ülekuumendatud auru isobaarsel kuumutamisel temp. tõuseb. Isobaarses protsessis on aurule juurdeantav soojushulk q=i2-i1. Kui isobaarses kuumutusprotsessis aur läheb niiskest olekust ülekuumendatud olekusse, siis protsessist osavõttev soojushulk q=(1-x)r+(i2-I’’)=(1-x)(I’’-I’)+(i2-I’’) J/kg, Meh. töö on isobaarses protsessis l=p(v2-v1). 3). Isotermiline protsess. Niiske auru isotermilisel kuumutamisel rõhk ei muutu.
.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 juurdeantud soojushulk q=u=u2-u1=(i2-i1)-v(p2-p1) J/kg. kui isohoorse protsessi lõpppunkt on niiske auru piirkonnas, siis auru kuivusaste protsessi lõpul x=vx-v’/v2’’-v2’. 2). Isobaariline protsess. p=const. Niiske auru isobaarsel kuumutamisel aurutemp. ei muutu. Ülekuumendatud auru isobaarsel kuumutamisel temp. tõuseb. Isobaarses protsessis on aurule juurdeantav soojushulk q=h2-h1. Kui isobaarses kuumutusprotsessis aur läheb niiskest olekust ülekuumendatud olekusse, siis protsessist osavõttev soojushulk J/kg, Mehaaniline töö on isobaarses protsessis l=p(v2-v1). 3). Isotermiline protsess
Võrrandist (22) saame leida vaadeldava gaasi R : R1 = pV/T (23) Arvestades, et 1 kilomooli mistahes gaasi maht normaaltingimustel on 22,4146 m3/kmol , saame R1 = 8314/ J/(kmol K) (23a) või R1 = 8314 = R , Kus R universaalne gaasikonstant, J/kmol K Universaalne gaasikonstant väljendab arvuliselt paisumistööd, mida teeb 1 kilomool gaasi isobaarsel protsessil temperatuuri tõstmisel 1 K võrra. Clapeyron-Mendelejevi võrrand. Võrrandit (22) saame kirjutada järgmisel kujul R = pV/T (24) Või pV = RT see on Clapeyron-Mendelejevi võrrand (25) Teades, et R1 = 8314 J/kmol K , saame võrrandi (25) kirjutada nii: pV = 8314 T (26)
Molaarne isokoorne soojusmahtuvus soojushulk 1-mooli gaasi temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra jääval ruumalal . Isobaarsed protsessid protsessid mis toimuvad jääval rõhul. (Cp) Cp = C v + R Mayeri valem (gaasikogus 1mool) Ülal antud asjast järeldub et ideaalse gaasi isobaarne molaarne soojusmahtuvus ületab isokoorse molaarse soojusmahtuvuse universaalse gaasikonstandi R võrra . Füüsikline põhjendus on et isobaarsel soojendamisel tuleb teha tööd gaasi ruumala suurendamiseks. Mayeri valem erisoojuste jaoks ( gaasikogus 1 massiühik) Cp=CV + R/µ Tegijapoiss 2010 Molekuli vabadusastmete mõiste. Molekuli kineetiline energia koosneb nii kulg-, pöördkui võnkliikumise energiast. Kulgliikumine voib toimuda kolmes uksteisest soltumatus suunas, teisiti oeldes molekulil on kolm külgliikumise vabadusastet. Poordliikumine voib samuti toimuda kolme erineva telje umber, seega on molekulil ka