v1 T suhtuvad võrdeliselt absoluutsete temperatuuridega: p=const(isobaariline) = 1 v 2 T2 3) Charles' seadus: Kui gaasi olekumuutus toimub konstantsel erimahul siis rõhud suhtuvad p1 T1 võrdeliselt absoluutsete temperatuuridega: v=const(isohoorne) = p 2 T2 11. Ideaalgaaside segud. Partsiaalrõhu mõiste. Daltoni seadus. Gaasikomponendi suhteline osamass ja suhteline osamaht. *Ideaalgaaside segu on ideaalsete gaaside mehaaniline segu, mille puhul kehtivad samuti idealgaaside olekuvõrrandid. Iga gaas segus võtab enda alla kogu segu mahu ja omandab segu temperatuuri. *Partsiaalrõhk kui iga üksikgaas avaldab anuma seintele kindlat rõhku ja üksikuid gaase
siseenergia dU. Paisumisel on gaas võimeline tegema tööd dL. dQ = dU + dL või keha massiühiku kohta dq = du + dl. Lõplike vahede kaudu avaldub seadus kuju ∆q = ∆u + l . Materiaalselt suletud termodünaamilisse süsteemi sisestatud soojushulk kulub siseenergia muutmiseks ja tööks. dq = du + dl . Kuna toimub süsteemis ainult mehaaniline töö, siis dq = du + pdv . Adiabaatne süsteem (dq = 0): dl = – du . Isohoorne protsess (dv = 0): dq = du . 9. Entalpia. Termodünaamilise keha entalpiaks H nimetatakse siseenergia (U) ja rõhuenergia (pV) summat. H = U + pV, J . Erientalpia h = H/M = u + pv, J/kg. Entalpia põhimõõtühik on džaul (J). Entalpia antakse tavaliselt keha 1 kg kohta (erientalpia): h = H/M J/kg (M on keha mass). Süsteemi entalpia on ekstensiivne suurus, keha ühiku kohta antuna aga intensiivparameeter. Entalpia on olekufunktsioon :
t=const., siis erimahud ja rõhud suhtuvad pöördvõrdeliselt rõhkudega. Isotermiline protsess 2) Gay Lussac seadus Kui gaasi oleku muutus toimub constantsel rõhul, siis erimahud suhtuvad võrdeliselt absoluutsete temperatuuridega. Isobaarne protsess 3) Charley seadus Kui gaasi oleku muutus toimub constantsel mahul või erimahu, siis rõhud suhtuvad võrdeliselt absoluutsete temperatuuridega. Isohoorne protsess Ideaalgaaside olekuvõrrand: Ideaalgaasi olekuvõrrandiks (termiliseks olekuvõrrandiks) nimetataksevõrrandit, mis seab omavahel tema (gaasi) termilisi olekuparameetreid (p;v;t). Selle võrrandi saab tuletada: 1) Gaasi molekulaar kineetilise teooria põhivõrrandite alusel; 2) Boyle Mariotte ja Gay Lussac seaduse alusel. Oletame, et mingisugune gaas, mille mass on 1kg, suundub algolekust lõppolekusse. Algoleku parameetrid on (p1;v1;t1) ja lõppu (p2;v2;t2).
..............................................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.........................................................................................
v1 T suhtuvad võrdeliselt absoluutsete temperatuuridega: p=const(isobaariline) 1 v 2 T2 3) Charles' seadus: Kui gaasi olekumuutus toimub konstantsel erimahul siis rõhud suhtuvad p1 T1 võrdeliselt absoluutsete temperatuuridega: v=const(isohoorne) p 2 T2 11. Ideaalgaaside segud. Partsiaalrõhu mõiste. Daltoni seadus. Gaasikomponendi suhteline osamass ja suhteline osamaht. *Ideaalgaaside segu on ideaalsete gaaside mehaaniline segu, mille puhul kehtivad samuti idealgaaside olekuvõrrandid. Iga gaas segus võtab enda alla kogu segu mahu ja omandab segu temperatuuri. *Partsiaalrõhk kui iga üksikgaas avaldab anuma seintele kindlat rõhku ja üksikuid gaase
a PROTSESS a Füüsikaline a näitaja a Isobaarnea a Isohoorne a Isotermne Isoentroopne a Pconst. a V a T a a a dl/dq a 1n a R1na RT 1n
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) Mikroparameetrid füüsikalised suurused, mis kirjeldavad ainet molekultasandil. Nt.
: h = p(t2 t1); (2 25) h u pv: h = u + pv dq = dh + dlt dlt = - vdp cp = ( dq/dT)p = (h/T)p , . 1 2: T2 h = h2 h1 = cpdT T1 - : : (2) s = dq/T (1) : s = cvln(T2/T1) + Rln( 2/ 1) ; (2 -26) s = cpln(T2/T1) - Rln(P2/P1) ; (2 -27) s = cvln(P2/P1) + cpln( 2/ 1) . (2 -28) . () , . 1). Isohoorne protsess (.4.1). = Const , 2 = 1. (2 - 29) : P2 / P1 = T2 / T1. (2 - 30) 2 = 1, l = 0 1- / : q = u = v(t2 - t1); ( 2 - 31) 2. Isobaarne protsess ( .4.2). P = Const , P2 = P1 - : 2 / 1 = T2 / T1 , (2 -32) : l = P( 2 - 1). (2 - 33) 1- / : q = u + l = (t2 - t1); (2 - 34) 3). Isotermiline protsess ( .4.3).
Kasut. kergeid vedelkütuseid (bensiin, petrool, gaas). protsess(Külmutus-soojuspumpprotsessid). Kütuse ja õhu segu süüdatakse silindris Aurukomp külmutusseadme põhimõtte skeem ja süüteküünlaga(sädemega). ringprotsess TS diagrammil 12 termodün keha isoentroopia komprimeerimine l2=12AB Aurukompressor külmutusseadme ringprotsess: TD kehaks on 23 soojuse protsessi juurdejuhtimine (kütuse isohoorne külmutusagens, sellel ainel on kõrge küllastusrõhk. Freoonil põlemine) suur gaasimuutussoojus, kõrge küllastusrõhuga. 34 pölemisproduktide isoentroopne paisumine, mille käigus 12-külmutusagentsi aurude isoentroopne komprimeerimine kompressoris gaas teeb tööd l1=34B4 22`- ülekuumendatud aurude isobaarne jahtumine küllastusolekuni punktis
te rohkem kokku puutuda kui teile meeldiks. Pange tähele, et jaoks kõige lihtsam on ehk suhtuda neisse kui sümbolitesse. Aga Füüsikaline PROTSESS võite asjale ka teisiti läheneda. näitaja Isobaarne Isohoorne Isotermne Isoentroopne S=const; dq 0 P=const. V=const T=const dl/dq k -l T2 v2 v2 c v ln R ln RT ln s kC p C v T1 v1 0
molekuli keskmine kineetiline energia Ideaalse gaasi olekuvõrrand n molekulide kontsentratsioon k Boltzmanni konstant (1,38*10-23 J/K) T gaasi absoluutne temperatuur Makroparameetrite kaudu: Isoprotsessid kui mingi protsessi käigus gaasi koguse mass on jääv ja üks kolmest parameetrist (p, V, T) ei muutu, siis on tegemist isoprotsessiga. 1) pconst isobaariline (isobaarne) Gay-Lussaci seadus 2) V-const isohooriline (isohoorne) Charles'i seadus 3) T-const isotermiline (isotermne) Boyle - Mariotte'i seadus Termodünaamika I seadus süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, mida tehakse välisjõudude vastu Q juurdeantav soojushulk siseenergia muut - välisjõudude vastu tehtav töö Termodünaamika II printsiip soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale.
siis peab ka selle ruumala kasvama. Vee paisumine on vee tihedus tahkes olekus väiksem kui vedelas olekus. Nagu näha, on vee tihedus suurim o temperatuuril 4 C . o Isoprotsessid, töö isoprotsessides (+ valemid ja joonised) isobaarne- rõhk on jääv V/T=const P isohoorne- ruumala on jääv =const T isotermiline- temperatuur on jääv pV=const o Adiabaatiline protsess, Mendelejev-Clapeyron’i seadus (+ joonis) - on protsess, mille vältel süsteem ei ole väliskeskkonnaga soojusvahetuses näiteks küttesegu kokkusurumine sisepõlemismootori silindris ja õhu kiire kokkusurumine õhksütikus, Kui protsess
siseenergia ja gaas saab tööd teha kogu talle antud soojushulga arvel (A=Q) Isobaarne protsess - ei muutu rõhk ja ideaalse ruumala on võrdeline absoluutse to V1/V2=T1/T2 selle protsessi käigus ei muutu rõhk seega peavad ruumala ja temperatuur teineteisega võrdeliselt muutuma ehk soojuhulk jaguneb gaasi paisumise töö ja siseenergia suurenemise vahel (Q=ΔU+A) Gaasi paisumisel sõltub töö: A=pΔV Isohoorne protsess - ei muutu ruumala ja ideaalse gaasi rõhk on võrdeline absoluutse to p1/p2=T1/T2 - selle protsessi käigus tööd ei tehta (A=0) 42 Mikroparameetrid - füüsikalised suurused, mille abil kirjeldatakse ainet molekuli tasandil (molekulmass mo= M (molaarmass)/ NA (avagadro arv = 6,02*10-23) (molekulmass, kiirus, konsentratsioon (n) ) makroparameetrid - füüsikaline suurus, mis iseloomustab kogu keha tervikuna (mass, rõhk, ruumala, temp)
5 ... 6.5 m/s), b) keskmise kiirusega mootorid (Cm=6.5 ... 9.0 m/s), c) kiirekäigulised mootorid (Cm=9.0 ... 15.0 m/s); 11) jahutussüsteemi järgi; 12) Kolvikäigupikkuse järgi: a) lühikäiguline mootor (S/D<1), b) ristkäiguline mootor (S=D), c) pikakäiguline mootor (S/D>1) [5] 3. OTTO RINGPROTSESS Otto ringprotsess on sisepõlemiskolbmootori ringprotsess, mille iseloomulik tunnus on püsimahuline (isohoorne) soojuse suunamine protsessi. Otto ringprotsessi alusel töötavates mootorites põletatakse kergeid vedel- ja gaaskütuseid (bensiin, petrool, maagaas jt), mis segatuna põlemisõhuga süüdatakse silindirs elektrisädemega. Kütus põleb mootoris niivõrd kiiresti, et mootori kolb selle aja jooksul ei jõua märgatavalt ülemisest surnud seisust kõrvale nihkuda ning see lubabki põlemist käsitleda püsimahulise protsessina. [3]
gaasirõhk surve, millega molekulid rõhuvad anuma seinu. ideaalse gaasi olekuvõrrand - Ideaalse gaasi olekuvõrrand ehk Clapeyroni-Mendelejevi võrrand on võrrand, mis seob ideaalse gaasi olekuparameetreid, kui see gaas on tasakaaluolekus. isoprotsessid protsess, mille puhul üks oleku parameetritest on jääv suurus. a) isotermiline protsess temperatuur on konstantne. b) isobaariline protsess rõhk on konstantne c) isohoorne protsess ruumala on konstantne termodünaamika I seadus süsteemile antud soojushulga arvel suureneb tema siseenergia ja süsteem teeb välisjõudude ületamisel tööd. termodünaamika II seadus Loodus püüab üle minna vähem tõenäoliselt olekult tõenäolisemale. soojusmasin masin, mis muundab kütuse siseenergiat mehaaniliseks energiaks. Iga soojusmasina tööks on vaja kolme osa : 1) soojendi 2) töötav keha
rõhku p , ruumala V ja temperatuuri T kujul: p V = n R T , kus n on gaasi moolide arv (n=N/V; N/Na=m/M); R=kNa- universaalne gaasikonstant. 8,31 J / (K mol) ; p1V1/T1 = p2V2/T2 p1V1/T1=const. 44. Isoprotsessid gaasist ühest olekust teise ülemineku protsess, mille korral on üks parameetritest jääv. pV/T=const kui T=const, siis isotermiline( ), p=const isobaariline( , ), V=const isohoorne ( ). 45. Pindpinevus on vedeliku pinnakihi omadus säilitada antud tingimustes võimalikult väiksemat pinda. Pindpinevusnähruse põhjustavad molekulaarsed jõud. 46. Absoluutseks (A) niiskuseks nimetatakse ühes kuupmeetris niiskes õhus leiduva veeauru massi grammides. A=p/V p-veeauru mass V-ruumala [A]=[kg]/[m3] Rrelatiivse (R) e. suhteline niiskuse all mõistetakse vastaval temperatuuril õhus oleva veeauru tiheduse suhet
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 2 mw 2 gaaside olekuvõrrand on tuletatav molekulaar-kineetilise teooria põhivalemist p n , kus
Aine kriitilisel temperatuuril kaob vedel- ja aurufaasi vahel erinevus. 27. Reaalse gaasi olekuvõrrandid (mõned võrrandi näited) Van der waalsi võrrand a p 2 (v b) RT v 28. Nimetage 7 võimalikku termodünaamilist protsessi. Adiabaatne Protsessis ei toimu soojusvahetust süsteemi ja väliskeskkonna vahel Isotermne Süsteemi temperatuur protsessis ei muutu Isobaarne Süsteemi rõhk protsessis ei muutu Isohoorne Süsteemi maht protsessis ei muutu Isoentroopne Entroopia protsessis ei muutu Isoentalpne Süsteemi entalpia protsessis ei muutu Polütroopne Gaasiga toimuva protsessi puhul pvn on konstantne 29. Ringprotsessi mõiste, ringprotsessi teostamise eesmärk. Ringprotsessid on need protsessid, milles süsteemi algolek taastub pärast seda kui süsteem on läbinud järjestikku mitu erinevat termodünaamilist vaheolekut. Ringprotsessi tähtis
Videaal Ru T videaal 27. Reaalse gaasi kriitiline punkt. 28. Reaalse gaasi olekuvõrrandid (mõned võrrandi näited) Van der waalsi võrrand a p + 2 (v - b) = RT v 29. Nimetage 7 võimalikku termodünaamilist protsessi. Adiabaatne Protsessis ei toimu soojusvahetust süsteemi ja väliskeskkonna vahel Isotermne Süsteemi temperatuur protsessis ei muutu Isobaarne Süsteemi rõhk protsessis ei muutu Isohoorne Süsteemi maht protsessis ei muutu Isoentroopne Entroopia protsessis ei muutu Isoentalpne Süsteemi entalpia protsessis ei muutu Polütroopne Gaasiga toimuva protsessi puhul pvn on konstantne 30. Ringprotsessi mõiste, ringprotsessi teostamise eesmärk. Ringprotsessid on need protsessid, milles süsteemi algolek taastub pärast seda kui süsteem on läbinud järjestikku mitu erinevat termodünaamilist vaheolekut. Ringprotsessi
(2 -28) Все процессы рассматриваются как обратимые. Если процесс возврата (обратный) системы в начальное состояние проходит без теплового воздействия, то такие процессы в идеальных газах называются обратимыми. Изопроцессы идеального газа 1). Isohoorne protsess Изохорный процесс (Рис.4.1). = Const , 2 = 1. (2 - 29) В соответствии с законом Шарля уравнение состояния процесса: P2 / P1 = T2 / T1. (2 - 30) Так как υ 2 = υ 1, то l = 0 и и уравнение 1-го закона т/д имеет вид: q = u = сv∙(t2 - t1); ( 2 - 31) 2
on keha mõõtmete muutumine soojendamisel, aineosakesed hakkavad kiiremini liikuma joon- ja ruumpaisumine- tahked ained paisuvad soojenedes ja tõmbuvad kokku jahtudes, vee paisumine- paisuvad soojenedes ja tõmbuvad kokku jahtudes 13) Termodünaamilised protsessid o Isoprotsessid, töö isoprotsessides (+ valemid ja joonised) isobaarne- rõhk on jääv V/T=const P isohoorne- ruumala on jääv =const T isotermiline- temperatuur on jääv pV=const o Adiabaatiline protsess, Mendelejev-Clapeyron’i seadus (+ joonis) - on protsess, mille vältel süsteem ei ole väliskeskkonnaga soojusvahetuses näiteks küttesegu kokkusurumine sisepõlemismootori silindris ja õhu kiire kokkusurumine õhksütikus, Kui protsess
mõõduks. T=2/3E /k (E - molekulide keskmine kineetiline energia) Kehtib seos pV/T=const. Gaasikoguse rõhk: p= (n molekulide kontsentratsioon, m - molekuli mass, v molekulide keskmine kiirus, E - keskmine kineetiline energia) Gaasikoguse ruumala: V=V Ideaalse gaasi olekuvõrrand: pV=m/MRT=RT (M molaarmass, T gaasi abs. temp., ainehulk moolides) Isotermne protsess: pV=const. ; p V =p V ; Boyle'i ja Mariotte'i seadus Isobaarne protsess: V/T=const. ; V /T =V /T Isohoorne protsess: p/T=const. ; p /T =p /T Siseenergiaks nimetatakse keha molekulise kineetilise ja potentsiaalse energia summat. Siseenergia levimist ühelt kehalt teisele nimetatakse soojusülekandeks. Soojushulk iseloomustab soojusülekandel üleantavat energiahulka.Tähis Q, ühik 1J. Valem: Q=cm t (c aine erisoojus) Termodünaamika I printsiip: süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia
seisust (ASS) ülemisse surnud seisu (ÜSS) toimub õhu isoentroopne komprimeerimine; 2 3: kütuse süütamine elektrisädemega, mille järel toimub põlemine ja isohoorne soojuse andmine protsessi; 3 4: isoentroopne paisumine kolvi liikumisel ülemisest alumisse surnud seisu; 4 1: isohoorne soojuse eemaldamine suitsugaaside juhtimisel
c´= c 0 = c/v0 (40) c = c /0 = c´v0 1 kilomooli gaasi mass on kg ja maht normaaltingimustel on 22,4 m3, seega C = c ; c = C / ; c´= C / 22,4 (41) 4.3. Gaasi erisoojus jääval ruumalal ja rõhul. Gaasi erisoojust arvutatakse tavaliselt kahe ideaalse protsessi puhul jääval ruumalal ja rõhul. Gaasi erisoojus jääval ruumalal e. isohoorne erisoojus . Olgu meil kinnises balloonis gaas massiga 1 kilomool. Gaasi maht jääb konstantseks ( V=const), st gaas ei saa paisumisel tööd teha.Gaasi kuumutamisega kaasneb ainult tema siseenergia suurenemine, mis väljendub temperatuuri tõusuga T1-lt T2-ni. Kogu 1 kilomoolile gaasile antud soojuse saab määrata erisoojuse kaudu, arvestatuna jääval mahul (Cv) ja temperatuuride vahega: qv = Cv (T2- T1) = Cv(T) (42)
suurusega pinda. Mida suurem on see põrgete arv, seda suurem on rõhk. Gaasi rõhu analoogiks on näiteks vastu akent sadav vihm. Ruumala on see ruumiosa, milles molekulid saavad liikuda. Kui vähemalt üks neist suurustest (parameetritest) muutub, peab muutuma ka vähemalt üks teine parameeter, aga võib muutuda ka kaks. Selliseid muutusi nimetatakse protsessideks. Vaatleme kolme liiki protsesse: isotermne, isobaarne, isohoorne. Keemisel vedelik aurustub ka oma pinna all, seal tekivad mullid, mis liiguvad vedeliku pinna poole. Mull jõuab pinnale siis, kui temas oleva gaasi rõhk on suurem kui välisõhurõhk pluss mulli kohal oleva vedelikusamba rõhk. Kui mullid jõuavad vedeliku pinnale, siis vedelik keeb. Üleminekut tahkest olekust vedelasse nimetatakse sulamiseks, aga üleminekut vedelast olekust tahkesse – tahkestumiseks. Üleminekut tahkest olekust gaasilisse nimetatakse
annaabi.ee 
