masina käigushoidmiseks. Vastavalt energia jäävuse seadusele ning termodünaamika esimesele sedusele on esimest liiki igiliikuri loomine võimatu. ISOPROTSESSID: Kui mingis protsessis kolmest olekuparameetrist jääb üks muutumatuks, siis on tegemist isoprotsessiga. 1. Iobaariline protsess: Jääval rõhul toimuvat protsessi nimetatakse isobaarseks protsessiks. . 2. isokoorne protsess: Isokoorne protsess toimub jääval ruumalal. 3. Isotermiline protsess: Isotermne protsess toimub jääval temperatuuril. Termodünaamika II printsiip väidab, et soojus ei saa iseenesest minna üle külmalt kehalt kuumemale. Entroopia- füüsikaline suurus, mida kasutatakse energia kvaliteedi kirjeldamisel. (tähis: S)
suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks. 28. Mis asi on perpetuum mobile? Perpetuum mobile on igiliikur, mille abil püüti teha tööd ilma energiat tarbimata. 29. Mida nimetatakse isoprotsessiks? Kui mingis protsessis kolmest olekuparameetrist jääb üks muutumatuks, siis on tegemist isoprotsessiga 30. Nimeta termodünaamikas toimivad isoprotsessid. · Isobaarne protsess · Isokoorne protsess · Isotermne protsess 31. Joonisel on kujutatud isoprotsesside graafikud. Missuguste protsessidega on tegemist? A B C ©anmet.rtg 2007 4 Füüsika 10. klassile _____________________________________________________________________ A. Isobaarne protsess B. Isokoorne protsess
molekulaarset ehitust. 7. Soojusvahetus – protsess, kus üks keha annab soojust ja teine keha saab soojust juurde 8. Termodünaamiline süsteem – Kehade süsteem, mis vahetavad soojust 9. Ideaalse gaasi olekuvõrrand: pV = m/M*RT 10. Isoprotsess – Protsess, kus üks olekuparameeter kolmest jääb muutumatuks Jagunevad: Isobaariline – protsess, kus muutumatuks jääb rõhk[p=const], näide: gaasi kuumutamine liikuva kolbiga anumas [V1/T1/V2T2] Isokoorne – protsess, kus muutumatuks jääb ruumala[V=const], näide: kinnises anumas toimuvad protsessid [p1/T1 = p2/T2] Isotermiline – protsess, kus muutumatuks jääb temperatuur[T=const] [p1V1 = p2V2] 11. Termodünaamika I seadus – Termodünaamilisele süsteemile juurdeantav soojushulk läheb süsteemi siseenergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks[Q =DeltaU + A] 12
Reaalsel gaasil kõik vastupidi. 18. Temperatuur. Erinevad temperatuuriskaalad. Temperatuur iseloomustab keha soojusastet; osakeste kineetilist energiat. Temperatuuri saab mõõta Celsiustes või Kelvinites. 19. Absoluutne nulltemperatuur. Seos Celsiuse ja Kelvini temperatuuri vahel. Absoluutne null = -273oC. Seos Celsiuse ja Kevinite vahel: T = t + 273K 20. Isoprotsessid. Isobaarne – rõhk konstantne; temp. ja ruumala on võrdelises seoses. p = T/V Isokoorne – ruumala konstantne; temp. ja rõhk on võrdelises seoses. V = T/p Isotermne – temp. konstantne – ruumala ja rõhk on pöördvõrdelises seoses. T = pV 21. Töö gaasi paisumisel. Sõltub temperatuurist. Madalamal temperatuuril peab vähem (väiksema energiahulgaga) tööd tegema, sellest tuleb „kasulik töö“. Avaldub kujul A = p m V.Ideaalse gaasi võrrandist A= ∙ RT M 22
Termodünaamika- Teadusharu, mis uurib soojusnähtusi, eeldamata seejuures aine molaarset ehitust. Soojusvahetus- Protsess, kus üks keha annab soojust ära ja teine saab juurde. Termodünaamiline süsteem- Kehade süsteem, mis vahetavad soojust. Suletud süsteem- Kehade kogum, mis on soojusvahetuses ainult omavahel, mitte aga väljaspool kogumit asuvate kehadega. Isoprotsess- Protsess, kus üks olekuparameeter ei muutu. a) Isobaarne: p = const / b) Isokoorne: V= const / c) Isotermne: T= const ( Browni liikumine- Nähtus, kus vees mittelahustuvad ainekübemed saavad vee molekulidelt pidevalt tõukeid ja on seetõttu korrapäratus liikumises. Difusioon- Ühe aine molekulide tungimine soojusliikumisel teise aine molekulide vahele. Termodünaamika I printsiip- Termodünaamilisele süsteemile juurdeantav soojushulk läheb süsteemi siseenergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks.
loodushoiuga? I – süsteemile juurdeantav soojushulk läheb süsteemi siseenergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks. II- määrab protsesside kulgemise suuna, näiteks soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumale või suletud süsteem ei saa üle minna korrastatud olekult mittekorrastatule. 45. Millest sõltub töö gaasi paisumisel? Isoprotsesside iseloomust. 46. Iseloomusta isoprotsesse töö tegemise seisukohast. Isokoorne on halvim, sest töö on 0. Isotermne on parim, sest seal on töö hulk kõige suurem. 47. Kirjelda soojusmasina tööpõhimõtet? Soojusmasina idealiseeritud tsükkel: Süsteemile antakse soojushulk, mille arvelt hakkab gaas paisuma ja kolb liigub üles. Soojendamine katkestatakse, kuid paisumine jätkub siseenergia arvelt ja temperatuur langeb. Edasi hakatakse gaasi kokku suruma, samal ajal süsteemi jahutades. Enne, kui kolb jõuab
külmemale kehale. 22. Millest sõltub töö gaasi paisumisel ? v + ü !! Temperatuurist. Madalamal t-l peab vähem tööd tegema, väiksema energiahulgaga, sellest tulebki nö kasulik töö. Akas= A1-A2 23. Iseloom isoprotsesse töö tegemise seisukohast. Isobaarne protsess- tegemist on protsessiga, mille puhul jääb rõhk konstantseks. Temp ja ruumala on võrdelises seoses, mida suurem on temp, seda suurem on ruumala. Üks suureneb nii arv kordi, suureneb teine sama palju. Isokoorne protsess- tegemist on protsessiga, kus ruumala jääb konstantseks. Rõhk ja temperatuur on võrdelises seoses. Töö on 0. Isotermne protsess- tegemist on protsessiga, kus temperatuur jääb konstantseks. Rõhk ja ruumala on pöördvõrdelises seoses. St, et sama palju, mis üks suureneb, teine väheneb. Siseenergia muutust pole, kuna temperatuur on konstantne ning siseenergia on soojus ehk temperatuuritase. Töö ehk A= juurdeantav soojushulk
· Termodünaamika I seadus. o Energia jäävuse seadus. Süsteemile antud soojushulk läheb süsteemi siseenergia juurdekasvuks ja töö tegemiseks süsteemi välisjõudude vastu. o Siseenergia koosneb kolmest erinevast energiast: Molekulide kaootilise liikumise kineetilisest energiast. Molekulide vastasmõju potensiaalsest energiast. Molekulisesisest energiast. · Soojusmahtuvus ja erisoojus, isokoorne soojusmahtuvus, isobaarne soojusmahtuvus. o Keha soojusmahtuvus on soojushulk, mis tuleb kehale anda selle temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. [ ]. o Aine erisoojus on aine massiühiku soojusmahtuvus. o Isokoorseteks nimetatakse protsesse, mis kulgevad konstantse ruumala tingimustes, so kinnises, jäikade seintega ruumis. o Isobaarsteteks nimetatakse protsesse, mis kulgevad jääval rõhul. · Mayeri valem.
P ehk rõhk on 2mP T on 27 kraadi+273 et teha kalviniteks= 300 R on alati 8,3 J/molK V=50liitrit= 0,05m astmel3. m= 2*10astmel6*0,05*32/ 8,3J/molK*300= 3200000/2490=1285g. 36. Isoprotsessid+ ülesanded selle kohta Isobaarne protsess- tegemist on protsessiga, mille puhul jääb rõhk konstantseks. Temp ja ruumala on võrdelises seoses, mida suurem on temp, seda suurem on ruumala. Üks suureneb nii arv kordi, suureneb teine sama palju. Isokoorne protsess- tegemist on protsessiga, kus ruumala jääb konstantseks. Rõhk ja temperatuur on võrdelises seoses. Töö on 0. Isotermne protsess- tegemist on protsessiga, kus temperatuur jääb konstantseks. Rõhk ja ruumala on pöördvõrdelises seoses. St, et sama palju, mis üks suureneb, teine väheneb. Siseenergia muutust pole, kuna temperatuur on konstantne ning siseenergia on soojus ehk temperatuuritase. Töö ehk A= juurdeantav soojushulk
3) Kui V(ruumala) on muutumatu, siis nim. isokoorseks protsessiks (V=const., rõhk ja t° on võrdelises sõltuvuses: p~T) 9. Termodünaamika I printsiip isoprotsesside korral. U2 U1 - =Q-A (A=0) 1)Isotermne protsess – T=const.(ei muutu gaasikoguse sisemine energia). T.dün I printsiip jääb kujule Q=A. Kogu gaasile antav soojushulk läheb paisumise tööks. U2 U1 2)Isokoorne – V=const.(töö läheb nulliks). T.dün I printsiip jääb kujule - =Q. Gaasile antav soojushulk läheb siseenergia kasvuks. U2 U1 3)Isobaarne protsess – p=const. T.dün I printsiip jääb oma üldisele kujule - =Q-A 10. Adiabaatiline protsess, termodünaamika I printsiip adiabaatilise protsessi jaoks.
· Isoleeritud süsteemi koguenergia on jääv. Termodünaamika I seadus keemiliste protsesside korral: Reaktsiooni soojusefekt on määratud reaktsiooni saaduste ja lähteainete energiate vahega; on võrdne eraldunud või neeldunud energiaga, kui ei tehta tööd (w = 0). Entalpia (H), J/mol: H = U + pV , V ruumala muut; w = - pV (paisumistöö); eksotermiline protsess: energia eraldub, H < 0; endotermiline protsess: energia neeldub, H > 0. Isokoorne protsess (V = const.), reaktsiooni soojusefekt qv = U; w = 0 isobaarne protsess (p = const.), reaktsiooni soojusefekt qp = H. Entalpia muutus keemilistes reaktsioonides: H = U + ngRT , ng gaasiliste ainete moolide arvu muutus keemilises reaktsioonis. TÜ, Füüsikalise Keemia Instituut Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused
• Isoleeritud süsteemi koguenergia on jääv. Termodünaamika I seadus keemiliste protsesside korral: Reaktsiooni soojusefekt on määratud reaktsiooni saaduste ja lähteainete energiate vahega; on võrdne eraldunud või neeldunud energiaga, kui ei tehta tööd (w = 0). Entalpia (H), J/mol: ∆H = ∆U + p⋅∆V , ∆V – ruumala muut; w = - p⋅∆V (paisumistöö); eksotermiline protsess: energia eraldub, ∆H < 0; endotermiline protsess: energia neeldub, ∆H > 0. Isokoorne protsess (V = const.), reaktsiooni soojusefekt qv = ∆U; w = 0 isobaarne protsess (p = const.), reaktsiooni soojusefekt qp = ∆H. Entalpia muutus keemilistes reaktsioonides: ∆H = ∆U + ∆ngRT , ∆ng – gaasiliste ainete moolide arvu muutus keemilises reaktsioonis. TÜ, Füüsikalise Keemia Instituut Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused
51. Millest sõltub töö gaasi paisumisel? valem+ ül.- Temperatuurist. Madalamal t-l peab vähem tööd tegema, väiksema energiahulgaga, sellest tulebki nö kasulik töö. A=p V 52. Iseloom isoprotsesse töö tegemise seisukohast.- 1.Isobaarne protsess- tegemist on protsessiga, mille puhul jääb rõhk konstantseks. Temp ja ruumala on võrdelises seoses, mida suurem on temp, seda suurem on ruumala. Üks suureneb nii arv kordi, suureneb teine sama palju. 2.Isokoorne protsess- tegemist on protsessiga, kus ruumala jääb konstantseks. Rõhk ja temperatuur on võrdelises seoses. Töö on 0. 3.Isotermne protsess- tegemist on protsessiga, kus temperatuur jääb konstantseks. Rõhk ja ruumala on pöördvõrdelises seoses. St, et sama palju, mis üks suureneb, teine väheneb. Siseenergia muutust pole, kuna temperatuur on konstantne ning siseenergia on soojus ehk temperatuuritase. Töö ehk A= juurdeantav soojushulk. See on parim isoprotsess,
54. Millest sõltub töö gaasi paisumisel? valem+ ül.- Temperatuurist. Madalamal t-l peab vähem tööd tegema, väiksema energiahulgaga, sellest tulebki nö kasulik töö. A=p V 55. Iseloom isoprotsesse töö tegemise seisukohast.- 1.Isobaarne protsess- tegemist on protsessiga, mille puhul jääb rõhk konstantseks. Temp ja ruumala on võrdelises seoses, mida suurem on temp, seda suurem on ruumala. Üks suureneb nii arv kordi, suureneb teine sama palju. 2.Isokoorne protsess- tegemist on protsessiga, kus ruumala jääb konstantseks. Rõhk ja temperatuur on võrdelises seoses. Töö on 0. 3.Isotermne protsess- tegemist on protsessiga, kus temperatuur jääb konstantseks. Rõhk ja ruumala on pöördvõrdelises seoses. St, et sama palju, mis üks suureneb, teine väheneb. Siseenergia muutust pole, kuna temperatuur on konstantne ning siseenergia on soojus ehk temperatuuritase. Töö ehk A= juurdeantav soojushulk. See on parim isoprotsess,
siseenergia hulka. Q=siseenergia muut (U) + gaasi poolt tehtud töö(A) ; Q=erisoojus (c) m temepratuurimuut t ; Q=sulamissoojus () mass ; Q=aurustumissoojus (L) mass Gaasi rõhk on rõhk, mis tekib aineosakeste põrgete tulemusena vastu anuma seina, põhja või gaasis asuvat keha. Isobaarne protses on protsess, kus rõhk on konstantne. Sellel protsessil on temperatuur ja ruumala võrdelises seoses. Isokoorne protsess on protsess, kus ruumala on konstantne. Sellel protsessil on temperatuur ja rõhk võrdelises seoses. Isotermiline protsess on protsess, kus temperatuur on konstantne. Sellel protsessil on ruumala ja rõhk pöördvõrdelises seoses. Termodünaamika I seadus: Süsteemile. juurdeantav soojushulk läheb süsteemi siseenergia suurendamiseks ja välisjõudude vastu tehtavaks tööks. Termodünaamika II seadus määrab protsesside kulgemise suunda. Näiteks soojus ei saa
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. Teeme enamkasutatavatest rõhuühikutest lühiülevaate. 1. SI-süsteemi rõhuühik 1 Pa (paskal). SI-süsteemis on rõhuühikuks selline rõhk,
p1V1 p 2V2 = MUUTU: T1 T2 · Valem, mida võib kasutada, kui gaasikogus muutub: p = n k T Isoprotsessid Protsess, kus üks olekuparameeter jääb muutumatuks. 1. Isobaariline muutumatuks jääb rõhk, p=const Näiteks: gaasi kuumutamine liikuva kolbiga anumas. (p, T teljestikus) V1 V2 = T1 T2 2. Isokoorne protsess ruumala jääb muutumatuks, V=const Näiteks: kinnises anumas toimuvad protsessid p1 p 2 = T1 T2 3. Isotermiline protsess muutumatuks jääb temperatuur. T=const (p,V, teljestik) p1V1 = p 2V2 · Tasakaaluolek on tõenäosuslik. Alati on olemas tõenäosus tasakaaluoleku iseeneslikuks muutumiseks mittetasakaaluliseks. See tõenäosus on aga seda väiksem, mida rohkem on
p1V1 pV MUUTU: 2 2 T1 T2 Valem, mida võib kasutada, kui gaasikogus muutub: p n k T Isoprotsessid Protsess, kus üks olekuparameeter jääb muutumatuks. 1. Isobaariline – muutumatuks jääb rõhk, p=const Näiteks: gaasi kuumutamine liikuva kolbiga anumas. (p, T teljestikus) V1 V2 T1 T2 2. Isokoorne protsess – ruumala jääb muutumatuks, V=const Näiteks: kinnises anumas toimuvad protsessid p1 p 2 T1 T2 3. Isotermiline protsess – muutumatuks jääb temperatuur. T=const (p,V, teljestik) p1V1 p 2V2 Tasakaaluolek on tõenäosuslik. Alati on olemas tõenäosus tasakaaluoleku iseeneslikuks muutumiseks mittetasakaaluliseks. See tõenäosus on aga seda väiksem,
p1V1 pV MUUTU: 2 2 T1 T2 Valem, mida võib kasutada, kui gaasikogus muutub: p n k T Isoprotsessid Protsess, kus üks olekuparameeter jääb muutumatuks. 1. Isobaariline muutumatuks jääb rõhk, p=const Näiteks: gaasi kuumutamine liikuva kolbiga anumas. (p, T teljestikus) V1 V2 T1 T2 2. Isokoorne protsess ruumala jääb muutumatuks, V=const Näiteks: kinnises anumas toimuvad protsessid p1 p 2 T1 T2 3. Isotermiline protsess muutumatuks jääb temperatuur. T=const (p,V, teljestik) p1V1 p 2V2 Tasakaaluolek on tõenäosuslik. Alati on olemas tõenäosus tasakaaluoleku iseeneslikuks muutumiseks mittetasakaaluliseks. See tõenäosus on aga seda väiksem,
Sõltub : materjalist , massit , välistingimustest. Aine massiühiku soojusmahtuvust nimetatakse aine erisoojuseks. c=ckeha/m Molaarne soojusmahtuvus(massiasemel on moolimass antud) C=c*µ Isokoorsed on protsessid mis kulgevad konstantse ruumala tingimustes . (Cv constantne ruumala) Termodünaamika esimene seadus: Süsteemile antud soojushulk läheb süsteemi siseenergia juurdekasvuks ja töö tegemiseks süsteemi välisjõudude vastu (energia jäävuse seadus). 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.
energia, jms), tähis U. Siseenergia on üks süsteemi olekufunktsioonidest. Siseenergia absoluutväärtust mõõta ei saa, küll aga selle muutusi (U). Termodünaamika I seadus Isoleeritud süsteemi siseenergia on konstantne suurus ja ei saa muutuda süsteemis kulgevate protsesside tagajärjel. Kui süsteem vahetab väliskeskkonnaga soojust ja/või teeb tööd, siis tema siseenergia muutub: Kui protsess toimub püsival ruumalal (näit. hermeetiliselt suletud seadmes, V = const, isokoorne protsess), siis süsteem tööd ei tee. Järelikult on sellisest süsteemist eralduv või selles neelduv soojushulk võrdne süsteemi siseenergia muuduga. (alaindeks (V) tähistab püsivat parameetrit, antud juhul ruumala) Kui protsess toimub püsival rõhul (P = const, isobaarne protsess), siis gaaside eraldumisel teeb süsteem (paisumis)tööd: Sellisel juhul Suurust H nimetatakse entalpiaks. Entalpia muut on püsival rõhul süsteemi poolt vastu
annaabi.ee 
