mo ja v(kaetud) ning makroparameetrite p vahel.Seda seost nim ideaasle gaasi molekulaarkineetilise teooria põhivõrrandiks 7. Rõhu sõltumine temperatuurist - Mida suurem on rõhk,seda kõrgem on temperatuur 8. Absoluutse temp skaala on Kelvinites 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
ning süsteem teeb pärisjõudude ületamiseks tööd. Q=delta U+A 17. Termodünaamika II seadus ( vali üks sõnastus ) Pole võimalik masin, mis töötaks ainult teise keha arvelt. 18. Pööratav protsess ( mõiste, näide ) Protsess, mida saab tagasi pöörata. Vesi ja jää 19. Pöördumatu protsess ( mõiste, näide ) Protsess toimub ainult ühes suunas. Vananemine 20. Mis on adiabaatiline protsess? Protsess, kus puudub väliskeskkonnaga soojusvahetus. 21. Kuidas arvutatakse tööd isoprotsessides? Isobaariline A=p*delta V. Isotermiline A=Q. Isohooriline Q=0 A= - delta U 22. Soojusmasinad ( mõiste, näide ) Masin, mis muundab kütuse siseenergia mehhaaniliseks energiaks. Nt sisepõlemismootor 23. Kuidas leitakse reaalse ja ideaalse soojusmasina kasutegurit?
Termodünaamika II seadus: on võimatu selline protsess, mille ainus tulemus oleks soojuse üleminek külmemalt kehalt soojemale. Pööratav protsess on protsess, mida saab tagasi pöörata, (nt. vesi tahkub jääks ja sulab tagasi veeks). Pöördumatu protsess on protsess, mis toimub ainult ühes suunas, (nt. vananemine, kivi kukub allapoole). Adiabaatiline protsess on protsess, kus puudub väliskeskkonnaga soojusvahetus. A=-U ; Q=0. Isoprotsessides töö arvutamine: isobaariline protsess p=const, A=p·V; isotermiline protsess t=const, U=const, A=Q; isohooriline protsess V=const, A=0 ja Q=U. Soojusmasinad on masinad, mis muundavad kütuse siseenergia mehaaniliseks energiaks, (nt. sisepõlemismootor, aurumasinad, auruvedurid). Reaalse soojusmasina kasutegur on masina poolt tehtud töö ja soojendilt saadud soojushulga suhe. hre= A/Q1 = |Q1|-|Q2| / |Q1|, (A-masina poolt tehtud töö 1J; Q1-soojendilt saadus soojushulk 1J; Q2-jahutile antud
Baromeetrilises valemis näitas see molekulide arvu ruumalaühiku kohta kõrgusel , kuid ei öelnud midagi nende molekulide kiiruste kohta. Võiksime väita, et see tihedus sisaldab kõiki neid molekule, mis võiksid tõusta kõrgemale kõrgusest . Molekulide koguarv vastaks siis neile molekulidele, mis suudavad tõusta kõrgemale kõrgusest . Boltzmanni jaotus kuulub nn. integraalsete jaotusfunktsioonide hulka. 32. Termodünaamika I printsiip ja kuidas see seadus näeb välja isoprotsessides(kõigis neljas). du=dQ-dA, mis on i m siseenergia(keha kin ja pot energia vms). Ideaalse gaasi korral on ; A= pdV (dA=pdV) u 2
n n0 e 2 kT Boltzmanni jaotus määrab osakeste jaotuse pot. energia järgi , n0 – molekulide kogutihedus, n – molekulide ruumtihedus, mille kiirus on suurem kiirusest v, m-molekuli mass, k-Boltzmanni konstant. 31.Termodünaamika I printsiip ja kuidas see seadus näeb välja 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
Kui tahkise kõik mõõtmed kasvavad temperatuuri tõustes, 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
12) Termodünaamika 1. seadus o Soojushulk (+ mõõtühik) Soojushulk on füüsikaline suurus, mis iseloomustab soojusvahetuse teel üle kantud energiahulka. džaul (J) o Erisoojus (+ valem ja mõõtühikud) o Termodünaamika I. printsiip (+ joonis) o Paisumistöö (+ valem) o Soojuspaisumine, joon ja ruumpaisumine, vee paisumine (+ valemid ja joonised) 13) Termodünaamilised protsessid o Isoprotsessid, töö isoprotsessides (+ valemid ja joonised) o Adiabaatiline protsess, MendelejevClapeyron’i seadus (+ joonis) 14) Molekulaarkineetiline teooria o Ideaalne gaas o MKT põhipostulaadid o MKT põhivõrrand (+ valem) o Gaasi temperatuur, selle seos mikroparameetritega (+ valem) o Kaks põhilist soojusfüüsika konstandi (+ arv ja mõõtühik) o Osakeste ruutkeskmised kiirused, võrdlus keskmiste kiirustega
siis: o w = −Pex∆V, Paisumisel vaakumisse tööd ei tehta ehk Pex = 0 o Soojuspaisumine, joon- ja ruumpaisumine, vee paisumine (+ valemid ja joonised) 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
temperatuuri tõstetakse ΔT võrra, siis selle pikkus kasvab Δl võrra Kui tahkise kõik mõõtmed kasvavad temperatuuri tõustes, siis peab ka selle ruumala kasvama § Tuleb ruumala juurdekasv ΔV • β – ruumpaisumistegur Erinevalt teistest ainetest on vee tihedus tahkes olekus väiksem kui vedelas olekus. Suurim temp 4. 13) Termodünaamilised protsessid •Isoprotsessid, töö isoprotsessides (+ valemid ja joonised) soprotsessiks (kreeka „iso“ – sama, võrd) nimetatakse sellist oleku muutumist, milles mingi olekut iseloomustav parameeter jääb konstantseks •1) Isotermiline T = const •2) Isokooriline V = const •3) Isobaariline p = const •Adiabaatiline protsess, MendelejevClapeyron’i seadus (+ joonis) Protsess on adiabaatiline,
mv 2 n n0 e 2 kT Boltzmanni jaotus määrab osakeste jaotuse pot. energia järgi , n0 – molekulide kogutihedus, n – molekulide ruumtihedus, mille kiirus on suurem kiirusest v, m-molekuli mass, k-Boltzmanni konstant. 29, Termodünaamika I printsiip ja kuidas see seadus näeb välja 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.
gaasi molekulide vastasmõju on null, siis võrdub tema siseenergia kõigi molekulide soojusliikumise kineetiliste energiat summaga: U=NE=N A3/2*k*T=3/2*m/M*R*T. Id. gaasi siseenergia on võrdeline absoluutse temperatuuriga. Järjelikult muutub id. gaasi temp. muutumisel kindlasti gaasi siseenergia. Kui temperatuur on jääv, siis id. gaasi siseenergia ei muutu. Kasutades id. gaasi olekuvõrrandit ja eelmist valemit, saame id. gaasi siseenergia arvutamiseks valemi: U=3/2pV. Töö: erinevates isoprotsessides avaldub töö erinevalt. Isotermiline:T=const ja U=0 seega A=Q= v1v2pdV=c ln(V2/V1) Isohooriline: V=const ning kuna ruumala ei suurene, siis tööd ei tehta. Kogu soojushulk, mille keha saab läheb siseenergia suurendamiseks ehk ka temp tõstmiseks Isobaariline:p=const A=v1v2dV=p(V2-V1) Adiabaatiline: soojusvahetust süsteemide vahel ei toimu Q=0 A=v1v2 cV- dV=c1(V2-+1-V1-+1) 5.Soojusmahtuvused CV, CP Keha soojusmahtuvus on soojushulk mis on vaja selle keha temp tõstmiseks 1° võrra
Entroopia mõiste kaudu võime termodünaamika esimese printsiibi esitada kujul T dS = dU + dA . (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 .
annaabi.ee 
