1.soolad-leelis - ja leelismuldmetallid 2.oksiidid ja sulfiidid-vähemaktiivsed metallid • Metallide saamiseks redutseeritakse mineraale kõrgel temperatuuril (karbotermiline, aluminotermiline, vesinikuga) •Rauda toodetakse kahes etapis(malm ja teras) ELEKTROLÜÜS •Elektrolüüs on redoksreaktsioon, mis toimub elektrienergia arvel sulatatud elektrolüüdis või elektrolüüdi vesilahuses. •Alalisvooluallikast juurdeantava elektrienergia arvel on elektrolüüsil võimalik saada väga aktiivseid ja ebapüsivaid aineid, mida teisiti pole võimalik saada. •Elektrolüüsi korral toimub kaks protsessi: katoodil(negatiivse laenguga elektroodil)toimub redutseerumine ja anoodil(positiivse laenguga elektroodil)toimub oksüdeerumine. •Elektrolüüsiseadme välisahelas on elektrivoolu kandvateks osakesteks elektronid, elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis aga ioonid.
Soojusmasinaks nim. siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet, milles iseloomustab energia muutumist mehaaniline töö. Soojusmasin koosneb soojendist(süsteemile siseenergiat andev keha), jahutist(süsteemilt siseenergiat saav keha) ja töökehast(siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha). Soojusmasina kasuteguri näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q1 muundab masin kasulikuks töök Akas. Kasulikuks tööks muundub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava soojushulga Q2 vahe: Akas= Q1-Q2. Kasuteguri valem: = Q1 - Q2 / Q1 100% Ideaalne soojusmasin on selline, mis tagab isoleeritud süsteemis parima soojuse ärakasutamise, s.t. suurima kasuteguri. Sellise masina töötsükkel koosneb kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protsessist ja seda nim. Carnot´ tsükliks. Ideaalse soojusmasina kasutegur: = T1- T2 / T1 100% (T1- soojenti temp., T2- jahuti temp.) Termodünaamika protsessid:
22. Missugustest osadest koosneb soojusmasin? Soojusmasin koosneb: · Soojendist · Jahutist · Töökehast 23. Mida nimetatakse soojusmasina kasuteguriks? Soojusmasina kasuteguri näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast muundab masin kasulikuks tööks. 24. Mida näitab antud valem? Akas = Q1 - Q2 Valem näitab, et kasulikuks tööks muundub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava soojushulga vahe. ©anmet.rtg 2007 3 Füüsika 10. klassile _____________________________________________________________________ 25. Missuguse valemiga arvutatakse kasutegurit? Q1 - Q2 Kasutegurit arvutatakse valemiga: = 100% Q1 26. Mida näitab antud valem?
jahutist (süsteemilt siseenergiat saav keha) ja töökehast (siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha). Pärast töö sooritamist viiakse töökeha esialgsesse olekusse ja alustatakse kogu protsessi uuesti. Töökeha sooritab protsesside tsükli ehk ringprotsessi. Soojusmasina kasutegur näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q1 muudab masin kasulikuks tööks Akas . Kasulikuks tööks muutub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava soojushulga Q 2 vahe: Akas = Q1 – Q2 . Kasuteguri väärtus antakse tavaliselt protsentides ja selle saab leida järgmisest valemist: Q Q Q 100% . 1 2 1 Ideaalne soojusmasin on selline, mis tagab isoleeritud süsteemis parima soojuse ärakasutamise, st suurima kasuteguri.
süsteemi enda energia muut on negatiivne: H<0. Reaktsioone, milles energiat eraldub, nimetatakse eksotermilisteks. Niisiis on ühinemisreaktsioonid, nt Zn + S à ZnS, ka pigem eksotermilised. Kui aga side lõhkuda ja tekivad üksikud aatomid, minnakse üle ebapüsivamasse kõrgema energiaga olekusse. Selle jaoks ehk sideme lõhkumiseks on vaja energiat kulutada: energia neeldub. Selliseid protsesse nimetatakse endotermilisteks ja et süsteemi enda energia muutub juurdeantava arvelt suuremaks, on H>0. See on iseloomulik pigem lagunemisreaktsioonidele, nt Cu(OH)2 à CuO + H2O H<0 H>0 II. Keemilise sideme süsteemsus Keemiline side on mõju aatomite või ioonide vahel molekulis või kristallis. Keemilise sideme liigid Kovalentne side Iooniline side Metalliline side
(süsteemilt siseenergiat saav keha) ja töökehast (siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha). Pärast töö sooritamist viiakse töökeha esialgsesse olekusse ja alustatakse kogu protsessi uuesti. Töökeha sooritab protsesside tsükli ehk ringprotsessi. Soojusmasina kasutegur näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q 1 muudab masin kasulikuks tööks Akas . Kasulikuks tööks muutub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava soojushulga Q2 vahe: Akas = Q1 Q2 . Kasuteguri väärtus antakse tavaliselt protsentides ja selle saab leida järgmisest valemist: Q1 - Q2 = 100% . Q1 Ideaalne soojusmasin on selline, mis tagab isoleeritud süsteemis parima soojuse ärakasutamise, st suurima kasuteguri. T1 - T2
välisjõudude vastu. Süsteemile antud soojushulga arvel suureneb tema siseenergia ja süsteem teeb paisumisel tööd. Q = U + A Q juurdeantav soojushulk 1J U siseenergia muut 1J A välisjõudude vastu tehtud töö 1J Süsteemi siseenergia muut süsteemi üleminekul ühest olekust teise võrdub välisjõudude töö ja süsteemile juurdeantava soojushulga summaga. U = Q + A* Q juurdeantav soojushulk 1J U siseenergia muut 1J A* - välisjõudude töö 1J TD I seadus kehtib ainult suletud süsteemides. TD II SEADUS Seadus väidab, et protsesside iseeneslikul kulgemisel on kindel suund. Seda printsiipi ei saa tuletada, aksioom, see kirjeldab paljukordselt katseliselt kinnitust leidnud looduse omapära.
A= A12 A21=Q12−Q21 . (4.2) Soojus(jõu)masinaks nimetatakse perioodiliselt töötavat masinat, mis teeb tööd väljastpoolt saadava soojuse arvelt. Termodünaamika I seaduse üks formuleeringutest: pole võimalik ehitada soojusmasinat, mis teeks rohkem tööd, kui talle väljastpoolt energiat juurde antakse. Kogu juurdeantav energia eilähe tööks. Soojusmasina kasutegur on masina poolt tehtud (kasuliku) töö A ja juurdeantava soojushulga Q12 suhe: A Q 12 −Q 21 = = ≤1 . (4.3) Q 12 Q 12 Sageli tähistatakse Q s=Q 1≡Q 12 - soojendaja poolt kehale antav soojushulk; Q k =Q2 ≡Q 21 - kehalt jahutajale antav soojushulk. 4.2. Termodünaamika II printsiip, ideaalne soojusmasin. Külmkapp ja soojapump A Termodünaamika II printsiibi mõned formuleeringud:
Seetõttu mingi ühendi redokspotentsiaal on suhteline väärtus võrdlus standardvesinikelektroodiga. 12 Keemilised vooluallikad. Keemiline vooluallikas on seade, milles elektrokeemilises reaktsioonis vabanev energia muundub vahetult elektrienergiaks. Kütuseelement. Kütuseelement on keemiline vooluallikas, milles saadakse elektrienergiat juurdeantava kütuse oksüdeerimisel vabaneva energia arvel. Niisugust energiamuundurit võib käsitada kui galvaanielementi, mille elektrokeemilise reaktsiooni jaoks tarvilik aine ei paikne lõpliku kogusena elemendi sees, vaid seda antakse väljastpoolt pidevalt juurde. Niiviisi on võimalik saada kütusest vahetult elektrienergiat. Tavalisel viisil toodetakse elektrienergiat teatavasti nii, et muundatakse kütuse põletamisel saadava kuuma auru või gaasi soojus mehaaniliseks
voolutugevus ning suur võimsuse ja massi suhe. anoodiks Pb plaadid; katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse; elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%) anoodil: Pb + SO42- -2e- ® PbSO4 katoodil: PbO2 + 4H+ + 2SO42- + 2e- ® PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4 ® 2PbSO4 + 2H2O Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas. Järjestikku on tavaliselt ühendatud 6 elementi, iga elemendi emj E = 2 V, kokku 12V. Kütuseelement: keemiline vooluallikas, milles saadakse elektrienergiat juurdeantava kütuse oksüdeerimisel vabaneva energia arvel. Elektrolüüdiks kuum KOH lahus, anoodiks ja katoodiks inertsed, poorsed süsinikelektroodid. 114. Elektrolüüsiahel, töötamise põhimõte, näide. Vajab reaktsiooni toimumiseks välist pingeallikat Ag elektrood on positiivne anood Cu elektrood on negatiivne katood Reaktsioon kulgeb elektrolüüsi ahelas vastupidiselt galvaanilisele ahelale 2Ag + Cu2+ = 2Ag+ + Cu 115
1. soojendist (süsteemile siseenergiat andev keha) 2. jahutist (süsteemilt siseenergiat saav keha) 3. töökehast (siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha) Pärast töö sooritamist viiakse töökeha esialgsesse olekusse ja alustatakse kogu protsessi uuesti. Töökeha sooritab protsesside tsükli ehk ringprotsessi. Soojusmasina kasutegur näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q 1 muudab masin kasulikuks tööks Akas. Kasulikuks tööks muundub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava Q1 - Q2 soojushulga vahe Akas = Q1 - Q2 . Kasutegur antakse tavaliselt protsentides = 100% . Q1 Ideaalne soojusmasin on suurima kasuteguriga ja selle töötsükkel koosneb kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protsessist ning sellist tsüklit nimetatakse Carnot' [karnoo] tsükliks
1. soojendist (süsteemile siseenergiat andev keha) 2. jahutist (süsteemilt siseenergiat saav keha) 3. töökehast (siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha) Pärast töö sooritamist viiakse töökeha esialgsesse olekusse ja alustatakse kogu protsessi uuesti. Töökeha sooritab protsesside tsükli ehk ringprotsessi. Soojusmasina kasutegur näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q 1 muudab masin kasulikuks tööks Akas. Kasulikuks tööks muundub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava Q1 - Q2 soojushulga vahe Akas = Q1 - Q2 . Kasutegur antakse tavaliselt protsentides = 100% . Q1 Ideaalne soojusmasin on suurima kasuteguriga ja selle töötsükkel koosneb kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protsessist ning sellist tsüklit nimetatakse Carnot' [karnoo] tsükliks
Adiabaatilise protsessi korral on väliskeskkonnalt saadud soojushulk Q=0 ning gaas saab teha tööd ainult oma siseenergia kahanemise arvelt. 10. SOOJUSMASINA TSÜKKEL JA KASUTEGUR. SOOJUSPUMBA EFEKTIIVSUS Soojusmasina kasutegur η näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q1 muundab masin kasulikuks tööks A. Kasulikuks tööks 16 muundub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava soojushulga Q2 vahe: A=Q1-Q2. Kasuteguri väärtus antakse tavaliselt protsentides ja selle saab leida valemist: η=(Q1-Q2)/Q1*100% Soojusmasina tsükkel: Töötavale kehale, milleks on tavaliselt gaas, antakse soojendist soojushulk Q1. Gaas teeb paisudes mehaanilist tööd A. Pideva töö tegemiseks peab töötava keha olek taastuma teatava aja – tsükli – jooksul, milleks tuleb soojendist saadud soojushulgast anda osa Q2 jahutile. Jahutiks on
(süsteemilt siseenergiat saav keha) ja töökehast (siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha). Pärast töö sooritamist viiakse töökeha esialgsesse olekusse ja alustatakse kogu protsessi uuesti. Töökeha sooritab protsesside tsükli ehk ringprotsessi. Soojusmasina kasutegur näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q1 muudab masin kasulikuks tööks Akas . Kasulikuks tööks muutub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava soojushulga Q2 vahe: Akas = Q1 Q2 . Kasuteguri väärtus antakse tavaliselt protsentides ja selle saab leida järgmisest valemist: 6 Sellest lähemalt jaotises 10. Relatiivsusteooria alused 7 Siseenergiaks nimetatakse keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summat. 24 Q1 - Q2