Algandmed: N2 =54% CO2 =18% t sg =180°C = 453,15K O2 =2,4% V sg 0 =8 m3 /s tv =4°C = 277,15K c kaheaatomiline gaas =29,31 kJ/(kmol·K) c kolmeaatomiline gaas =37,68 kJ/(kmol·K) t0 =0°C= 273,15K p0 =760mmHg m W=8 s Vaja leida d ja Q2 Arvutused: Leian puuduva veeauru osakaalu: 54%+2.4%+18%+x%=100% x%=25,6% Leian kahe- ja kolmeaatomilise gaasi osa: 0,54+0,24=0,78 kaheaatomilise gaasi osa 1-0,78=0,22 kolmeaatomilise gaasi osa Leian moolerisoojuse c: 29,31 37,68 c = 0,78( 22,4 ) + 0,22( 22,4 ) = 1,0206 + 0,37 = 1,391 kJ/(kmol·K) Leian soojuskao Q2 : Q2 = V0 · c · Δt Δt = 453,15 – 277,15 = 176K Q2 = 8 m3/s · 1,391 kJ/(kmol·K) · 176K = 1959 kJ Leian korstna ava minimaalse läbimõõdu d:
Süsihappegaasi osamaht(CO2) - 13% Lämmastiku osamaht(N2) 64% Hapniku osamaht(O2) 2,5% Väliskeskkonna temperatuur(tv) - 2°C 3 m Põlemisel tekkiva suitsugaasi kogus(Vsg0) - 9 s 1) Leian puuduva veeauru osakaalu 13% + 64% + 2,5% = 100% Veeauru osamaht(H2O) 20,5% 2) Leian kahe- ja kolmeaatomilise gaasi osa: 0,64(N2) + 0,025(O2) = 0,665 Kaheaatomilise gaasiosa on 0,665 0,13(CO2) + 0,205(H2O) = 0,335 Kolmeaatomilise gaasi osa on 0,335 3) Leian moleerisoojuse C 29,31 37,68 C = 0,665 × ( 22,4 ¿ + 0,335 × ( 22,4 ¿ = 1,434 kJ/(kmol·K) C = 1,434 kJ/(kmol·K) 4) Leian soojuskao Q2 Q2 = Vsg0 × C × t T2 = 130°C + 273,15K = 403,15K T1 = 273,15K t = 403,15 275,15 = 128K 3 m
suurema rõhu toimel tekib valuaisting. 5. osoonikiht Osoonikiht (ka osoonikilp, osooniekraan) on keskmiselt 1555 km kõrgusel asuv stratosfääri kiht, kus Päikese ultraviolettkiirguse toime tõttu on atmosfääri keskmisest suurem osooni kontsentratsioon. Osoon tekib atmosfääris ultraviolettkiirguse mõjul. Osooni molekuli tekkeprotsess on kaheastmeline. Esmalt laguneb hapniku molekul UV-kvandi toimel. Pärast lagunemist liitub üksik hapniku aatom hapniku kaheaatomilise molekuliga, moodustades osooni kolmeaatomilise molekuli. Osoonikiht kaitseb Maa organisme ultraviolettkiirguse eest. Kui osoonikihti ei oleks, oleks elu Maa peal jäänudki ookeanide sügavamatesse kihtidesse. Tõsiseks ohuks osoonikihile on keemilised ühendid, mille koondnimeks on freoonid. Freoonide toimel võib moodustuda niinimetatud osooniauk. Osoonikiht ei koosne peamiselt osoonist. Osooni kontsentratsioon on seal lihtsalt
Koht Osoonikiht Osoonikiht (ka osoonikilp, osooniekraan) on keskmiselt 1555 km kõrgusel asuv stratosfääri kiht, kus Päikese ultraviolettkiirguse toime tõttu on atmosfääri keskmisest suurem osooni kontsentratsioon. Osoon tekib atmosfääris ultraviolettkiirguse mõjul. Osooni molekuli tekkeprotsess on kaheastmeline. Esmalt laguneb hapniku molekul UV-kvandi toimel. Pärast lagunemist liitub üksik hapniku aatom hapniku kaheaatomilise molekuliga, moodustades osooni kolmeaatomilise molekuli. Osoonikiht kaitseb Maa organisme ultraviolettkiirguse eest. Kui osoonikihti ei oleks, oleks elu Maa peal jäänudki ookeanide sügavamatesse kihtidesse. Tõsiseks ohuks osoonikihile on keemilised ühendid, mille koondnimeks on freoonid. Freoonide toimel võib moodustuda niinimetatud osooniauk. Osoonikiht ei koosne peamiselt osoonist. Osooni kontsentratsioon on seal
p= 4500+3,5x500x9,81 = 21667,5 p= = 0,22bar Vastus: Vedeliku poolt avaldatav hüdrostaatiline rõhk mahuti põhjale on 0,22bar Ülesanne 11. (variant 3) V1 = 1,8 m3 normaalrõhul olevat õhk, mille temperatuur on t1 = 18°C, surutakse kokku mahuni V2 =0,6m3 . Lugedes protsessi polütroopseks, arvutada, millised on gaasi rõhk p2 [bar] , temperatuur t2 [°C] ja tihedus 2 [kg/m3] peale kokkusurumist. Gaasi konstant R = 287 J/kg Valemid: Polütroobi astendajaks k võtame kaheaatomilise gaasi puhul 1,4. n = k = 1,4 Gaasi rõhk peale surumist = n Gaasi temperatuur peale surumist = n-1 Gaasi tihedus peale kokkusurumist = pV=mRT siit, m= = Arvutuskäik: = 1,01325x = 4,65bar = 291x = 451,7= 178,6 °C = = 3,58 Vastus: Peale kokkusurumist mahult V1 = 1,4 m3 mahuni V2 = 0,6 m3 on hapniku rõhk p2 = 4,65bar , temperatuur t2 = 178,6°Cja tihedus 2 = 3,58 Ülesanne 5. (variant 3)
vedeliku tihedus, kg/m3. Vastus: Rõhukadu on 18,29 meetrit ehk 1,34 bari, kui lugeda toru absoluutselt siledaks. Ülesanne 11. (variant 12) V1 = 2,0 m3 normaalrõhul olevat O2, mille temperatuur on t1 = 18°C, surutakse kokku mahuni V2 =0,8m3 . Lugedes protsessi polütroopseks, arvutada, millised on gaasi rõhk p2 [bar] , temperatuur t2 [°C] ja tihedus 2 [kg/m3] peale kokkusurumist. Gaasi konstant R = 296,8 J/kg Valemid: Polütroobi astendajaks k võtame kaheaatomilise gaasi puhul 1,4. n = k = 1,4 Gaasi rõhk peale surumist =n Gaasi temperatuur peale surumist =n-1 Gaasi tihedus peale kokkusurumist = pV=mRT siit, m= = Arvutuskäik: = 1,01325x= 3,65bar = 291x= 419= 146 °C == 2,93 Vastus: Peale kokkusurumist mahult V1 = 2,0 m3 mahuni V2 = 0,8 m3 on O2 rõhk p2 = 3,65bar , temperatuur t2 = 146°C ja tihedus 2 = 2,93
vedeliku tihedus, kg/m3. Vastus: Rõhukadu on 35,91 meetrit ehk 2,64 bari, kui lugeda toru absoluutselt siledaks. Ülesanne 11. (variant 14) V1 = 2,3 m3 normaalrõhul olevat õhk, mille temperatuur on t1 = 17°C, surutakse kokku mahuni V2 =1,2m3 . Lugedes protsessi polütroopseks, arvutada, millised on gaasi rõhk p2 [bar] , temperatuur t2 [°C] ja tihedus 2 [kg/m3] peale kokkusurumist. Gaasi konstant R = 296,8 J/kg Valemid: Polütroobi astendajaks k võtame kaheaatomilise gaasi puhul 1,4. n = k = 1,4 Gaasi rõhk peale surumist =n Gaasi temperatuur peale surumist =n-1 Gaasi tihedus peale kokkusurumist = pV=mRT siit, m= = Arvutuskäik: = 1,01325x= 6,23bar = 290x= 371= 98 °C == 5,66 Vastus: Peale kokkusurumist mahult V1 = 2,3 m3 mahuni V2 = 1,2 m3 on hapniku rõhk p2 = 6,26bar , temperatuur t2 = 98°C ja tihedus 2 = 5,66
Temperatuuri (T) skaalasid on kasutusel kolm. Ühikuteks on Celsiuse (◦ C) ja Fahren- Paljudel juhtudel ühinevad keemiliste elementide aatomid molekulideks. Näiteks esi- heiti ( ◦ F) kraadid ning kelvinid (K). SI - süsteemis on temperatuuri põhiühikuks kelvin neb vesinik (H) põhiliselt kaheaatomilise molekulina (H2 ), samuti hapnik (O2 ) ja läm- (K). mastik (N2 ). Indeks kaks näitab, mitu elemendi aatomit on molekulis. Seega tähistab 5 t(◦ C) = (t(◦ F ) − 32) ∗ (1.4)
2 Sissejuhatus Osoonikiht (ka osoonikilp, osooniekraan) on keskmiselt 1555 km kõrgusel asuv stratosfääri kiht, kus Päikese ultraviolettkiirguse toime tõttu on atmosfääri keskmisest suurem osooni kontsentratsioon.Osoon tekib atmosfääris ultraviolettkiirguse mõjul. Osooni molekuli tekkeprotsess on kaheastmeline. Esmalt laguneb hapniku molekul UV-kvandi toimel. Pärast lagunemist liitub üksik hapniku aatom hapniku kaheaatomilise molekuliga, moodustades osooni kolmeaatomilise molekuli.Osoonikiht kaitseb Maa organisme ultraviolettkiirguse eest. Kui osoonikihti ei oleks, oleks elu Maa peal jäänudki ookeanide sügavamatesse kihtidesse.Osoonikiht ei koosne peamiselt osoonist. Osooni kontsentratsioon on seal lihtsalt kõrgem kui mujal: umbes üks sajast tuhandest osoonikihi molekulist on osooni molekul. Ultraviolettkiirguse ohtlikkusest
minimaalselt q = 69,2 l/min ning hüdrosilindrit mille läbimõõt oleks D = 50mm kusjuures kolvivarre läbimõõt oleks d = 28mm. Ülesanne 11. Variant 4 V1 = 1,4 m3 normaalrõhul olevat õhk, mille temperatuur on t1 = 18°C, surutakse kokku mahuni V2 = 0,6 m3 . Lugedes protsessi polütroopseks, arvutada, millised on gaasi rõhk p2 [bar] , temperatuur t2 [°C] ja tihedus 2 [kg/m3] peale kokkusurumist. Gaasi konstant R = 287 J/kg Valemid: Polütroobi astendajaks k võtame kaheaatomilise gaasi puhul 1,4. n = k = 1,4 Gaasi rõhk peale surumist n V p 2 = p1 1 V2 Gaasi temperatuur peale surumist n -1 V T2 = T1 1 V2 Gaasi tihedus peale kokkusurumist m 2 = V pV pV = mRT , siit m = RT pV m RT pV p 2 = = = = V V VRT RT
t mitu korda on antud elemendi aatom raskem 1/12 süsiniku aatomist. Aatommass on dimensioonita suurus, elementide aatommassid on perioodilisussüsteemi tabelis. Tabelis toodud aatommassid pole täisarvulised seetõttu, et seal on arvesse võetud erinevate massiarvudega isotoobid nende leidumise järgi looduses ning arvutatud isotoopide keskmine aatommass. Paljudel juhtudel ühinevad keemiliste elementide aatomid molekulideks. Näiteks esineb vesinik (H) põhiliselt kaheaatomilise molekulina (H2), samuti hapnik (O2) ja lämmastik (N2). Indeks kaks näitab, mitu elemendi aatomit on molekulis. Seega tähistab keemiline valem H2SO4 väävelhappe molekuli, mis koosneb kahest vesiniku-, ühest väävli-ja neljast hapnikuaatomist. Mool (n, mol) on aine hulk, mis sisaldab 6,02 .*1023 ühe ja sama aine ühesugust osakest (molekuli, aatomit, iooni, elektroni vm). Seega saab moolides väljendada kõike, mida saab loendada ja mida on arvuliselt tohutult palju.
infrahelideks, kõrgema sagedusega võnkumisi ultrahelideks. 5. Osoonikiht (ka osoonikilp, osooniekraan) on keskmiselt 1555 km kõrgusel asuv stratosfääri kiht, kus Päikese ultraviolettkiirguse toime tõttu on atmosfääri keskmisest suurem osooni kontsentratsioon. Osoon tekib atmosfääris ultraviolettkiirguse mõjul. Osooni molekuli tekkeprotsess on kaheastmeline. Esmalt laguneb hapniku molekul UV- kvandi toimel. Pärast lagunemist liitub üksik hapniku aatom hapniku kaheaatomilise molekuliga, moodustades osooni kolmeaatomilise molekuli. Osoonikiht kaitseb Maa organisme ultraviolettkiirguse eest. Kui osoonikihti ei oleks, oleks elu Maa peal jäänudki ookeanide sügavamatesse kihtidesse. 6. Elektrofiil on aineosake, millel on vaba või osaliselt vaba aatomorbitaal ja selle tulemusena positiivne elektrilaeng või osalaeng. Elektrofiilid on nt H+, Cl+, R+. Nukleofiil on aineosake, millel on vaba elektronpaar ja selle tulemusena negatiivne laeng või osalaeng.
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 kolm poordliikumise vabadusastet. Tosi, uheaatomilise molekuli poorlemine votab nii vahe energiat, et selle voib arvestamata jatta. Kaheaatomilise molekuli poorlemine umber molemat aatomit labiva telje votab samuti vaga vahe energiat. Seega on 2-aatomilisel molekulil reaalselt vaid 2 pöörlemise vabadusastet. Kaheaatomilise gaasi korral , mis pole kõrgel temperatuuril on vabadusastmete arv 5 ( 3 külgliikumise ja 2 pöördliikumise vabadusastet) i= vabadusastmete arv. Clapeyon-Mendelejevi valemi järgi saab rõhku ja kõrgust teades temperatuuri arvutada. pV=RT Homogeenses atmosfääris kahaneks temperatuur kõrgusega ühtlaselt .:
taustsüsteemi telgede suhtes, seega on paljuaatomilisel ideaalse gaasi molekulil 6 vabaduseastet. Pöörleval süsteemil on ka kineetiline energia, ka pöörlemise vabaduseastmete kohta tuleb samuti 1/2R kilomoolsoojust. Kaheaatomiliste molekulide korral suunatakse üks telg aatomeid ühendavat sirget pidi; punktmassi inertsimoment teda läbiva telje suhtes on null, seega ei ole selle vabaduseastmega seotud pöörlemisenergia ja kaheaatomilise molekuli liikumise vabaduseastmete arv on 5. Nii saame üldvalemid kilomoolsoojuste jaoks, tähistades vabaduseastmete arvu tähega i: i C mv = R, (5.22) 2 i +2 C mp = R. (5.23)
57. Vedeliku eriomadus on pind, mille poolest pinnal paiknevad molekulid erinevad nende poolest, mis on sees? Pinnal paiknevatel molekulidel on suurem energia kui faasi sisemuses olevatel. Millsied efektid sellest tulenevad? Vedelik üritab võtta kera kuju. 58. Difusioonikonstanti mõõd... ühikutes. Mis on selle füüs sisu? D iseloomustab difundeeruva aine pilve pindala kasvukiirust. Molekulaarorbitaale jagatakse siduvateks ja mittesiduvateks. Selgitage kaheaatomilise molekuli näitel, kuidas nad tekivad ja mille poolest erinevad. 59. Selgita, mis kiirusegraafikutel ei klapi. Kolmas ei klapi, sest kiirendus peab olema muutumatu, et kiirus kasvaks ühtlaselt. 60. Kirjeldage rist- ja polaarkoordinaatide erinevusi. Näited, kus kasutatakse. Ristkoordinaadid e Cartesiuse koordinaadid. Selles teljestikus määratakse keha asukoht kolme kauguse kaudu: alustades liikumist koordinaatide lõikepunktist, esiteks
fluoriidi ühendid, elavhõbe ning väävliühendid. Osoonikiht (ka osoonikilp, osooniekraan) on keskmiselt 1555 km kõrgusel asuv stratosfääri kiht, kus Päikese ultraviolettkiirguse toime tõttu on atmosfääri keskmisest suurem osooni kontsentratsioon. Osoon tekib atmosfääris ultraviolettkiirguse mõjul. Osooni molekuli tekkeprotsess on kaheastmeline. Esmalt laguneb hapniku molekul UV-kvandi toimel. Pärast lagunemist liitub üksik hapniku aatom hapniku kaheaatomilise molekuliga, moodustades osooni kolmeaatomilise molekuli. Osoonikiht kaitseb Maa organisme ultraviolettkiirguse eest. Kui osoonikihti ei oleks, oleks elu Maa peal jäänudki ookeanide sügavamatesse kihtidesse. Tõsiseks ohuks osoonikihile on keemilised ühendid, mille koondnimeks on freoonid. Freoonide toimel võib moodustuda niinimetatud osooniauk. ((Freoonid on keemilised ühendid, milles üks või kõik
mõõta. Molekuli polaarsuse üheks mõõdupuuks on dipolmoment µ Sideme või molekuli dipoolmoment on vektor, mis kokkuleppeliselt on suunatud positiivselt laetud aatomi poolt negatiivselt laetud aatomi suunas. Mida pikem on vektor, seda suurem on molekuli polaarsus. SI süsteemmis on dipoolmomenndi absoluuutväärtuse ühikuks C*m. Praktikas kasutatakse enamasti traditsioonilist ühikut debai (D) hollandi füüsiku Peter J. W. Debye järgi: Kaheaatomilise molekuli dipoolmomendi absoluutväärtus (vektori pikkus) väljendub valemiga Näiteks: HCl molekuli dipoolmoment µ on 1.003 D. Kuna tuumade vahekaugus HCl molekulis on 136 ppm, saab arvutada, et osalaengud HCl-s on vastavalt pluss ja miinus 2,53*1020 C, ehk umbes 0,166 elektroni laengut. Mitte iga molekul, milles esineb polaarseid sidemeid, ei oma nullist erinevat dipoolmomenti. Sõltuvalt molekuli kujust võivad sidemete dipoolmomendi vektorid liituda või üksteist tühistada.
on gaasi universaalkonstant. Kui gaasi kogust mõõta moolides, on olekuvõrrand kõigi gaaside jaoks ühesugune. Mool, vana nimetusega gramm-molekul, on selline gaasi hulk, mille mass grammides on arvuliselt võrdne aine molaarmassiga; molaarmass omakorda pärineb keemiliste reaktsioonide teooriast ja väljendab reaktsioonides osalevate ainet suhtelisi hulki. Vesinikuaatomi mass loetakse tinglikult üheks (molaarmass kaheaatomilise vesiniku jaoks on 2) jne., vt. Mendelejevi tabel. Moolides väljendatud aine kogust , kus on molaarmass, nimetatakse ainehulgaks. Lõppkokkuvõttes saab gaasi olekuvõrrand kuju mis on tuntud Clapeyroni-Mendelejevi võrrandi nime all. Olekuvõrrand annab seose kolme suuruse - gaasi olekuparameetrite ja vahel tasakaaluolekus.
2 Kaheaatomilised molekulid (näit. CO, H 2 jne.) võivad ka pöörelda ümber molekuli pikiteljega ristuva telje. z y x Sõltumatuid, teineteisega ristuvaid pöörlemistelgi on seega kaks. Vaadeldaval joonisel on molekuli pikiteljeks x-telg, sõltumatuteks pöörlemistelgedeks võib võtta y- ja z-telje. Järelikult võrdub kaheaatomilise molekuli pöördliikumise vabadusastete arv alati kahega (sama kehtib ka mistahes niisuguse molekuli kohta, mille aatomid paiknevad ühel sirgel). Siia lisandub veel kolm pöördliikumise vabadusastet, nii et kaheaatomilise molekuli (või mistahes sellise molekuli, mille aatomid paiknevad ühel sirgel) vabadusastmete koguarv on 5. Sellise molekuli keskmine kineetiline energia avaldub 5 e kT . 2
annaabi.ee 
