Füüsikalise keemia laboratoorne töö nr. 15 ELEKTRIJUHTIVUSE MÄÄRAMINE Töö teostatud 21.03.2011 Elektroodide konstandi määramine: mõõdetud takistus 0.02 n KCl lahusega R=120 0.02 n KCl erijuhtivus temperatuuril 25ºC (käsiraamatust) (KCl)=0.2765 S/m Arvutan nõu konstandi valemiga K = * R K K=0.2765*120= 33,18 0,2765 Piiriline ekvivalentjuhtivus 120 H+= 349,8*10^-4 0,03498 HCOO-= 54,6*10^-4 0,00546 0= 0,04044 m2 g-ekv-1 Katseandmed Kasutatav närk hape on sipelghape (HCOOH)
Laboratoorne töö nr 9-10 Elektrontahhümeetri kontrollimine ja prisma konstandi määramine. 1. Silindrilise vesiloodi kontrollimine. Silindrilise vesiloodi telg peab olema risti tahhümeetri põhiteljega. Vabasta horisontaalringi kinnituse kruvi. Panna silindrilise vesiloodi telg paralleelseks kaht aluse tõstekruvi ühendava joonega ja nendest kahest kruvist võrdselt ja vastassuundades pöörata viia vesiloodi mull keskele. Seejärel pöörame alidaadi 90° ja aluse kolmandat tõstekruvi pöörates viia mull jälle keskele
sõnaliselt. Diferentsiaalne kiirgusvõime näitab keha pinna ühikult ajalise ühiku jooksul ühikulises lainepikkuste vahemikus kiiratud energiat nullile lähenevas lainepikkuste vahemikus. r = E/S*t* = 1J/m^2*s*m - r-diferentsiaalne kiirgusvõime, E-keha poolt kiiratav koguenergia, S-kiirgava keha pindala, t-kiirgamise aeg, -lainepikkuste vahemik. Sõnasta Wieni nihkeseadus koos vastava valemiga ja kõigi valemis esinevate tähiste võimalikult täpse selgitusega. Wieni konstandi arvväärtus SI-süsteemi ühikustes on 3,0*10^-3. Kirjuta selle konstandi mõõteühiku nimetus SI-s. Kiirgusvõime maksimumile vastav lainepikkus on pöörvõrdeline keha absoluutse temperatuuriga. max = b/T, max-kiirgusvõime maksimumile vastav lainepikkus, b-Wieni konstant, T-absoluutne temperatuur. b = 3,0*10^-3 m*K Kuidas on määratletud keha neeldumisvõime (sõnaliselt ja valemina)? Millist keha nimetatakse absoluutselt mustaks kehaks?
Millega tegeleb kvantfüüsika/optika? Valgusnähtuste seletamisega, mida laineteooria ei seleta.FOTOEFEKT elektronide ,,väljalöömine" ainest valguse toimel.Millal tekib fotoefekt? Valgus vabastab metallist elektrone. Footoni energia võrdub Plancki konstandi (h=6,6x Jxs) ja sageduse (f) korrutisega. E=hfFotoelektronide kiirus sõltub rakendatud pingest. FOOTON valguse kvant PUNAPIIR fotoefekti ei tekita punane valgus. / Suurim lainepikkus mille puhul veel fotoefekt tekib.Fotoefekti valem Plancki konstandi (h=6,6x Jxs) ja sagedus (f) on võrdeline väljumistöö (A) ja massi (m) kiiruse ruudu ( ) poolkorrutisega. Fotoefekti kasutus detailide loendamine, konveierites, metroos, kino,
Ruumala ühik m^3 Rõhu tähis p Rõhu ühik Pa Rõhu valem p = F/S Jõu tähis F Jõu ühik N Pindala tähis S Pindala ühik m^2 Rõhu valem vedelikel p = ρgh Kõrguse tähis h Kõrguse ühik m Jõu valem F = mg Gravitatsiooni konstandi tähis g Gravitatsiooni konstandi ühik N/kg Üleslükkejõu tähis F_ü Üleslükkejõu ühik N Üleslükkejõu valem F_ü = ρgV Töö tähis A Töö ühik J Töö valem A = Fs Kasuteguri tähis η Kasuteguri ühik % Kasuliku töö tähis A_k Kasuliku töö ühik J Kasuteguri valem η = A_k/A*100%
pöörama ise tahhümeetri enda poole. Integreeritud mõõtmise puhul, prisma küljes on GPS vastuvõtja, seega tahhümeeter teab koordinaatide järgi, kus prisma asub ning pöörab selle suunas. Veel võimaluseks on nooltest enda poole pööramine ning tahhümeetrit panema otsima prismat, mille juures prisma otsimise nurga saab ise seadistada ehk millise nurga ulatuses instrument otsib prismat. 5. Kas S6 tahhümeeter rakendab prisma konstandi mõõdetud joonele kohe väljas või alles koordinaatide arvutamisel? Tahhümeeter rakendab prisma konstandi kohe väljas ning annab õiget joone pikkust. 6. Mis on automaatsuunamise täpsus spetsifikatsiooni järgi Leica ja Trimble. Leica automaatsuunamise nurga täpsus Hz, V (std. dev. ISO 17123-3): 1" (0,3 mgon) ja baaspositsioneerimistäpsus (std.dev.): ± 1 mm. Trimble automaatsuunamise täpsus 200 meetri puhul on < 2mm. 7
Tallinna Tehnikaülikooli Füüsika instituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 22 OT: FARADAY EFEKT Töö eesmärk: Töövahendid: Uuritava aine Verdet konstandi Poolvarju polarimeeter, mähisega toru koos määramine. uuritava ainega, alaldi, ampermeeter, ümberlüliti, ühendusjuhtmed. Skeem Esialgne nullasend φ ' 0 Uuritava ainekihi paksus l Voolutugevus Keerdude arv mähises N Mähise pikkus l Magnetvälja tugevus H Katse number φ0 φ1 φ2 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. φ´0 =¿ ......... φ´1=¿ .....
välistava või puhul see 0-ks, kui või puhul on see 1. Operandiväärtused 1 nagu välistaksid vastastikku teineteise, sealt tulenebki välistav või nimetus. Millise loogikatehte inversiooniks on loogikatehe summa mooduliga 2? Ekvivalentsi. millise 2 tähelise lühendiga tähistatakse loogikatehet summa mooduliga 2? XOR (eXclusice OR) Kuidas avaldatakse tehet summa mooduliga 2 elementaarsete loogikatehete kaudu? Vt lk 180 ülevalt. Mida teeb avaldisele konstandi juurdeliitmine tehtega summa mooduliga 2? inverteerib avaldise väärtuse vastupidiseks. Milline on tulemus paaris ja paaritu arvu konstandi 1 kokkuliitmisel tehtega summa mooduliga 2? paarisarv konstante 1 juurde liites selle tehtega võib nad avaldisest lihtsalt ära jättam kuna nende summa tehtega + on 0 ja konstandi 0 liitmine ei muuda avaldise väärtust. Paarituarv puhul võib ära jätta kõik peale ühe konstant ühe, mis jääb avaldisse.
teise sündmuse tingliku tõenäosuse korrutisega. 10) Juhuslik suurus – muutuv suurus, mille konkreetne väärtus sõltub juhusest. Juhusliku suuruse tihedusfunktsioon – jaotusfunktsiooni esimene tuletis. Näitab, millised x väärtused on tõenäosemad, millised mitte. Juhusliku suuruse dispersioon – keskväärtuste suhtes leitud hälvete ruutude keskväärtus. 11) Keskväärtuse omadused: – Konstandi keskväärtus võrdub konstandi väärtusega. – Kahe mistahes juhusliku suuruse summa keskväärtus võrdub liidetavate keskväärtuste summaga. – Kahe sõltumatu juhusliku suuruse korrutise keskväärtus võrdub tegurite keskväärtuste korrutisega. Dispersiooni omadused: – Konstandi dispersioon võrdub nulliga. – Kahe sõltumatu juhusliku suuruse summa dispersioon võrdub liidetavate dispersioonide summaga. – Kui juhuslik suurus omab konstantse teguri, siis D(c∙X) = c2 ∙ D(X).
Elektroode loputatakse paar korda KCl lahusega. Nõu täidetakse pipetiga ja mõõdetakse takistus. Katset korratakse uue KCl lahusega. Edasi mõõdetakse analoogiliselt kõigi uuritavate lahuste takistus. Lahuste kontsentratsiooni määrab praktikumi juhendaja. Lahused valmistatakse 100-ml mõõtekolbidesse laboratooriumis olevast tiitritud lahusest selle kvantitatiivsel ja järkjärgulisel lahjendamisel juhtivusveega. FK15 katseandmed: A. Nõu konstandi määramine mõõdetud takistus 0,02 n KCl lahusega R=137 0,02 n KCl erijuhtivus käsiraamatust (KCl)=0,2767 S/m juhtivusnõu konstant: K = * R K= 0,2767 S/m * 137 = 37.9079 m-1 B. Uuritav elektrolüüt piimhape 0- = 35.8 Sm2/gekv x 10-4 0+ = 349,8 Sm2/gekv x 10-4 (käsiraamatust) Jrk Lahuse Mõõdetud Elektrijuhtivus Ekvivalentjuhtivus Dissotsiatsiooniaste Näiline dis.
Elektrijuhtivuse määramine Töös määratakse elektrolüüdi vesilahuste eri- ja ekvivalentjuhtivus erinevatel kontsentratsioonidel. Selleks mõõdetakse juhtivusnõus elektroodide vahel paikneva lahusekihi takistust. Mõõtmisel kasutatavate elektroodide konstant määratakse kindla kontsentratsiooniga teadaoleva eritakistusega KCl Nõrga elektrolüüdi korral arvutatakse dissotsiatsiooniastmed ja -konstant. Katsetulemused ja arvutused: Elektroodide konstandi määramine: mõõdetud takistus 0.02 n KCl lahusega 1) 119 2) 119 0.02 n KCl erijuhtivus (t= 25oC) 0.2767 0,2767 nõu konstant K=RKCl*KCl= 32,9273 Nõrga elektrolüüdi lahus: Elektrolüüt: äädikhape + = 0,03498 S*m2/mol Piiriline ekvivalentjuhtivus -= 0,00409 S*m2/mol
Footon-valgusosake. Omadused: Puudub seisumass, kiirus c=3*108, soojus neeldub, peegeldub, murdub. Footoni energia võrdub plancki konstandi ja valguslaine sageduse korrutisega. Fotoefekti tekitamiseks on vajalik metallplaat ja valgusallikat. Metallplaat võib olla ühendatud elektroskoobiga. Fotoelektronide kiirus oleneb Fotoefekt on elektronide väljalöömine ainest valguse toimel. Fotoefekti kasutatakse: fotoelemendis(valguse toimel elektri tootmisel), Päikesepatareides, fotosilmades. Kvantfüüsikat uurisid: Albert Einstein ja A.Stoletov A-valguse tehtav töö
Elektrijuhtivuse määramine Töös määratakse elektrolüüdi vesilahuste eri- ja ekvivalentjuhtivus erinevatel kontsentratsioonidel. Selleks mõõdetakse juhtivusnõus elektroodidee vahel paikneva lahusekihi takistust. Mõõtmisel kasutatavate elektroodide konstant määratakse kindla kontsentratsiooniga teadaoleva eritakistusega KCl Nõrga elektrolüüdi korral arvutatakse dissotsiatsiooniastmed ja -konstant. Katsetulemused ja arvutused: Elektroodide konstandi määramine: mõõdetud takistus 0.02 n KCl lahusega 1) 1100 2) 1100 0.02 n KCl erijuhtivus (t= 25oC) 0.2767 0,2767 nõu konstant K=RKCl*KCl= 304,37 Nõrga elektrolüüdi lahus: Elektrolüüt: sipelghape Piiriline ekvivalentjuhtivus 0= 0,04044 Ekvivalent-
1 Graafikud: 1.) Arvtutused: 2.) Arvutan empiirilise võrrandi ln p=A+B/T koeffitsiendid A ja B logaritmilise graafiku tõusu abil. A= -3792,16 , kasutades funktsiooni SLOPE B=17,356, kasutades funktsiooni INTERCEPT 3.) Arvutan aine auramissoojus, arvestades , et 4.) Arvutan aine keemistemperatuuri normaalrõhul 5.) Arvutan Troutoni konstandi ehk entroopia muudu 1 mooli aine aurustumisel normaalrõhul Katses ma kasutaasin benseeni orgaanilise ainena. Seega, benseeni keemistemperatuur normaalrõhul on 353,3 K. Arvutan viga: Benseeni Troutoni konstant on tegelikult 89,45 J/K*mol. Arvutan viga: Järeldused. Töö ülesandeks oli dünaamilise aururõhu määramise meetod aine keemistemperatuuride mõõtmisel erinevate rõhkude juures. Mina sain aurustumissoojuse väärtuseks
max=(Amax/An)*100% max, %: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0 Mida väiksem on number täpsusklassi reast, seda täpsem on mõõteriist Mõõteriista skaalal tähistatakse täpsusklassi alljärgnevalt: a.) 1,5 b.) 1,5 Ülesanded peavad olema konspekti lõpus. 4. Mõõteriista konstant ja tema tundlikus Mitme piirkonalistel mõõteriistadel tuleb leida konstant ehk jaotuse väärtus. Konstandi leidmiseks tuleb mõõteulatus jagada jaotuste arvuga. C=An/n C -mõõteriista konstant An - mõõteriista mõõteulatus n - skaala jaotuste üld arv. Konstandi mõõteühikud: A/jaot; mA/jaot; V/jaot; mV/jaot; W/jaot jne. Konstandi pöördväärtust nimetatakse mõõteriista tundlikuseks. S=1/C S-mõõteriista tundlikus jaot/A jne. A1=*C A1 - mõõteriista näit mõõteriista näit jaotustes C mõõteriista konstant 5
tähistatakse XOR ( eXclusive OR ) x1 x2 x1 x2 ¯1 x2 x1 x x ¯2 Seega võib paarisarv tk. liidetavaid konstante 1 lihtsalt avaldisest ära jätta, sest nende summa tehtega on 0 ja konstandi 0 liitmine ei muuda Ü _ _ x 0 = x T 0 0 0 0= 0 00 0 0 = 0 avaldise väärtust: T
1) G0298 = H0298 298*S0298 H0298 = H0f,298 (CH3OH(g)) - H0f,298 (CO) = -201,00 +110,53 = -90,47 kJ/mol = -90470 J/mol S0298 = S0298 (CH3OH(g)) - S0298 (CO) 2*S0298 (H2) = = 239,76 197,55 2*130,52 = -218,83 J/K*mol G0298 = -90470 298 * (-218,83) = -25258,66 J/mol = -25 kJ/mol - G 2) Kp = e RT Kp = e 25258,66 ¿/8,314298 = 2,7 * 104 3) Tasakaalu konstandi leidmine T = 400 K juures T M0 M1 *10-3 M2 * 10-6 M-2*105 400 0,0392 0,0130 0,0043 0,0364 G0T = H0298 298*S0298 - T (a * M0 + b * M1 + c * M2 + c` * M-2) G0400 = -90470 400 *(-218,83)400 * [(15,28-28,41-2*27,28)*0,0392+(105,20-4,10- 2*3,26)* 103*0,0130*10-3+(-31,04)*106*0,0043*10-6+(0,46-2*0,50)*10-5*0,0364*105]=
Avogadro ise ei püüdnud seda arvu kindlaks teha. Seda tegi esimesena 1875. aastal austria füüsik ja keemik Johann Josef Loschmidt, kasutades gaaside kineetilist teooriat. Esimest korda seostas leitud arvu Avogadro nimega arvatavasti Jean Baptiste Perrin, kes nimetas seda Avogadro konstandiks. Viimast nimetust kasutatakse ka tänapäeval, kuid sageli eristatakse Avogadro arvu, mis on dimensioonita ühik, ja Avogadro konstanti, mille dimensioon on mol1. Avogadro arvu ja Avogadro konstandi arvväärtused langevad kokku. Saksa keeles nimetatakse Avogadro arvu Johann Josef Loschmidti järgi ka Loschmidti arvuks ja kasutatakse tähist NL. Loschmidti arvu all on siiski mõeldud ka aineosakeste arvu ühes kuupsentimeetris (ligikaudu 2,687 · 1019). Et arvutada aineosakeste arvu N antud ainehulgas n, kasutatakse valemit N = Na*n. Avogadro konstant Na seob omavahel ka mitmeid teisi konstante. Näiteks gaasikonstant R ja
temperatuuri hoida püsivana 25°C. Juhtivusnõud hoida 10-15 min termostaadis, seejärel ühedada elektroodid vahelduvvoolusillaga ja mõõta lahusekihi takistus. Samal viisil määrata ka lahjenduste takistused. Katsete lõpetamisel tuleb elektroodid jätta destilleeritud vette seisma. Valemid Nõu konstant: Elektrijuhtivus: Ekvivalentjuhtivus: Piiriline ekvivalentjuhtivus: Näiline dissotsiatsioonikonstant: Katsetulemused A. Elektroodide konstandi määramine: mõõdetud takistus 0,02 n KCl lahusega 1) 162,5 . 2) 164 ; 0,02 n KCl erijuhtivus (temperatuuril 25 °C) 0,2767 Cm/m; nõu konstant B. Nõrga elektrolüüdi lahus: elektrolüüt HCOOH piiriline ekvivalentjuhtivus 0 = 0,04044 S·m2/gekv Jrk Lahuse Mõõdetud Elektri- Ekvivalent- Dissotsiat- Näiline nr. normaalne takistus juhtivus juhtivus siooniaste dissotsiat-
ühikud. V=kcat (E)t(S)/(KM + (S)) k katalüütiline konstant catKM= michaelise konstant (Mool) on substraadi kontsentratsioon, mille juures ensüümkatalüüsitav reaktsioon on saavutanud poole oma piirkiirusest. (S)=substraadi kontsentratsioon (M). (E)t= ensüümi kontsentratsioon (M) 42. Milliste ühikutega võiks põhimõtteliselt mõõta katalüütilist konstanti? (võivad olla erinevad ühikud) Katalüütilist konstanti võiks mõõta 1/s (sama küsimus ka Michaelise konstandi ja spetsiifilisuse konstandi kohta) KM M Kcat/Km= spetsiifilisuse konstant 1/M*s 43. Millised väited on õiged Michaelise konstandi (KM) kohta: Michaelise konstant on näiline dissotsiatsioonikonstant ja on substraadi kontsentratsioon, mille juures on ensüümkatalüüsitav reaktsioon saavutanud oma poole piirkiirusest. 44. Millised väited on õiged katalüütilise konstandi (kcat) kohta: Katalüütiline konstant on alati esimest järku kiiruskonstant ja näitab mitme
nime. Tõestuseks piisab seosest muutuja t asendamist muutujaga x.
Lause5 Ositi integreerimine. Olgu u(x) ja v(x) diferentseeruvad funktsioonid hulgal X. Kuna (uv)' =
u'v + v'u, siis uv'=(uv)' u'v. eeldusel, et eksisteerib , on võimalik võtta viimase seose mõlemast
määramata integraal. Et , siis eksisteerib ka ja saame tulemuseks , kusjuures suvalise konstandi C
võtame kokku teise liidetavaga, st kahe suvalise konstandi summa on suvaline konstant. Kuna dv =
v'dx ja du = u'dx, siis eelnev seos on esitatav kujul .
Polünoomid
P(x) = a1xn + a2xn-1 + a3xn-2 + ... + b
Määratud integraal
Olgu lõigul [a; b] määratud funktsioon f(x). Vaatleme esiteks juhtu b > a. Jaotame selle lõigu punktidega xi
( i = 0; 1; 2; ...; n ) osalõikudeks [ xn-1, xi] ( i = 1; 2; ...; n ), kusjuures
a = x0 < x1 < x2 < ...
Valmistasin 0,4000n HCOOH-st kolm eri kontsentratsioonidega lahust: 0,1 n (selleks panin 50ml kolbi 12,5 ml lahust ning täitsin dest veega kriipsuni), 0,05n (6,25 ml lahust, dest veega 50 ml kriipsuni), ning 0,025n (3,125ml lahust, dest veega 50 ml kriipsuni). Alustades kõige lahjemast, loputasin juhtivusnõu antud lahusega ja siis täitsin nii, et elektrood sinna sisse ulatus. Vahelduvvoolusilla abil märkisin üles lahusekihi takistused. Katseandmed ja arvutused: A Elektroodide konstandi määramine Mõõdetud takistus 0,02n KCl lahusega 1) 1,205*100 2) 1,175*100 , Keskmine: 1,19*100 0,02n KCl erijuhtivus (temperatuuril 25°C) 0,2767 Nõu konstant: B Nõrga elektrolüüdi lahus Elektrolüüt: HCOOH Piiriline ekvivalentjuhtivus (käsiraamatust) Tabel 1 Jrk nr Kontsent- Takistus R, Elektri- Ekvivalent- Dissotsiatsiooni- Näiline
14. Mis iseloomustab absoluutset nulltemperatuuri? Madalaim temperatuur looduses Ruumala on 0 Molekulid ei liigu 15. Absoluutse temperatuuri ja Celsiuse temperatuuri vaheline seos 0 K = -273 C 273 K = 0 C T = 273 + t 16. Mida nimetatakse soojusvahetuseks? Soojuse kandumist ühelt kehalt teisele 17. Mida nimetatakse universaalseks gaasikonstandiks? Avogadro arvu ja Boltzmanni konstandi korrutist 19. Ideaalse gaasi olekuvõrrand. Nimeta võrrandis olevate suuruste tähised ja ühikud? pV = m/M 20. Iseloomusta isoprotsesse Isotermiline – T=const. Isobaariline – p=const. Isohooriline – V=const. 21. Kuidas muutuvas erinevatel isoprotsessidel olekuparameetrid? Isotermiline p1 x V1 = p2 x V2 Kui suurendada ühte, peab ka teist suurendama sama palju Isobaariline V1 = V2 T1 = T2 Isohooriline
uuesti; 6) Mõõdetav takistus Rx = m R, kus m on reohordi skaala näit ja R on võrdlusõla takistus; 7) Mõõtmise lõpul viiakse toitelüliti neutraalasendisse, galvanomeetri lüliti asendisse "K3". Enne katset loputatakse elektroodid korduvalt juhtivusmõõtmiseks kasutatava kahekordselt destilleeritud veega (erijuhtivus alla 5 · 10 -4 S·m-1). Seejärel mitu korda kindla kontsentratsiooniga standardlahusega (KCl lahus), millega tehakse ka esimene mõõtmine nõu konstandi määramiseks. Esimesena määrataksegi nõu konstant kindla kontsentratsiooniga (tavaliselt kasutatakse 0,02 M KCl) lahuse abil, mis on laboratooriumis valmistatud kahekordselt kristallitud ning temperatuuril 600°C kuumutatud KCl-st ning juhtivusveest. Nõu täidetakse pipetiga ja mõõdetakse takistus. Katset korratakse uue KCl lahusega. Edasi mõõdetakse analoogiliselt kõigi uuritavate lahuste takistus. Lahuste kontsentratsiooni määrab praktikumi juhendaja
V1 := 100L T := 0C P1 := 30atm ρ := 0.00142 Pnorm := 1atm 3 cm Ideaalse gaasi seaduse P⋅ V = n ⋅ R⋅ T järgi leiame gaasi ruumala normaalrõhul. Kuna meil on gaas normaaltemperatuuril, siis asendame ideaalse gaasi võrrandi lihtsustatud isotermilise võrrandiga: P⋅ V = const Siit leiame konstandi väärtuse: 3 P1 ⋅ V1 = 3 × 10 atm ⋅ L Siit leiame gaasi ruumala normaalsel rõhul: P1 ⋅ V1 3 Vnorm := = 3 × 10 L Pnorm Leiame massi: mass := ρ⋅ Vnorm = 4.26 kg Vastus: hapniku mass on 4,26 kg Ülesanne 9.
Jälgida muutusi ning selgitada välja kummas suunas nihkub keemiline tasakaal. Neljandasse katseklaasi lisada tahket ammooniumkloriidi ja loksutada tugevasti. Jälgida lahuse värvi muutumist ning selgitada välja kummas suunas nihkub keemiline tasakaal. Katseklaas Tasakaalu nihkumine 1 Võrdluseks 2 Lähteainete suunas 3 Lähteainete suunas 4 Saaduste suunas Kirjutada reaktsiooni konstandi avaldus ja anda selgitus keemilise tasakaalunihkumise kohta teises, kolmandas ja neljandas katseklaasis. Reaktsiooni tasakaalu konstandi avaldis: , kus K on tasakaalukonstant Teises ja kolmandas katses liigub tasakaal lähteainete suunas, kuna katseklaasi lisatakse ühte lähteainet. Neljandas katses aga saaduste suunas kuna katseklaasi lisatakse ühte saadust. Järeldused:
Aleksandr Fridman aastail 1922 ja 1924 Albert Einsteini üldrelatiivusteooriast kõverruumilise Universumi kohta võrrandid, millest järeldas, et maailmaruum ei saa olla stabiilne, vaid ta peab kas paisuma või kokkutõmbuma. Einstein ise oli slelest ebameeldivast asjaolust üle saanud sellega, et tõi oma võrrandisse sisse kosmoloogilise liikme, mis on tõlgendatav mingist ainest ja kiirgusest sõltumatu lisajõuna. Kosmoloogilise konstandi abil õnnestus Einsteinil konstrueerida stabiilne ning seega igavesti eksiteeinud ja eksisteerima jääv muutumatu Universum. Fridman, aga pidas selle konstandi sissetoomist õigustamatuks ja nii ta saigi Einsteini jaoks esialgu ebameeldivad tulemused. Siis aga läks käiku Mount Wilsoni (USA) observatooriumis võimas, 2,5 meetrse läbimõõduga teleskoop. Sellega Edwin Hubble'i ja ta kaastöötajate poolt tehtud vaatlused näitasid, et
( t=T ) 10. Miks kehtib väide, et absoluutne temperatuur on molekulide keskmise kineetilise energia mõõduks? Valem. Tähiste nimetused valemis. Saame arvutada molekulide kesmist kineetilist energiat. T- absoluutne temperatuur (K) K-molekulide keskmine kineetiline energia k- Boltzmanni konstant k= 1,3810 11. Milline on Boltzmanni konstandi füüsikaline sisu? Kui keha soojeneb 1K võrra, siis keha saab juurde energia 1,3810 12. Kuidas nim. lihtsaimat gaasi mudelit ja nimeta selle mudeli tunnused? Ideaalseks gaasiks. Molekulid vaadeldavad punktmassiga. Põrked anuma seintega absoluutselt elastsed - muutub ainult kiiruse suund. Molekulide vahel puuduvad vastasmõjud. 13. Ideaalse gaasi olekuvõrrand. Tähiste nimetused valemis. p- rõhk
kiirgu aatomeist lainetena, vaid kvantide kaupa. Valguskvant saab neelduda ainult tervikuna. Väljumistööks A nimetatakse vähimat energiahulka, mis on vajalik elektroni ainest väljaviimiseks. Sisefotoefekti puhul ei löö valgus elektrone välja, vaid vabastab nad oma aatomite küljest. Fotoefekti põhiseadused on, et valguse poolt välja löödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega, valguse poolt välja löödud elektronide hulk sõltub valguse sagedusest, Plancki konstandi (6,6 · 10 -34 J/s) ja valguse sageduse korrutis (energia) võrdub punapiirile vastava energia ja kineetilise energia summaga (hf = A + Ek) ning (kvandi)energia E on suurem või võrdne väljumistööst A. Lõplikult lüüakse elektronid minema vaid negatiivelt laetud ainest. Fotoefekti punapiir on selline lainepikkus, millest pikemaid lained ei ole suutelised ainest elektrone vabastama. Mida suurem on katoodile langeva valguse intensiivsus I, seda suurem on
Füüsikas kasutatakse rahvusvaheliselt tunnustatud, nn absoluutse temperatuuriskaalat, mille kehtestas 1848 a lord Kelvin. Selle skaala nullpunktiks on valitud nn. Absoluutne nulltemperatuu, so madalaim temperatuur, millega võrdset või madalamat pole võimalik saavutada. Selle temperatuurile Celsiuse skaalas vastab -273,15 .Temperatuuri ühikut Kelvini skaalal nim kelviniks(K). Absoluutse temperatuuri tähis on T ja skaala jaotuse väärtus 1K=1C T=t+273,15 e t=T-273,15 Bolzmani konstandi füüsikaline mõte. Boltzmanni konstant k= 1,38 10 . Näitab , kui palju suureneb molekuli kineetiline energia gaasi temperatuuri tõusul 1K võrra. Absoluutse temperatuuri skaala kui molekuli keskmine kineetilise kiiruse mõõt Gaasi molekulide kaootilise liikumise keskmine kineetiline energia on võrdeline absoluutse temperatuuriga. Mida kiiremini liiguvad molekulid, seda kõrgem on temperatuur. Temperatuuri lehenedes absoluutse nullile läheneb molekulide soojusliikumise energia samuti
korral kehtib võrdus Algfunktsiooni üldavaldis Kui F on funktsiooni f algfunksioon hulgas D, siis on kõik funktsiooni f algfunktsioonid hulgas D avalduvad kujul F+C, kus Määramata integraal Funktsiooni f algfunktsioonide üldavaldis ja tähistatakse e Määramata integraal ei ole ühene funktsioon tal on lõputult erinevaid väärtusi, mis sõltuvad valitud konstandist C. Teisalt võib tõlgendada integraali, kui üheste funktsioonide parve , kus konstandi C igale väärtusele vastab üks ühene funktsioon, kujutades seda funktsiooni xy-konrdinaadistikus saame joonteparve mille jooned on üksteisest tuletatavad y-telje paralleellükk abil. 12. Integraalide tabel. Määramata integraali omadused 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) Määramata integraali omadused: 1. 2. 3. 13
Süsteemi olek. Entroopia Asugu mingi süsteem olekus X (x1,x2 .. xn), kus süsteemi iga elemendi esinemise tõenäosustõenäosus oleks P(xi)= pi Süsteemi entroopia = - = ENTROOPIA H(X) mõõdab juhusliku suuruse X juhuslikkust. Mida väiksem entroopia seda korrastatum on süsteemi olek, mida suurem on entroopia, seda korratum e. juhuslikum on X. Konstant ei ole juhuslik, seetõttu on konstandi entroopia 0. Ökoloogiline entroopia väljendab bioloogilist mitmekesisust mida liigirikkam on ökosüsteem, seda suurem on entroopia s.o. seda juhuslikum on mingi kindla liigi esinemine juhuslikus väljavõttes Kas jää sulamisega klaasis muutub süsteem ühtlasemaks ja süsteemi entroopia hoopis kahaneb, kuna süsteem ühtlustub ning konstandi entroopia on 0 ? Süsteemi mikrooleku määramiseks on aga vaja teada
Teoreem tõestatud. c. Funktsiooni määramata integraal ja selle geomeetriline sisu Funktsiooni f algfunktsioonide üldavaldist , kus C on konstant, nim funktsiooni f määramata integraaliks ja tähistatakse Iga x korral on määramata integraalil palju erinevaid väärtusi, mis sõltuvad valitad konstandist C. Teisest küljest võib määramata integraali tõlgendada kui üheste funktsioonide parve y=F(x)+C, kus konstandi C igale väärtusele vastab üks ühene funktsioon. Kujutades seda funktsioonideparve graafiliselt tasandil xy- koordinaadistikus saame joonteparve, mille joone on üksteisest tuletatavad y-telje sihilise paralleellükke abil. (JOONIS) 34. Integraalide tabel. Määramata integraali omadused( sh omadus 3 koos tõestusega). a. Integraalide tabel a.1. a.2. =+1+1+, -1 a
Mis ühikutes avaldub R SI süsteemis ja mille mõõt on R. · Arvuliselt on tema väärtus järgmine: R = 8,314472(15) J · K-1 · mol-1 Avaldisest ilmneb, et universaalse gaasikonstandi ühik tähistab ühe mooli gaasi energiat ühe kraadi kohta. Palun määratlage F ( Faraday constant ) · Faraday arv ehk Faraday konstant on füüsikas ja keemias kasutatav konstantne arv, mis näitab ühe mooli elektronide elektrilaengu absoluutväärtust. · Faraday konstandi väärtus on 96 485,3415 C/mol (teistel andmetel 96 485,3383 C/mol). · Faraday arv saadakse Avogadro arvu korrutamisel elektroni laenguga.
nimede esitusreegleid. Alamprogrammi lõppu määrav End Sub-lause koosneb aga ainult võtmesõnadest. Andmete põhiliikideks VBAs on arvud, stringid ehk tekstid, ajaväärtused ja tõeväärtused. Iga andmeliigi jaoks on määratud võimalikud väärtused ja nende diapasoon, lubatud tehted ja operatsioonid. Esialgu piirdume arvude ja stringidega. Lihtsamal juhul käsutatakse programmides skalaarandmeid, mis esinevad konstantide ja muutujatena. Konstandi väärtus esitatakse vahetult programmis ning programmi täitmisel seda muuta ei saa. Iga andmeliigi jaoks on ette nähtud kindlad konstantide esitamise reeglid. Programmis Superi on käsutusel neli arvkonstanti: kolm konstanti väärtusega 2 ja 3.14159 ning kuus tekstkonstanti "a", "b", "c_", "h", "Pindala" ja "Ruumala". Programmis Mälumäng on neli arvkonstanti O, 1 ja kaks korda 1971 ning viis stringkonstanti "Mis aastal loodi esimene mikroprotsessor?", "Sisesta aasta", "Vähe!", "Palju
II uur uur uuur vC = v A + vCA vCA = II CA = 4,5 10 = 45 (cm / s) 3 vCx = vCA cos 30o = 45 = 38,9711 (cm / s ) 2 vC y = vA + vCA sin 30 = 20 + 45 o 0,5 = 42,5 vC = vC2 x + vC2 y = 38,97112 + 42,52 = 57, 6222 (cm / s ) 2.2 Kiirendused Ülesande teksti kohaselt on nii OA kui I kogu aeg konstantsed. Konstandi tuletis on aga null. Seetõttu siin ülesandes & OA = 0 ja & I = 0 , mistõttu siin & II = 0 ja seega ka II = 0 .Kuna kõik nurkkiirendused on nullid, siis ainukesed kiirendused siin on normaalkiirendused. a A = a An = OA2 AO = 12 20 = 20 (cm / s 2 ) y r r rn rt aB = a A + aBA + aBA n aBA = II 2 BA = 4,52 15 = 303, 75 (cm / s 2 ) r r rn aA A t
statsionaarsetes olekutes, millele vastavad aatomi koguenergia teatud diskreetsed väärtused En. Statsionaarses olekus aatom ei kiirga. Väikseimat võimalikku energiat olekut nm aatomi põhiolekuks, kõiki teisi olekuid ergastatud olekusteks. 2. lubatud orbiitide postulaat aatomi statsionaarsetele olekutele vastab elektronide tiirlemine kindlatel orbiitidel, mille impulsimomendi absoluutväärtus on Plancki konstandi täisarvkordne. 3. kiirguse postulaat aatomi üleminekul statsionaarsest olekust energiaga Em olekusse energiaga En kiiratakse või neelatakse energiakvant hf, mis võrdub nende olekute vahega. Aastal 1913 kasutas Niels Bohr kvantiseeritud energianivoode kontseptsiooni vesiniku aatomi spektrijoonte seletamiseks. Tema järgi nime saanud Bohri aatomimudel lähtub sellest, et elektron tiirleb vesiniku aatomis ümber tuuma teatud kindlal energianivool. Seejuures
Joonis Aine küllastunud aururõhu sõltuvus temperatuurist Joonis ln paur=f(1/T) Joone võrrandiks andis Excel y = - 3852,1x + 17,353 , millest lähtuvalt empiirilise võrrandi koefitsendid A ja B on: A= 17,536 ja B=-3853,1. Ja tänu neile arvudele saan teha järgmised arvutused: 1) Aurumissoojus: 2) Aine keemistemperatuur normaalrõhul: Normaalrõhk on 760 mmHg 3) Arvutan enroopia muudu 1 mooli aine aurustumisel normaalrõhul ehk Troutoni konstandi: JÄRELDUS Saadud ulemus sarnaneb benseeni keelmistemperatuuriga (80normaalrõhul ).
D 50 K−1=1+q ( K −1 ) Kt - 1,3 (graafikult) q - kontsentratsiooni 1 tundlikkuse tegur q= 1+ √a √a - Neuberi konstant √r √r - pingekontsentratsiooni Neuleri konstandi leidmiseks Rm=470 MPa , tuleb kasutada interpoleerimist 600−470 √ a=0,36+ ∗( 0,57−0,36 )=0,496 ≈ 0,5 mm0,5 600−400 √ r=1 1 q= =0,6 1+ √ 0,5 1 K−1=1+q ( K −1 )=1+0,6 ( 1,3−1 )=1,18 K t > K −1 Ristlõike B ohtlike punktide kohaliku pinge ajalist muutumist näitav graafik
Lahuste kontsentratsiooni määrab praktikumi juhendaja. Lahused valmistatakse 100-ml mõõtekolbidesse laboratooriumis olevast tiitritud lahusest selle kvantitatiivsel ja järkjärgulisel lahjendamisel juhtivusveega. Lahuseid tuleb valmistada hoolikalt, vastasel korral läheb katseviga suureks. Samal viisil määrata ka lahjenduste takistused. Katsete lõpetamisel tuleb elektroodid jätta destilleeritud vette seisma. Katsetulemused A. Elektroodide konstandi määramine: mõõdetud takistus 0,02 n KCl lahusega 1)115 Ω. 2) 117 Ω ; keskmine: 116 Ω 0,02 n KCl erijuhtivus (temperatuuril 25 °C) 0,2765 Cm/m; I −1 K= =R ∙ κ=116 ∙ 0,2765=32,074 m nõu konstant s B. Nõrga elektrolüüdi lahus: elektrolüüt HCOOH piiriline ekvivalentjuhtivus λ0 = 0,04044 S·m2/gekv Jrk Lahuse Mõõdetud Elektri- Ekvivalent- Dissotsiat- Näiline nr
3 Viga 4 3.1 Mõõteriistade vead . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.2 Tehted vigadega . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.3 Näide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.4 Skinneri konstandi viga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4 Määramatus 10 4.1 Määramatuse erinevus veast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.2 A-tüüpi määramatus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.3 B-tüüpi määramatus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ühesugune arv molekule, siis on ka korrutisel k*NA ühesugune väärtus. Seda korrutist nim. universaalseks gaasikonstandiks ja tähistatakse tähega R. R suuruse saame arvutada, teades, et ühe mooli gaasi jaoks normaaltingimustes on mooli ruumala 22,4dm 3. Paigutades arvud asemele saame: 1,013 * 22,4 / 2,73 , siis saamegi R väärtuseks 8,31 N*m/mol*K . SI-süsteemi puhul peab mooli asemel olema kmol ruumala = 22,4 m3 ja Avogadro on 6,023 * 1026 N/kmol . Boltzmann arvutas oma konstandi ka k=R/NA . Kuna N on kõigi molekulide arv gaasi massis m, ja NA on molekulide arv ühes moolis gaasis, siis: N = * NA . = m/ p*V = m/ *R*T Juhul, kui võtta ainult üks mool gaasi, siis saame seda võrrandit lihtsustada. Et aga =m/V, siis saame üles kirjutada gaasi tiheduse järgmiselt: = p*M/R*T M molekulmass. Isohoorilised protsessid (V=const.) : p*V=m/ *R*T | (:) p2*V=m/*R*T2 p1/p2 = T1/T2
logaritmfunktsioon -1 kasvav ja ühest -2 väiksema (kuid nullist y = log 1/a x, suurema) aluse korral kahanev. 0<1/a <1 Lihtsaimad logaritmvõrratused Lihtsaimad logaritmvõrratused log a x > b, (1) log a x < b (2) on lahenduvad igasuguse konstandi b R korral. Juhul a > 1 on võrratus (1) rahuldatud kui x > a b , võrratus 0 < x < ab . (2) aga siis kui Juhul 0 < a < 1 on võrratus (1) rahuldatud kui 0 < x < a , b võrratus (2) aga siis kui x > a b . y y y = log a x, b y = log a x, 0< a<1 a >1 b
1.1 Ioonilisesideme teke Iooniline side- üks aatom võtab teiselt elektroni ära, iooniline side moodustab kristalli, kuna struktuur võib jätkuda lõpmatuseni. Positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel tekib tõmme, mis seostab ioonilise sideme. Kloor tõmbab naatriumi elektroni, et ma pilve aatom oleks ühtlasem ja energia väiksem. 1.1.1 Kristallid Aatomid/ioonid on paigutatud kindlas korras, moodustades ruumvõre . Võre konstandi saab määrata lainepikkuse kaudu. Kristallides on aatomid paigutatud väga tihedalt. Kristallide difraktsioon-uuringuiks tuleb asutada lühikesi laineid: röntgenkiirgust, elektornide või neutronite kimpe. 1.1.2 Metalliline side Metall koosneb positiivsetest aatomitest. Iga metalli aatom:ä 1. koosneb positiivsetest ioonidest 2. annab ära elektrone Kui metalli aatomid kõrvuti panna, siis nende elektronid kollektiseeruvad
dissotsiatsiooniastme ja elektrijuhtivuse teguri f korrutisega: Nõrkade elektrolüütide lahuste korral f=1 ja . See võimaldab leida elektrijuhtivuse mõõtmise teel dissotsiatsiooniastet ja selle alusel dissotsiatsioonikonstanti. Binaarse elektrolüüdi korral, mille dissotsiatsioonil tekib üks katioon ja üks anioon, avaldub dissotsiatsioonikonstant Kd võrranditega ja , kus c on molaarne kontsentratsioon. Katseandmed, tulemused ja arvutused A. Elektroodide konstandi määramine: Mõõdetud takistus 0,02n KCl lahusega 117 0,02n KCl erijuhtivus (temperatuuril 25C) 0,2767 S/m (võtsin tabelist) Nõu konstant B. Nõrga elektrolüüdi lahus Elektrolüüt: HCOOH (0,3854n) Piiriline ekvivalentjuhtivus: 0+=349,810-4 Sm2g-ekv-1 ja 0-=54,6 Sm2g-ekv-1 (leidsin käsiraamatust) Sm2g-ekv-1 Lahuste kontsentratsioonid olid õppejõu poolt antud 0,1927n ja kaks lahjendust 1:2
kiirus Üliõpilane: Õppejõud: Helgi Muoni 13.04.2017 Eksperimentaalne töö 1 Töö eesmärk: Le Chatelier' printsiip- reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Kasutatavad ained: FeCl3 ja NH4SCN küllastatud lahused, tahke NH4Cl Töövahendid: Katseklaaside komplekt Töö käik: Kirjutada välja tasakaalu konstandi avaldis raud(III)kloriidi ja ammooniumtiotsüanaadi lahuste vahelisele reaktsioonile FeCl3+3NH4SCN=Fe(SCN)3+3NH4Cl Hinnata, millises suunas nihkub tasakaal, kui suurendada a) FeCl3 kontsentratsiooni b) NH4SCN kontsentratsiooni c) NH4Cl kontsentratsiooni Hinnata tasakaalukonstandi avaldise põhjal kumma aine, kas NH 4SCN või FeCl3 kontsentratsiooni suurendamine mõjutab tasakaalu enam. Kontrollida tasakaalu nihkumist katseliselt. Selleks võtta keeduklaasi 20 ml
kuumutatud KCl-st ning juhtivusveest. Elektroode loputatakse paar korda KCl lahusega. Nõu täidetakse pipetiga ja mõõdetakse takistus. Katset korratakse uue KCl lahusega. Edasi mõõdetakse analoogiliselt kõigi uuritavate lahuste takistus. Igale järgmisele lahusele üle minnes tuleb elektroodid ja nõu kaks korda loputada uuritava lahusega ning seejärel pipeteerida lahus juhtivusnõusse. Katseandmed A. Elektroodide konstandi määramine: mõõdetud takistus 0,02 n KCl lahusega 1) 116,1 . 2) 116,0 ; 0,02 n KCl erijuhtivus (temperatuuril 25 °C) 0,2767 Cm/m (võetakse tabelist); nõu konstant B. Nõrga elektrolüüdi lahus: Elektrolüüt HCOOH Piiriline ekvivalentjuhtivus (käsiraamatust) 1) Lahuse erijuhtivus 2) Lahuse ekvivalentjuhtivus 3) Dissotsiatsiooniaste
Aastal 1820 jõudis A. M. Ampère [ampe:r] järeldusele, et juhtmete vahel mõjub jõud: Siin on I1 voolutugevus ühes ja I 2 voolutugevus teises juhtmes, l on vaatluse all oleva juhtmelõigu pikkus ja a on juhtmete kaugus teineteisest. Kui vool liikus mõlemas juhtmes samas suunas, siis juhtmed tõukusid; kui voolud liikusid eri suundades, siis aga juhtmed tõmbusid. Valemis (1) on suurus K konstant, mille väärtus lõpmatult pikkade paralleelsete juhtmete korral on Konstandi K väärtus sõltub juhtmete pikkusest ja vooluringi kujust, kuid enamasti võib kasutada lõpmatult pikkade juhtmete jaoks kehtivat väärtust. Ka 0 on konstant. Seda nimetatakse magnetiliseks konstandiks: Kõlar Kõlar on elektroaukustiline andur mis muundab elekrilise signaali heliks. Kõlar liigub vastavalt elektrisignaalide muutumisele ja põhjustab helilainete levimise keskkonnas (õhus, vees).
Lause (Cauchy teoteem) Olgu f (x; y ) pidev piirkonnas D ning olgu tal selles piirkonnas olemas pidev osatuletis fy (x; y ). Siis läbi iga punkti (x0; y0) D kulgeb parajasti üks diferentsiaalvõrrandi y' = f (x; y) integraalkõver. Definitsioon Võrrandi y'= f (x; y) üldlahendiks piirkonnas D nimetatakse suvalisest konstandist C sõltuvat lahendit y = y(x; C), mis rahuldab tingimust: iga punkti (x0; y0) D korral leidub konstandi C selline väärtus C0, et lahend y = y (x; C0) rahuldab algtingimust y(x0) = y0. Definitsioon Võrrandi y' = f (x; y) erilahendiks nimetatakse lahendit, mis saadakse üldlahendist konstandi C fikseerimisega. 8.Eksaktne diferentsiaalvõrrand Olgu meil sümmeetrilisel kujul diferentsiaalvõrrand M(x,y)dx + N(x,y)dy = 0 loomuliku eeldusega funktsioonide ühelisidusas määramispiirkonnas D. Lause: Rahuldagu funktsioonid M ja N ühelisidusas piirkonnas D järgmisi tingimusi:
mööda joont lõikaja läheneb teatud asendile M 0 T , siis seda sirget nimetatakse joone puutujaks punktis M0. 51.Funktsiooni tuletise mõiste Funktsiooni tuletis on funktsiooni muudu ja argumendi muudu suhte piirväärtus, kui argumendi muut läheneb nullile. 52.Diferentseeruva funktsiooni mõiste Antud funktsiooni f (x) tuletise leidmist nimetatakse selle funktsiooni diferentseerimiseks. 53.Seos funktsiooni pidevuse ja diferentseeruvuse vahel 54.Konstandi, summa, korrutise ja jagatise tuletis Konstandi tuletis on null C =0 55.Liitfunktsiooni tuletis 56.Pöördfunktsiooni tuletis 57.Ilmutamata kujul oleva funktsiooni diferentseerimine 58.Kirjeldage logaritmilise diferentseerimise võtet. Millistel juhtudel seda võtet rakendatakse? 59.Parameetrilisel kujul antud funktsiooni tuletis 60.Mida nimetatakse funktsiooni diferentsiaaliks? Korrutist f'(x)x nimetatakse funktsiooni diferentsiaaliks ja tähistatakse
annaabi.ee 
