3.4 Olekuvõrrand Markoskoopilised suurused iseloomustavad makrokehade olekut arvestamata molekulaarset ehitust. Nendeks on ruumala, rõhk ja temperatuur. Olekuvõrrand- võrrand mis väljendab temperatuuri, ruumala ja rõhu vahelist sõltuvust. m pV = RT p-rõhk (Pa), v-ruumala ( m 3 ), m-mass (kg), molaarmass M (kg/mol), R-gaasi universaal konstant, T-absoluutne temp (K)
liikumiseks on vaja algtõuget kord liikuma pandud maailm on muutumatu ja sarnaneb kellamehhanismiga, mille kõik osad on ühendatud üksüheste seostega maailma saab kirjeldada matemaatiliselt, dünaamiliste võrranditega, mis väljendavad põhjuse ja tagajärje vahelisi üksüheseid seoseid Mehanistlik maailmapilt maailmas ei ole kohta juhusel, kõik on täielikult determineeritud loodusseadusi on võimalik eksperimentaalselt avastada, kui oskame looduselt õigesti küsida makrokehade liikumist seletavad seadused kehtivad ka üksikaatomite ja üksikmolekulide korral algtingimused ja liikumisseadused on teineteisest sõltumatud maailm on põhimõtteliselt tunnetatav. Selleks on vaja olendit, mida hakati nimetama Laplace'i deemoniks. Laplace'i deemon suudab koostada kõigi maailmas leiduvate kehade liikumise diferentsiaalvõrrandid ja need ka integreerida. Sellega oleksid maailma moodustavate kehade trajektoorid ja
AINE EHITUS Mikromaailm kõik see, mis on seotud elementaarosakestega ( põhiline uurimismeetod on kaudne katse) Makromaailm kõik see, mida tunneme oma meeltega. Siin kehtib klassikalise füüsika seadus. Saab katsetega asju kontrollida MAKROKEHADE FÜÜSIKA EHK KLASSIKALINE FÜÜSIKA ( sest vastavad seadused on ammu ja hästi teada) Thomson tõestas, et ühe ja sama keemilise elemendi aatomid on ühesugused Ta avastas elektroni ja aatomimudeli Ta aatomi mudel aatom on pos laetud, elektronid on negatiivsed, elektornid paiknevad korrapäratult Tänapäevane aatomi mudel aatom on elektriliselt neutraalne, elektronid negatiivsed, elektronid paiknevad korrapäraselt Rutherfordi katse uuris, kuidas alfa-osakesed käituvad
Elementaarosakeste füüsika Gravitatsioonijõud-toimib kõigi osakeste vahel vastavalt massile. Nii nõrk, et üksikuteosakeste juures pole tema toimet võimalik mõõta.ainult tänu sellele et ta mõjub kuitahes kaugele ja toimib ainult ühtemoodi muutub ta väga suurte kehade juures tuntavaks(maakera). Elektromagneetiline vastastikmõju-omane kõigile elektriliselt laetud kehadele.aatomite kui ka makrokehade vahelmõjuvad ,,igapäevased" jõud on seotud selle vastastikmõjuga.kehad püsivad koos, põrkuvad, liituvad just aatomite elektronkatete vaheliste seoste tõttu. Tuumajõud-palju tugevamad jõud.esinevad prootonite ja neutronite vahel, väga lühikese mõjuraadiusega.tuuma sees. Prooton ja neutron on tegelikult liitosakesed.koosnevad üliväikestestliikuvatest osakestest-kvarkidest.elementaarosakesed p ja n pole päris elementaarsed
liikuma pandud maailm on muutumatu ja sarnaneb kellamehhanismiga, mille kõik osad on ühendatud üksüheste seostega *maailma saab kirjeldada matemaatiliselt, dünaamiliste võrranditega, mis väljendavad põhjuse ja tagajärje vahelisi üksüheseid seoseid *maailmas ei ole kohta juhusel, kõik on täielikult determineeritud *loodusseadusi on võimalik eksperimentaalselt avastada, kui oskame looduselt õigesti küsida *makrokehade liikumist seletavad seadused kehtivad ka üksikaatomite ja üksikmolekulide korral *algtingimused ja liikumisseadused on teineteisest sõltumatud *maailm on põhimõtteliselt tunnetatav. Selleks on vaja olendit, mida hakati nimetama Laplace'i deemoniks. Laplace'i deemon suudab koostada kõigi maailmas leiduvate kehade liikumise diferentsiaalvõrrandid ja need ka integreerida. Sellega oleksid maailma moodustavate kehade trajektoorid ja liikumisolekud määratud nii tulevikus kui minevikus.
mehaanika. -Liikumiseks oli vajalik algtõuge, arvati, et see pärineb jumalalt. -Kord liikuma pandud maail on ajas muutumatu ja sarnaneb kellamehhanismiga, mille kõik osad on omavahel ühendatud. -Maailma saab kirjeldada matemaatiliselt võrranditega, mis väljendavad põhjuse ja tagajärje vahelisi seoseid. -Maailmas pole kohta juhusel, kõik on täielikult determineeritud. -Loodusseadusi on võimalik eksperimentaalselt avastada, kui oskame looduselt õigesti küsida. -Makrokehade liikumist seletavad seadused kehtivad ka üksikaatomite ja molekulide korral. -Maailm on pmst tunnetatav, selleks on vaja olendit, mida nim LAPLACE´i deemoniks. See suudab koostada kõikide kehade liikumise diferentsiaalvõrrandid ja need ka integreerida. Nii on maailma moodustavate kehade trajektoorid ja liikumisolekud määratud minevikus ja olevikus. Nähtused:1)mehhaaniline liikumine-keha asukoha muutumine teiste kehade suhtes. 2)hõõrdumine- vastastikmõju, mis esineb kehade kokkupuutel
Kõige nõrgem jõud on gravitatsioonijõud, mis toimib kõigi osakeste vahel vastavalt massile ja on nii nõrk, et üksikute osakeste juures pole tema toimet võimalik mõõta. Ainult tänu sellele, et ta mõjub kuitahes kaugele ja toimib ainult tõmbavalt , muutub ta väga suurte kehade juures tuntavaks.Teine vastastikmõju liik on elektromagnetiline vastastikmõju, mis on omane kõigile elektriliselt laetud osakestele. Selle vastastikmõjuga on seotud kõik nii aatomite kui ka makrokehade vahel mõjuvad igapäevased jõud. Kolmandana tuntakse palju tugevamaid tuumajõude, mis esinevad prootonite ja neutronite vahel ja on vägalühikese mõjuraadiusega. Tugev vastastikmõju on see jõud mis hoiab koos fundamentaalosakesi ehk kvarke. See jõud on eriti tugev, sest tuumajõud on kõigest tema nõrk, väljapoole põhiseoseid ulatuv kaja. Lõpuks on veel nõrk vastastikmõju, mis on tuhandeid kõrdi nõrgem kui
Ajast on mõtet kõnelda vaid siis, kui toimuvad sündmused (esineb liikumine). Aja kaudu me võrdleme ühe keha kiirust teise keha (etalonkeha) kiirusega. Kui näiteks keha A, liikudes kiirusega vA läbib teepikkuse sA ja keha B, liikudes kiirusega vB läbib samas teepikkuse sB, siis suhe sA / vA = sB / vB = ... jääb meie kujutlustes kõikide selliste kehade jaoks konstantseks (rangelt võttes kehtib see vaid makrokehade jaoks ning absoluutkiirusest tunduvalt väiksematel kiirustel). Seda suhet nimetatakse ajaks t. Mõnikord tähistatakse t abil ka ajahetke, mil toimub mingi ülilühikese kestusega sündmus. Ajavahemiku (protsessi kestuse) tähiseks on siis t. Sümboliga (delta) tähistatakse vastava füüsikalise suuruse muutu (lõppväärtuse ja algväärtuse vahet). Aja mõõtmisel kasutatakse enamasti mingit perioodilist liikumist. Perioodiliseks
Ajast on mõtet kõnelda vaid siis, kui toimuvad sündmused (esineb liikumine). Aja kaudu me võrdleme ühe keha kiirust teise keha (etalonkeha) kiirusega. Kui näiteks keha A, liikudes kiirusega vA läbib teepikkuse sA ja keha B, liikudes kiirusega vB läbib samas teepikkuse sB, siis suhe sA / vA = sB / vB = … jääb meie kujutlustes kõikide selliste kehade jaoks konstantseks (rangelt võttes kehtib see vaid makrokehade jaoks ning absoluutkiirusest tunduvalt väiksematel kiirustel). Seda suhet nimetatakse ajaks t. Mõnikord tähistatakse t abil ka ajahetke, mil toimub mingi ülilühikese kestusega sündmus. Ajavahemiku (protsessi kestuse) tähiseks on siis Δt. Sümboliga Δ (delta) tähistatakse vastava füüsikalise suuruse muutu (lõppväärtuse ja algväärtuse vahet). Aja mõõtmisel kasutatakse enamasti mingit perioodilist liikumist. Perioodiliseks
Ideaalse gaasi oleku muutumine toimub siis, kui p, V või T mingi väärtus muutub. Molekul on väikseim osake, millest gaasid koosnevad ja mis on pidevas kaootilises liikumises. Siseenergia on: 1. makrokäsitluses keha või süsteemi energia, mis on määratud selle keha või süsteemi võimega soojushulka üle kanda või mehaaniliselt tööd teha. 2. mikrokäsitluses keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa. Temperatuur iseloomustab makrokehade süsteemi soojusliku tasakaalu olekut: tal on soojusliku tasakaalu olekus oleva süsteemi kõikides osades ühesugune väärtus. Soojushulk on siseenergia hulk, mille keha saab või annab ära soojusülekandel. Gaasi rõhk on tingitud gaasi molekulide põrgetest vastu anuma seinu. Ideaalse gaasi olekuvõrrand on võrrand, mis seob kõiki kolme hõrendatud gaasikoguse olekut iseloomustavat makroskoopilist parameetrit rõhku, ruumala ja temperatuuri.
Teatud printsiibid ilmnevad vaid teatud valdkondades. Näiteks tavalistel kiirustel sobivad meile klassikalise füüsika ehk Newtoni seadused, kus liikumine on suhteline ja aeg absoluutne suurus. Väga suurtel (valgusele lähedastel kiirustel) muutub aga aeg suhteliseks ja valguse kiirus absoluutseks suuruseks. Nii on ka selliseid printsiipe, mida me rakendame vaid mikromaailma osakeste juures ega leia vajadust nende kasutamiseks makrokehade puhul. Lähtudes kahest põhiprintsiibist: . /Valgus ütleb ajale kuidas kulgeda ja mass ütleb ruumile kuidas kõverduda/ 1) kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on võrdväärsed 2) valguse kiirus on suurim kiirus looduses, mille väärtus ei sõltu vaatleja ega valgusallika liikumise kiirusest teineteise suhtes lõi kunagi Albert Einstein koguni uue füüsikateooria, mida me tänepäeval nimetame relatiivsusteooriaks. Teist relatiivsusteooria printsiipi (ehk postulaati) tõestab ilmekalt
N = NA m = M N n= V 25. Molekulaarkineetilise teooria põhialused ja nende tõestamine (difusioon, Browni liikumine). Molekulaarkineetiline teooria seletab soojusnähtusi makrokehades ja nende kehade siseehitust, lähtudes kujutlusest, et kõik kehad koosnevad kaootiliselt liikuvatest osakestest. Ülesandeks siduda üksikaatomite või -molekulide käitumise seaduspärasused makrokehade omadusi iseloomustavate suurustega Põhiväited: Aine koosneb osakestest Osakesed on soojusliikumises Osakesed mõjutavad üksteist Browni liikumine vedelikus või gaasis hõljuvate osakeste soojusliikumine (osakesed suured) Difusioon on ülekandenähtus, mille sisuks on erinevate ainete segunemine soojusliikumise tagajärjel. See väljendub ühe aine molekulide tungimises teise aine molekulide vahele. Difusioon
Pluuto 3,5 km/s? Kui molekulide keskmine kiirus on 4,5 korda väiksem II kosmilisest kiirusest, siis atmosfäär hajub 30 000 000 aastaga. Kui molekulide keskmine kiirus on 5 korda väiksem II kosmilisest kiirusest, siis atmosfäär hajub 25 000 000 000 aastaga. AUTODE KIIRUSTE JAOTUS Aineosakeste kiiruste esitamisel kasutatavat võtet tutvustame makrokehade näitel. Kujutleme, et me peame esitada mingis linnas liiklevate autode kiiruse mingil ajahetkel. Me peame vaatlema kõiki linnas liiklevad autosid, näiteks 1. veebruaril kell 12.00. Võib arvata, et osa autodest on peatunud valgusfoori või mõne muu takistuse ees, nende kiirus on 0 m/s. Teatud arv autosid on just hakanud liikuma või on seisma jäämas ja nende kiirus on väike. Teatud osa autodest aga liigub lubatud piirkiirusega, 50 km/h
siseenergiaks (soojusenergiaks), st. molekulide kaootilise liikumise energiaks. Hõõrdejõud mõjuvad üksteise suhtes liikuvate tahkete kehade kokkupuutuvatele pindadele (kuiv hõõre), üksteise suhtes liikuvate vedeliku või gaasi kihtidele (sisehõõre e. viskoosne hõõre), samuti ka vedelikus või gaasis liikuvate tahkete kehade pindadele (see on ka sisehõõre pinnale kleepunud vedelikukihi ja ülejäänud vedeliku vahel). Molekulidest oluliselt suuremate kehade (makrokehade) liikumisel pole võimalik hõõrdejõude vältida, seepärast kehtib mehhaanilise energia jäävuse seadus siin vaid ligikaudselt. Molekulide, aatomite ja elementaarosakeste liikumisel hõõrdejõude ei ole, seepärast kehtib seal energia jäävuse seadus täpselt. Kui makrokehade liikumisel arvestada ka siseenergiaks üle läinud mehhaanilist energiat, siis kehtib üldine energia jäävuse seadus ka siin täpselt. 3.6. Gravitatsioonijõud.
Samuti tekitab kiiritus vähki ja geneetilist defekti. 31. Kirjelda lühidalt nelja vastastikmõju liiki. Esimene vastastikmõju on gravitatsioonijõud, mis on kõige nõrgem. See toimib kõigi osakeste vahel vastavalt massile ja on nii nõrk, et üksikute osakeste juures pole tema toimet võimalik mõõta. Teiseks on elektromagnetiline vastastikmõju, mis on omane kõigile elektriliselt laetud osakestele, nii aatomite kui ka makrokehade vahel mõjuvad jõud on seotud just selle vastastikmõjuga. Kolmas on tuumajõud. Need esinevad prootonite ja neutronite vahel ja väga lühikese mõjuraadiusega. Viimane on tugev vastastikmõju, mis hoiab kvarke koos ja nõrk vastastikmõju, mis on tuhandeid kordi nõrgem kui elektromagnetilised jõud, kuid palju tugevamad kui gravitatsioonijõud. 32. Mis on leptonid ja kvargid? Leptonid on nõrga vastastikmõju osakesed. Kvargid on nõrga ja tugeva vastastikmõju
kolmas tees, millega Popper otsustavalt nõus ei ole. Kui aga tunnistada maailma algolemuse olemasolu, siis peab tunnistama ka võimalust saavutada maailma kohta lõpuleviidud kirjeldus ja seletus, mis ei vaja korrigeerimist ega täiustamist, s.t. on falsifitseerimatu. Ning just selliselt interpreteerisid Popperi hinnangul Newtoni järelkäijad tema füüsikat. Selles teoorias nähti loodusliku maailma algolemuse tõest kirjeldust, mis võimaldas seletada makrokehade vaadeldavat liikumist. Kuid küsimused nagu “Mis on gravitatsiooni põhjus?” või “Kas Newtoni teooriat ennast on võimalik seletada mõne teise, sügavama teooria kaudu?” ei olnud essentsialistlikust seisukohast kohased küsimused. Popperi arvates pidurdas essentsialistlik usk sellesse, et Newtoni teooria kirjeldab ammendavalt maailma algolemust ja annab sellele lõpliku seletuse, teaduse arengut. Just selle tõttu ei kritiseeritud seda teooriat ning see valitses
siseenergiaks (soojusenergiaks), st. molekulide kaootilise liikumise energiaks. Hõõrdejõud mõjuvad üksteise suhtes liikuvate tahkete kehade kokkupuutuvatele pindadele (kuiv hõõre), üksteise suhtes liikuvate vedeliku või gaasi kihtidele (sisehõõre e. viskoosne hõõre), samuti ka vedelikus või gaasis liikuvate tahkete kehade pindadele (see on ka sisehõõre pinnale kleepunud vedelikukihi ja ülejäänud vedeliku vahel). Molekulidest oluliselt suuremate kehade (makrokehade) liikumisel pole võimalik hõõrdejõude vältida, seepärast kehtib mehhaanilise energia jäävuse seadus siin vaid ligikaudselt. Molekulide, aatomite ja elementaarosakeste liikumisel hõõrdejõude ei ole, seepärast kehtib seal energia jäävuse seadus täpselt. Kui makrokehade liikumisel arvestada ka siseenergiaks üle läinud mehhaanilist energiat, siis kehtib üldine energia jäävuse seadus ka siin täpselt. 3.6. Gravitatsioonijõud.
3) Siseenergia U[J] Gaasi või auru siseenergi · Mass · Raskusjõud · Kaal · Ainehulk · Moolmass · Moolmaht Tehnilises termodunaamikas vaadeldakse: Massi, kui keha inertsus omaduste karakteristikut (see tähendab kui inertsi iseloomustajat ja tema mõõtu) seda massinimetatakse inertseks massiks. Vaadeldakse massi konstantse suurusena, määratakse kaalumise teel, kussjuures see mass tasakaalustatakse kalibreeritud vihtide raskustega. Kuna makrokehade ja kalibreeritud vihtide mass on ühesugune maakülgetõmbe jõu all, siis järelikult kaalumise resultaat ei sõltu kaalumispunkti asukohast. Tähistatakse ,,M" [kg] Raskusjõud on vektoriaalne suurus ja ta on maa külgetõmbejõu mõõduks. Tahistatakse ,,R" [N] 1N=1kg x m/s2 Kaal: ,,G" [N] Kujutab endast jõudu, millega antud kehad oma raskusjõu mõjul mõjub näiteks horisontaalsele toele, või olles üles riputatud, siis mõjub niidile millega ta ripub. G=M x g(N)
Ajast on mõtet kõnelda vaid siis, kui toimuvad sündmused (esineb liikumine). Aja kaudu me võrdleme ühe keha kiirust teise keha (etalonkeha) kii- rusega. Kui näiteks keha A, liikudes kiirusega vA läbib teepikkuse sA ja keha B, liikudes kiirusega vB läbib samas teepikkuse sB, siis suhe sA / vA = sB / vB = ... jääb meie kujutlustes kõikide selliste kehade jaoks konstantseks (rangelt võttes kehtib see vaid makrokehade jaoks ning absoluutkiirusest tunduvalt väiksematel kiirustel). Seda suhet nimetatakse ajaks t. Mõnikord tähistatakse t abil ka ajahetke, mil toimub mingi ülilühikese kestusega sündmus. Ajavahemiku (protsessi kestuse) tähiseks on siis t. Sümboliga (delta) tähistatakse vastava füüsikalise suuruse muutu (lõppväär- tuse ja algväärtuse vahet). Aja mõõtmisel kasutatakse enamasti mingit perioodilist liikumist. Perioodiliseks nimetatakse liikumist,
Ajast on mõtet kõnelda vaid siis, kui toimuvad sündmused (esineb liikumine). Aja kaudu me võrdleme ühe keha kiirust teise keha (etalonkeha) kii- rusega. Kui näiteks keha A, liikudes kiirusega vA läbib teepikkuse sA ja keha B, liikudes kiirusega vB läbib samas teepikkuse sB, siis suhe sA / vA = sB / vB = ... jääb meie kujutlustes kõikide selliste kehade jaoks konstantseks (rangelt võttes kehtib see vaid makrokehade jaoks ning absoluutkiirusest tunduvalt väiksematel kiirustel). Seda suhet nimetatakse ajaks t. Mõnikord tähistatakse t abil ka ajahetke, mil toimub mingi ülilühikese kestusega sündmus. Ajavahemiku (protsessi kestuse) tähiseks on siis t. Sümboliga (delta) tähistatakse vastava füüsikalise suuruse muutu (lõppväär- tuse ja algväärtuse vahet). Aja mõõtmisel kasutatakse enamasti mingit perioodilist liikumist. Perioodiliseks nimetatakse liikumist,
See aga tegelikkuses nii ei ole ja järelikult keha „liikumine“ ruumipunktist A ruumipunkti B ei ole tegelikult pidev ( ei läbita liikumistrajektooril olevaid kõiki ruumipunkte ), vaid keha „liikumine“ on „kvanditud“ ehk keha läbib ainult osalisi ruumipunkte oma liikumistrajektooril. Seetõttu on aegruum tegelikult „kvanditud“ ehk kehade liikumised Universumis ei ole pidevad. Formaalselt mõistame me seda kehade teleportreerumistena aegruumis. Makrokehade liikumise mittepidevus avaldub alles aegruumi kvanttasandil nii nagu ainete mittepidevus aegruumi kvanttasandil molekulide ja 86 aatomitena. Seetõttu mikroosakesed teleportreeruvad aegruumis ehk nende liikumised aegruumis ei ole enam pidevad. R. Feynmann andis kvantmehaanikast aga teistsuguse tõlgenduse ( formalismi ). Tema loodud integraalid arvutavad välja osakese kõikvõimalikke trajektoore. Selle uue formalismi tõlgendus
annaabi.ee 
