Molekulaarfüüsika alused (1)

5 VÄGA HEA

Soojusõpetus

Soojusõpetus tegeleb: (molekulaarfüüsika ja termodünaamika)

Mateeria liikumise soojusliku vormiga . See on:

Soojuse üleminek ühelt kehalt teisele,soojuspaisumine ja muud makroskoopilised nähtused
Molekulide kaootiline ehk soojusliikumine

Molekulide liikumise iseloomu ja molekulidevahelise vastastikmõjuga
Molekulaarfüüsika uurib soojusnähtusi mikromaailma baasil. Termodünaamika uurib soojusnähtusi makromaailma baasil.

Molekulaarfüüsika alused

Molekulaarfüüsika kirjeldab ainete omadusi tuginedes kolmele eeldusele:

Kõik ained koosnevad molekulidest
Molekulid on pidevas kaootilises liikumises / soojusliikumises
Molekulide vahel on vastastikmõju

Aine omadusi kirjeldatakse parameetrite abil. Parameetriks on mingi füüsikaline suurus, mis kirjeldab aine omadusi või olekut. Parameeter erineb muutujast selle poolest, et muutuja võib omada suvalisi väärtusi aga parameetril on kindel arvuline väärtus, mis on määratud oleku või protsessiga.
Makroparameetrid on füüsikalised suurused, mida kasutatakse ainekoguse kui terviku soojusliku oleku kirjeldamisel. Näiteks ainekoguse mass, rõhk, ruumala, temperatuur. Suurusi rõhk, ruumala ning temperatuur nimetatakse ka olekuparameetriteks.
Mikroparameetrid on füüsikalised suurused, mida kasutatakse aine üksiku molekuli kirjeldamisel. Nt: Molekuli mass m0, molekuli kiirus v või molekulide keskimine kiirus v→, molekulide keskmine kineetiline energia Ek ja kontsentratsioon n (molekulide arv ruumalaühikus: n=N/V, kus N on molekulide arv ruumalas V). Molekulide keskmine kiirus on võrdne ainekoguses olevate kõikide molekulide kiiruste absoluutväärtuste summaga , mis on jagatud molekulide arvuga.

Molekulaarfüüsika põhimõisted

m – terve gaasi koguse mass (kg)
m0 – aine ühe osakese mass (kg) – 10-26 kg
M – ühe mooli mass (kg/mol)
näide: M(Al)=27g/mol=0,027kg/mol=27*10-3kg/mol
N – aineosakeste arv aines
NA – avogradro arv 6,02* 1023 1/mol. Iga aine ühes moolis osakeste arv
n – konsentratsioon , aineosakeste tihedus e.
ᶯ - aine hulk; moolide arv

Valemid:

m=N*m0
M=NA*m0
m=p*V
n=N/V
p=m/V
ᶯ=m/M
ᶯ=N/NA

Olulisemad molekulaarfüüsika mõisted:

Agregaatolek – aine oleku vorm, mille määravad molekulide soojusliikumise iseärasused. See sõltub välistingimustest, peamiselt rõhust ja temperatuurist. Tavaliselt eristatakse kolme agregaat olekut: gaasilist, vedelat , tahket.
Amorfne keha – tahkis milles esineb aatomite või molekulide lähikorrastatus. Amorfse keha siseehitus sarnaneb vedeliku siseehitusega, kuid amorfne keha säilitab nii kuju kui ruumala. Pikaajalisel seismisel amorfsed kehad kristalliseeruvad, sest nende siseenergia on suurem kui samast ainest kristall tahkisel.
Avogadro arv – võrdne osakeste arvuga ühes moolis aines, osakesteks võivad olla aatomid , molekulid, ioonid , elektronid ja teised.
Difusioon – molekulide kaootilise liikumise tõttu toimuv ainete segunemine . See toimub nii gaasides vedelikes kui tahkistes. See on pöördumatu protsess, mille käigus toimub süsteemi eri osade parameetrite võrdsustumine
Faasisiire – molekulaarfüüsikas kasutatav oskussõna, millega tähistatakse aine siirdumist ühest faasist teise. Need toimuvad teatud temperatuuril, mis oleneb peamiselt rõhust, termodünaamilise süsteemi osade piirpinnal, aga ka pindpinevustegurist.
Ideaalne gaas – molekulaarfüüsikas kasutatav idealiseeritud objekt, mida iseloomustatakse termodünaamikas ja molekulaarkineetilises teoorias erinevate tunnuste kaudu.
Isoprotsess – termodünaamiline protsess, mille käigus üks olekuparameetritest (p, V, T) on jääv. Neid nimetatakse isobaarilisteks, isohoorilisteks ja isotermilisteks protsessideks.
Molekul – aine väikseim osake, millel säilivad selle aine keemilised omadused. Molekulaarfüüsikas on molekul idealiseeritud objekt.
Pindpinevus – nähtus mille põhjustab molekulaarjõudude erinev mõju vedeliku pinnakihis ja sisemuses olevatele molekulidele.
Sulamissoojus – kristalltahkise soojuslikke omadusi iseloomustav füüsikaline suurus. See võrdub sulamiseks vajaliku soojushulga ja sulanud aine massi suhtega.
Temperatuur – termodünaamilise süsteemi makroparameeter, millel on soojusliku tasakaalu olekus oleva süsteemi igas osas üks ja sama väärtus. Temperatuuri mõõtmiseks enim kasutatavad temperatuuri skaalad on Celsiuse skaala ja Kelvini skaala. Absoluutne miinustemperatuur on -273,15 °C
Rõhk – füüsikaline suurus mis iseloomustab pindalaühikule mõjuvat rõhumisjõudu. Rõhumisjõuks nim. jõudu, mis mõjub risti pinnaga.
Siseenergia – süsteemi koostisosakeste vastastikmõju energia, osakeste liikumise energia ning süsteemisiseste väljade energia summa. Suletud süsteemi siseenergia on energia jäävuse seaduse kohaselt jääv suurus.
Ideaalne gaas on reaalse gaasi mudel, kus:

Molekule loetakse punktmassideks
Molekulide põrgetel anuma seinaga nende kiiruse väärtus ei muutu, muutub ainult kiiruse suund
Molekulide vahelist vastastikmõju ei arvestata

.DOC Laadi alla originaalfail 4 lk · .doc · 83 allalaadimist

10 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.

~ 4 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2011-01-29 Kuupäev, millal dokument üles laeti

83 laadimist Kokku alla laetud

1 arvamus Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Liacgi Õppematerjali autor

Molekulaarfüüsika alused
Molekulaarfüüsika põhimõisted
Olulisemad molekulaarfüüsika mõisted
Valemid

molekulaarfüüsika alused füüsika molekulaarfüüsika mõisted molekulaarfüüsika

Sarnased õppematerjalid

doc

Olulisemad molekulaarfüüsika mõisted

Ideaalne gaas molekulaarfüüsikas kasutatav idealiseeritud objekt, mida iseloomustatakse termodünaamikas ja molekulaarkineetilises teoorias erinevate tunnuste kaudu. Isoprotsess termodünaamiline protsess, mille käigus üks olekuparameetritest (p, V, T) on jääv. Neid nimetatakse isobaarilisteks, isohoorilisteks ja isotermilisteks protsessideks. Molekul aine väikseim osake, millel säilivad selle aine keemilised omadused. Molekulaarfüüsikas on molekul idealiseeritud objekt. Pindpinevus nähtus mille põhjustab molekulaarjõudude erinev mõju vedeliku pinnakihis ja sisemuses olevatele molekulidele. Rõhk füüsikaline suurus mis iseloomustab pindalaühikule mõjuvat rõhumisjõudu. Rõhumisjõuks nim. jõudu, mis mõjub risti pinnaga. Siseenergia süsteemi koostisosakeste vastastikmõju energia, osakeste liikumise energia ning süsteemisiseste väljade energia summa. Suletud süsteemi siseenergia on energia jäävuse

Füüsika

doc

Soojus õpetus

J Universaalne gaasikonstant: R = 8,31 mol K J Boltzmanni konstant: k = 1,38 10 -23 K 1 Avogadro arv (molekulide arv ühes moolis): N A = 6,02 10 23 mol Konstantide vaheline seos: R = k N A Soojusõpetus on füüsika osa, mis hõlmab molekulaarfüüsikat, termodünaamikat, aine ehituse aluseid ja faasisiirdeid. Molekulaarfüüsika kirjeldab ainete omadusi, tuginedes kolmele eeldusele: a) kõik ained koosnevad molekulidest b) molekulid on pidevas kaootilises liikumises c) molekulide vahel on vastastikmõju (tõmbe ja tõukejõud). Aine omadusi kirjeldatakse parameetrite abil. Parameeter on mingi füüsikaline suurus, mis kirjeldab aine olekut või omadusi (nt vedeliku ruumala, molekuli mass)

Füüsika

doc

Soojusfüüsika

4. Soojusfüüsika Soojusfüüsika on füüsika osa, mis käsitleb nähtusi, mis seletuvad aine osakeste liikumisega. Aine osakesi nimetatakse siin alati molekulideks, olenemata aatomite arvust. Seega on soojusfüüsikas kasutatav ka mõiste üheaatomiline molekul. Soojusfüüsika on füüsika osa, mis hõlmab molekulaarfüüsikat, termodünaamikat ja aine ehituse aluseid. Jaotuse aluseks on see, kuidas ja milliseid soojusnähtusi kirjeldatakse. Selleks võib kasutada molekule iseloomustavaid suurusi nagu molekuli kiirus, impulss, mass jne. Sellist käsitlust nimetatakse molekulaarfüüsikaks. Soojusnähtusi saab kirjeldada ka kasutades kogu ainehulka iseloomustavaid suurusi nagu temperatuur, rõhk, ruumala. Sellist käsitlust nimetatakse termodünaamikaks.

Füüsika

odt

Füüsika 10. klassi teemad

KEHA SOOJENEB KEHA JAHTUB · Molekulide kiirus suureneb ja · Molkulide kiirus väheneb ja väheneb suureneb nende kineetiline energia nende kineetiline energia · Keha siseenegia suureneb · Keha siseenergia väheneb · Temperatuur tõuseb · Temperatuur langeb Termodünaamika alused 1. Füüsikaliste suuruste tähised ja SI-süsteemi ühikud: Ruumala V m3 Erisoojus c J/kg*K Soojushulk Q J Abs. Temp T K Siseenergia U J Kasulik töö Akas J Töö A J Kasutegur %

Füüsika

ppt

Molekulaarfüüsika.

mida pole näha, seda pole olemas Aristoteles: kogu maailm koosneb neljast elemendist tuli, vesi, maa ja õhk. Nende olemasolu ei olnud vaja tõestada. 455 - 370 e.m.a. Ludvig Edward Boltzmann Sündis 20.02.1844 Viinis Suri 5.10.1906 Duinos Juhtis teoreetilise füüsika õppetooli Grazis, matemaatika õppetooli Viinis ja eksperimentaalfüüsika õppetooli jälle Grazis ja siis teoreetilise füüsika õppetooli Viinis. 1900 aastast korraks Leizigis aga seal oli töökaaslaseks tema kõige suurem oponent Wilhelm Ostwald Tähtsamad avastused statistilise mehaanika, elektromagnetismi ja

Füüsika

doc

Mehaanika ja soojuse valemid

Soojusmasina kasutegur A Q1 Q2 m 1 A masina poolt tehtud töö, Q1, Q2 soojendilt saadud ja jahutile antud soojushulgad, Q1 Q1 T1 m maksimaalne kasutegur, T , T 1 2 soojendi ja jahuti temperatuurid m 1 T1 T2 II. Molekulaarfüüsika alused Ainehulk m N ainehulk (1mol), m aine mass (1kg), M molaarmass (1kg/mol), M NA N molekulide arv, NA Avogadro arv Aine kontsentratsioon N

Mehaanika ja soojuse valemid

doc

Soojusnähtused

Soojusnähtused. 1. Siseenergia olemus ja selle muutmise viisid: Siseenergia – keha molekulide kineetilise ja nende vahelise vastastikmõju potentsiaalse energia summa a. Soojusülekande teel – Q=∆U (∆U – siseenergia muut) (Q – soojushulk – iseloomustab soojusvahetuse teel ülekantud energia hulka) Soojendamine – Q>0 ∆U>0 Jahutamine – Q<0 ∆U<0 Soojusjuhtivus – soojusenergia kandumine kuumemalt kehalt külmemale kehale aineosakeste vastasmõju tagajärjel (metallid) Konvektsioon – aine liikumisega kaasnev soojuse levimine vedelikus või gaasis Soojuskiirgus – soojuse levimine kehade poolt kiiratava, temperatuurist sõltuva elektromagnetkiirguse mõjul b. Mehaanilise töö tegemisel ∆U= –A (Q=0) (A – mehaaniline töö) Välisjõudude töö tegemisel – A<0 U>0 Süsteemisisesed jõudude töö tegemisel – A>0 ∆U<0 2. Ideaalne gaas: a. Ideaalne gaas on gaasi lihtsaim mudel - molekulidel on lõpmata väi

Füüsika

doc

Molekulaarfüüsika

Molekulaarfüüsika 1.Mikroparameetrid Molekulmass- m0 (kg) Molekulide keskmine kiirus- v 1m/s Molekulide konsentratsioon- molekulide arv 1m3 =m-3 Molekulide keskmine kineetiline energia 1J (8)Molaarmass- ühe mooli mass M M = (9)Ainehulk- µ-nüü 1mol µ= 1mol=ainekogus milles on avokadro arv molecule 6*1023(1/mol) mol-1 µ= 2.Makroparameetrid Füüsikalised suurused mis iseloomustavad suurt aine kogust Aine mass- m(kg) Rõhk- p= Ruumala V(m3) Temperatuur t(c) T(K) =273 Tihedus: S= S=m0*n 3.Ideaalse gaasi mudeli lihtsustused: 1)Molekulid on punktmassid(ei arvestata ruumala, arvestatakse massi) 2)Molekulide põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed(põrkel kiiruse väärtus ei muutu) Molekuli energia ei lähe kaduma) 3)Tõmbe ja tõukejõud molekulide vahel puuduvad. 4.Temperatuur: Füüsikaline suurus(makroparameeter) mis iseloomustab keha(kehade süsteemi soojuslikku tasakaaluolekut. Tempe

Füüsika

Rohkem sarnaseid