vee keemispunkt -212º F 7. Celsiuse ja Fahrenheiti skaalade vaheline seos? 40º C = 40º F 8. Mida nim. temperatuuri absoluutseks nulliks? Piirtemperatuuri, millal ideaalse gaasi ruumala jääval rõhul läheneb nullile nim. tº absoluutseks nulliks 9. Iseloomusta absoluutse temperatuuriskaalat? Seos Celsiuse skaalaga. Madalaim temperatuur looduses. Puuduvad negatiivsed väärtused. Sellise Skaala võttis kasutusele Wilhem Thomson (kord Kelvin) Absoluutse temp. tähis T [K] . Mõlema skaala ühikud on võrdsed . ( 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
Energia ja temperatuur Tihedus Ruumala Mass Gaasi rõhk ja temperatuur Ideaalse gaasi pV=m/MRT olekuvõrrand Gaasi üleminek ühest p1V1/T1 =p1V1/T1 olekust teise Kilomoolid gaasi koguses pV/T=R 2.Seadused ja põhiprintsiibid: MKT võrrand ja alused- p=1/3*m0*n*v2 1)gaas koosneb molekulidest 2)molekulid on pidevas kaootilises liikumises 3)molekulide vahel on vastastikmõju Ideaalse gaasi olekuvõrrand-pV=m/MRT Isoprotsessid- Isoprotsess on gaasi oleku muutus, kus üks olekuparameetritest p, V, T jääb muutmatuks, aga teised muutuvad Isoprotsesside tunnused, graafikud, valemid, seadused: ISOTERMILINE ISOBAARILINE ISOK(H)OORILINE TUNNUS T=const p=const V=const VALEM p1V1=p2V2 V1/T1=V2/T2 p1/T1=p2/T2 p*V=const V/T=const p/T=const GRAAFIK
põrgetel anuma seinaga nende kiiruste väärtus ei muutu, muutub ainult kiiruse suund; c) molekulide vahelist vastastikmõju ei arvestata. Ideaalse gaasi m olekuvõrrand (Clapeyron'i võrrand) pV = RT seob omavahel gaasi ruumala V µ (m3), rõhu p (Pa) ja temperatuuri T (K) kui gaasi mass m (kg) ei muutu (m=const); µ on gaasi molaarmass (kg/mol) ja R on universaalne gaasikonstant (R = 8,31 J/ (molK). Isoprotsess on gaasi üleminek ühest olekust teise nii, et üks kolmest olekuparameetrist (p, V, T) ei muutu. Isobaariline protsess, kui gaasi rõhk ei V V V kahe oleku võrdlemisel saame T = T 1 2
parameetri muutmisega muutub vähemalt ka teine parameeter, temperatuur osakeste liikumis kiirusest sõltub keha temp, 0°C=273K, absoluutne temp on teoreetiliselt madalaim temp, praktiliselt nii madalat temp ei saavutata, ideaal gaas reaalse gaasi mudel, on gaas, mille molekulidel puuduvad mõõtmed ja molekulide vahel ei mõju jõude, molekulid loetakse punktmassideks, molekulide põrked anuma seintega ei muuda molekulide kiirust, muutub kiiruse suund, molekulid ei mõjuta üksteist, isoprotsess on gaasi oleku muutumine, kui üks olekuparameeter ei muutu, isohooriline gaasi oleku muutus jääval ruumalal (gaasiballoon), jääval ruumalal on gaasirõhk võrdeline temperatuuriga, V1>V2, sirgegraafik isohoor, isotermiline gaasi oleku muutus jääval temperatuuril (õhupalli pigistamine), jääval temperatuuril on gaasirõhk pöördvõrdeline ruumalaga, T2>T1, hüperboolgraafik isoterm, isobaariline gaasi oleku muutus jääval rõhul (ratas), jääval rõhul on gaasi ruumala
FÜÜSIKA I KONTROLLTÖÖ (II KURSUS) 1) Mis on molekulmass, tema tähis ja ühik? Molekulmass on ühe molekuli mass. Tähis m0 Ühik 1 kg 2) Mis on mool, tema tähis? 1 mool on ainehulk, milles on Avogadro arv molekule. Tähis 1 mol 3) Ainehulga mõiste, tähis ja ühik? Ainehulk, näitab, mitu mooli on ainet. Tähis (nüü) Ühik 1 mol 4) Molaarmass, tähis, ühik ja seos molekulmassiga. Molaarmass on 1 mooli aine mass. Tähis M Ühik kg/mol Seos molekulmassiga: M = m0 NA 5) Molekulide konstruktsioon, tema definitsiooni valem ja ühik. Molekulide konstruktsioon näitab 1 m³ olevate molekulide arvu. Tähis n Ühik 1/m³ n = N:V 6) Mis on mikroparameetrid? Too näiteid nende kohta. Ikroparameetrid on molekuli iseloomustavad parameetrid. Näited: M molaarmass; m - 1 molekuli mass; n molekulide konstruktsioon jne...
Nr 18. Mehaanilise koguenergia jäävuse seadus. Mehaaniline võimsus. Kasutegur. Keha energia on jääv. Energia ei saa tekkida ega kaduda. See võib vaid muunduda ühest liigist teise või kanduda ühelt kehalt teisele. Mehaaniline võimsus on töö tegemise kiirus. See näitab palju tööd tehakse ajaühikus. Võimsuse tähis on N ning ühik on [W]- vatt. N=A/t. Mehhanismi kasutegur on kasuliku töö ja kogu tehtud töö suhe. =Akasulik/Akogu. Nr 19. Mikro- ja makrokäsitlus. Ainehulk. Mool. Avogadro arv. Molekulmass. Molaarmass. Aineosakeste kontsentratsioon. Mikrokäsitlus on aine iseloomustamine mikroparameetrite järgi (osakese tasemel- üksiku molekuli- iselooomustamine). Makrokäsitlus on aine iseloomustamine makroparameetrite järgi (ainehulka käsitletakse, kui tervikut). Makrokäsitluses iseloomustatakse aineid olekuparameetrite abil- rõhk, temperatuur ja ruumala. Olekuparameetriks ei ole aga mass, kuna massi koguse suurusest ei olene aine olek. Mool
1. Makroparameetrid Füüsikalisi suurusi,mille abil ainet makroskoopiliselt kirjeldatakse,nim. lühidalt makroparameetriteks. 2. Mikroparameetrid Füüsikalisi suurusi,mille abi ainet mikroskoopiliselt kirjeldatakse,nim. lühidalt mikroparameetriteks. 3. Olekuparameetrid Kui on teada gaasikoguse rõhk (p), ruumala(V) ja temp.(T), siis on määratud selle gaasikoguse olek (Olek tähendab p,V,T konkreetsete väärtusete kogumit) 4. Ideaalne gaas a)molekulid on punktmassid (V loetakse kaduvväikeseks) b)molekuli põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed c)molekulide vahel ei ole vastastikmõju Ideaalne gaas on väga tugevasti hõrendatud gaas. 5. Gaasi rõhk on tingitud molekulide põrgetest vastu anuma seina või vastu kehasid,mis gaasis on Ühikud: 1Pa = 1 Füüsikaline atmosfäär: 1atm= 760mmHg=101325Pa
Molekulaarfüüsika käsitleb soojusprotsesse, lähtudes aine koosseisu kuuluvate aatomite (molekulide) soojusliikumisest. Gaaside kirjeldamisel kasutame ideaalse gaasi mudelit. Ideaalse gaasi korral jäetakse molekulidevahelised jõud arvestamata, mistõttu gaasi siseenergia on gaasi molekulide summaarne kineetiline energia. Gaasid tavatingimustes (veeldumistemperatuurist kõrgematel temperatuuridel ja normaalsetel rõhkudel) on küllalt hästi vaadeldavad ideaalse gaasina. 4.1 Mool, molaarmass, ühe molekuli mass Mool on SI-süsteemi ainehulga ühik. Mool on süsteemi ainehulk, mis sisaldab sama palju elementaarseid koostisosakesi, nagu on aatomeid 0,012 kilogrammis ¹²C (süsiniku isotoobis massiarvuga 12). Mooli kasutamisel peab täpsustama koostisosakeste tüüpi, milleks võivad olla aatomid, molekulid, ioonid, elektronid, mingid teised osakesed või eespool nimetatud osakeste kindlalt määratletud grupid. Meil on selleks molekulid ja üheaatomiliste molekulide korral aatomid.
Molekulaarkineetiline teooria nim õpetust, mis selgitab kehade ehitust ja nende omadusi koostisosakeste vastasmõjust ja pidevast liikumisest lähtudes Aatom nim keemilise elemendi väikseimat osakest Molekul nim aine vähimat püsivat osakest, millel on ainele iseloomulikud keem. om.-d Ainehulk nim füüs. Suurust, mis on määratud molekulide, aatomite või ioonide arvuga (tähis nüü[v] ühik 1mol) Molaarmass nim ühe mooli selle aine massi (tähis M ühik 1kg/mol) Avogadro arv nim molekulide või aatomite arvu ühes moolis (tähis Na ühik 6,02*1023)
2. Mis on aine makro- ja mikrokäsitlus? Makrokäsitluseks nimetatakse sellist käsitlust, kus füüsikalised suurused iseloomustavad keha Mikrokäsitluseks nimetatakse sellist käsitlust, kus lähtutakse aine molekulaarsest ehitusest 3. Millised on olekuparameetrid? Suurused, mis iseloomustab termodünaamilise süsteemi olekut 4. Loetle makro- ja mikroskoopilisi parameetreid Makro – mass(m) ; ruumala(V) ; rõhk(p) ; temperatuur(T) Mikro – konstentratsioon(n) 5. Mis iseloomustab ideaalset gaasi? molekulid on punktmassid molekulide põrket anuma seintega on absoluutselt elastsed molekulide vahel ei ole vastastikmõju 6. Mida kujutab endast gaasi rõhk? Molekulide põrked vastu anuma seina 7. Millistest parameetritest sõltub gaasi rõhk? 8. Mida tähendab, et rõhk on 10 Pa? 1m2 mõjub 10 N suurune jõud 9. Molekulaarkin. teooria põhivõrrand. Nimeta võrrandis olevate suuruste tähised
Maa liikumine Päikese ja tähtede suhtes on kiirendusega liikumine (ringliikumine) ei ole inertsiaalne (kuigi vahel võib nii vaadelda, sest kiirendus on väga väike). *On olemas ka teissuguseid taustsüsteeme, kus see seadus ei kehti mitteinertsiaalsed taustsüst-d (keha kiirus muutub ilma, et teda mõjutaks mingi teine keha näit kui buss hakkab järsku liikuma, siis inimeste kiirus bussis muutub....ninali maha). *Seadus korrigeerib inimese sünnipäraseid arusaamu liikumisest ja vastasmõjust J II seadus: Keha liigub kiirendusega, mis on võrdeline kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga. Teine seadus, samuti kui esimene seadus, kehtib ainult inertsiaalsetes taustsüsteemides. a = F/m (m/s 2) Järeldused: *Kiirendus ei põhjusta jõu tekkimist J *Kiirenduse suund peab ühtima resultantjõu või jõu suunaga. *Aitab lahendada mehaanika põhiülesandeid. *Kehtib ainult inertsiaalsetes taustsüsteemides.
1. 1) v=m/M=N/NA nüüainehulk mmass Mmolaarmass Nosakeste(molekulide) arv NAAvogadro arv6,02*1023 2) m=m0*N mmass m0ühe molekuli mass Nmolekulide arv 3) roo=m/V roorõhk mmass Vruumala 4) p=1/3*m0*n*v2 pgaasi poolt tekitatud rõhk m0ühe molekuli mass nkonsentratsioon(aatomite v molekulide arv) v2ruutkeskmine kiirus 5) p=2/3*n*E pgaasi poolt tekitatud rõhk nkonsentratsioon Eenergia 6) p=n*k*T prõhk kBoltzmanni konstant 1,38*1023 J/K Ttemperatuur Kelvinites, T=t+273 2. Milline on antud füüsikalise suuruse mõõtühik? 1) Ainehulktähis (nüü) ; ühik mol 2) Temperatuurtähis T ; ühik K 3) Rõhk tähis p ; 1Pa=1N/m2 4) Ruumalatähis V ; ühik 1l = 1 dm3 ja 12l=0,012 m3 5) Tihedustähis roo ; ühik kg/m3 Molaarmasstähis M ; ühik g/mol Masstähis m ; ühik kg 3. Ideaalse gaasi olekuvõrrand: m/M*R=p1*V1/T1, sellest: M=m*R*T/p*V p*V=m/M*R*T m=M*P*V/R*T V=m*R*T/p*M T=M*p*V/m*R prõhk (Pa) Vruumala (m3) Ttemp (K) mmass(kg) Mmolaarmass(kg/mol) Runiversaalne gaasi konstant. R=8,31 J
SOOJUSÕPETUS Molekulaarfüüsika alused *kõik ained koosnevad molekulidest *molekulid on pidevas kaootilises liikumises *molekulide vahel on vastastikmõju aine omadusi kirjeldatakse parameetrite abil parameeter- nim füüsikalist suurust, mis kirjeldab aine olekut või omadusi Parameetrite liigid: 1)makroparameetrid- füüsikalised suurused, mida saab mõõta (nt: mass, pikkus...) 2)mikroparameetrid- füüsikalised suurused, mida kasutatakse aine üksiku molekuli kirjeldamisel. Neid on võimalik arvutada makroparameetrite abil. Olekuparameetrid: 1) rõhk p 1Pa 2) ruumala V 1m³ 3) temperatuur T 1K või 1ºC kui muuta ühte olekuparameetrit muutub ka vähemalt üks teine parameeter Mikro- ja makroparameetrid Temperatuur Ideaalse gaasi olekuvõrrand ideaalne gaas on reaalse gaasi mudel omadused: 1)molekulid on punktmassid (mõõtmeteta) 2)molekulide põrked on elastsed molekulide kiirus
Molekulaarkineetilise teooria põhialused. Selle aluseks on 3 põhiväidet: 1. Aine koosneb osakestest-aatomitest ja molekulidest. 2. Need osakesed liiguvad kaootiliselt. 3. Osakesed mõjutavad üksteist, nende vahel on tõmbe-ja tõukejõud. Füüsikalised omadesed määrab aatom, keemilised aga molekul. Ainehulk. See on suurus, mis on võrdne osakeste arvuga selles kehas. Ühik on mool. Mool on sellise süst ainehulk, kus osakeste arv võrdub 0,012 kg süsiniku aatomite arvuga. Aine molekulide hulga N ja ainehulga V suhet nim Avogaadro arvuks. See näitab, mitu aatomit või molekuli on ühes moolis aines. Molaarmassiks M nim suurust, mis võrdub aine massi m ja ainehulga V suhtega. Molekuli massi m0 tuleb keha mass m jagadasselle keha molekulide arvuga. St; molekuli massi leidmiseks tuleb teada selle molaarmassi M ja Avogaadro arvu. Ideaalse gaasi olekuvõrrand. Ideaalne gaas gaas, kus molekulide vahlised tõmbejõud puuduvad, tõukejõud mõjuvad aga molekulide omav
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) R- on arvuliselt tööga, mida teeb 1mol gaasi isobaarilisel paisumisel kui temperatuur tõuseb 1K võrra. Ainehulk- antud keha molekulide arvu ja 0,012kg süsiniku aatomite arvu suhe. N ν= ν −ainehulk , N-osakeste arv N a -6,02x 1023 mol−1 Na Molaarmass- 1 mooli ainemass M= m0 N A M- molaarmass ( kg/mol),
asukohast Maakeral (vt näiteid A.Talvari "Rakenduskeemia I", SKA, Tallinn, 2003). Kaalu ühikuks on SI süsteemis njuuton (N), mis võrdub jõuga, mis annab massile 1 kg kiirenduse 1m/s2 jõu rakendamise sihis. Massi mõõdetakse peale kilogrammide (kg) ka kilogramm-molekulides (kilomoolides). Kilogramm-molekul (kmol) on gaasi hulk, mille mass kilogrammides võrdub tema molaarmassiga. Näiteks 1 kilomool sisaldab 2 kg vesinikku (vesiniku molaarmass on 2), 28 kg lämmastikku (molaarmass on 14), 32 kg hapnikku (molaarmass 32). Maht on seotud keha geomeetriliste mõõdetega. Gaasi maht on võrdne selle anuma mahuga, milles ta on. Mahu tähiseks on V ja mõõdetakse teda kuupmeetritega (m3). Termodünaamikas on oluliseks mõõduks ka erimaht, mis on massiühiku ruumala, tähiseks v . Kui kehal massiga m kg on maht Vm3, siis tema erimaht on: v = V/m (4)
1. Loetle molekulaarkineetilise teooria kolm põhiseisukohta. Millist gaasi nimetatakse ideaalgaasiks? Kõik ained koosnevad molekulidest(aatomitest) Molekulid on pidevas liikumises(soojusliikumine) (lakkamatu ja korrapäratu liikumine) Kõik ained on omavahel vastastikmõkus. Ideaalgaas gaas, mille molekulidevaheline vastastikmõju puudub (vastastikmõju on nii nõrk, et me ei arvesta sellega) 2. Kuidas on määratletud aatommass, molekulmass, molaarmass, ainehulk 1 mool, Avogadro arv? Millised on nende suuruste mõõteühikute nimetused? Molaarmass on aine ühe moli mass. MX kg/mol Avogadro arv on ühes molis sisalduv aatomite arv. N A=6,02 x 10231/mol 1 mool on selline kogus ainet, mille mass grammides võrdub selle aine aatommassiga. Elemendi aatommassiks nim suhtelist suurust, mis leitakse jagades elemendi molekuli mass 1/12 süsiniku molekuli massiga
Seega igas suunas liigub 1/3 molekulidest (kolmemõõtmeline ruum) saab näidata, et gaasi rõhk: 2 p = 1/3 nmv ,kus n molekulide arv ruumalaühikus ehk molekulide kontsentratsiion, m (kg ) ühe molekuli mass, v 2 (m/s) molekulide kiiruste ruutude keskmine ehk ruutkeskmine kiirus. Seda valemit nimetatakse gaasi molekulaarkinetilise teooria põhivõrrand. Rõhuühikute ülemineku tabel. Pa ehk N / m2 kgf/cm2 mmHg Pa 1 10 -5 0,0075 kgf/cm2 10 (98067) 5 1 735,6 mmHg 133,3 1,36× 10 - 3 1 4
Mo- ühe molekuli mass v¯- molekuli kesk. Kiirus n- molekulide kontsentratsioon(arv ruumalaühikus) E¯- molekulide kesk. kineetiline energia E¯=Mo*V¯ 2 makro parameetrid: p rõhk V- ruumala t temperatuur tihedus m mass oleku parameetrid: p, V, t ideaalne gaas -reaalse gaasi mudel, mis kirjeldab seda üldist mis iseloomustab kõiki gaase. Ideaalse gaasi tunnused: 1)molekulid on punktmassid 2)molekulide põrked anuma seinaga on absoluutselt elastsed 3)molekulid üksteist ei mõjuta Temperatuur Näitab keha soojusastet Temp. On molekulide kesk. keneetilise mõõt Absoluutne 0 temp. madalaim temp. looduses Absoluutse temp.skaala(kelvini skaala) null punktis on abso. null ja kraad vastab Celsiuse skaala kraadiga
...................................................26 3. Molekul....................................................................................................................................27 4. Molekulmass............................................................................................................................27 3 5. Molaarmass..............................................................................................................................27 6. Rõhk.........................................................................................................................................28 7. Temperatuur.............................................................................................................................29 8. Termodünaamika I seadus.......................................................
Ideaalne gaas-on väga hõre gaas.Mikroparameetrid-iseloom ainet seesmiselt, ei Ole otseselt mõõdetavad(molekulmass, molekulikiirus, konsentratsioon). Gaasi rõhk on võrdeline molekulide keskmise kineetilise energiaga.Avogadro arv-osakeste arv ühes moolis aines.Temperatuur iseloomustab süsteemi või keha soojuslikku olekut. Celsiuse poolt leiutatud skaalaga termomeetril oli vee keemispunkt võetud 0 kraadiks ja jää sulamispunkt oli -100 kraadi. Molekulaarfüüsika põhivõrrand Gaasi rõhu sõltuvusest mikroparameetritest. Absoluuutne temperatuur ja tema seos keskmise kineetilise energiaga. Molekulide kiirused molekulide jaotus kiiruste järgi Ideaalse gaasi olekuvõrrand Isoprotsesside graafikud. Soojushulk erisoojus sulamissoojus aurustumissoojus kütteväärtus soojusmahtuvus. Soojusliikumine on aineosakeste pidev korrapäratu liikumine. Liikumiste iseloom eri agregaatolekutes: - tahkes kehas võnguvad ümber tasakaaluasendi
3) Kulgliikumise dünaamika põhimõisted •Mass (+ mõõtühik) Mass m on kehade inertsusemõõt. Mass on skalaarne suurus [m]SI =1kg •Inerts (+ inertsus) Inertsus on keha omadus säilitada oma liikumisolekut •Inertsiaalne taustsüsteem Samal ajal kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on absoluutselt ekvivalentsed ja ükski mehaaniline katse (antud taustsüsteemi raames) ei võimalda kindlaks teha, kas süsteem liigub ütlaselt sirgjooneliselt või on paigal. Inertsiseaduse kontroll võimaldabki kindlaks teha, kas taustsüsteem liigub ühtlaselt sirgjooneliselt (või on paigal) või mitte. •Jõud (+ mõõtühik) Jõud on ühe keha mõju teisele, mille tulemusena muutub kehade liikumisolek või nad deformeeruvad. Jõud on alati vektorsuurus. (F)SI=1N •Newtoni 3 seadust (+ valemid ja joonised) Iga keh
Mass füüsikaline suurus, mis väljendab keha kahte omadust: · mass kui inertne mass väljendab keha inertsi ehk võimet säilitada oma liikumise kiirust. · mass kui raske mass väljendab keha võimet tõmmata ligi teisi kehi ehk gravitatsioonivõimet. Impulss liikumishulk, . Selle muutumiskiirus on võrdne kehale mõjuvate jõudude summag,, mis korral on esitatav kujul . 7. Newtoni II ja III seadus. Newtoni II seadus ehk klassikalise mehaanika põhivõrrand: , mis väidab, et kehale mõjuv jõud võrdub keha massi ja selle jõu poolt kehale antud kiirenduse korrutisega. Newtoni III seadus: , st. jõud, millega kehad mõjutavad vastastikku teineteist, on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. 8. Galilei teisendused ja relatiivsusprintsiip. Taustsüsteeme, kus kehtib Newtoni I seadus, nim. inertsiaalseteks taustsüsteemideks. Kõik taustsüsteemid, mis liiguvad antud
Kui töö on positiivne, siis teeb jõud tööd. Kui töö on negatiivne, siis tehakse tööd jõu vastu. Gaasi kokkusurumiseks tehtav töö avaldub A= ∫ Fds Võimsus näitab, kui palju tööd tehakse ajaühiku jooksul e töö tegemise A dA kiirus. N= t (kui aeg ei muutu) N= dt Kineetiline energia - energia, mis on tingitud keha liikumisest teiste kehade mv 2 suhtes, liikumisenergia. Ek= 2 kulgliikumisel Pöördliikumisel , kus I – intermoment, ω-nurkkiirus Jõu poolt sooritatud töö mõõdab kineetilise energia muutust. ⃗ ⃗ Kulgliikumisel d A = F d s⃗ , pöördliikumisel dA= M d φ ⃗ , 11.Potentsiaalne energia. Jõuväli.joonis
Molekulaarfüüsika 1. Loetle molekulaarkineetilise teooria kolm põhiseisukohta. Millist gaasi nimetatakse ideaalgaasiks? 1) Kõik ained koosnevad molekulidest(aatomitest) 2) Molekulid on pidevas liikumises(soojusliikumine) – lakkamatu, korrapäratu liikumine 3) Kõik aineosakesed on omavahel vastastikmõjus Ideaalgaas – molekulide vahel puudub vastastikmõju 2. Kuidas on määratletud aatommass, molekulmass, molaarmass, ainehulk 1 mool, Avogadro arv? Millised on nende suuruste mõõteühikute nimetused? Aatommass mrx– ühe aatomi mass (amü) Molekulmass Mr– ühe molekuli mass (amü) Molaarmass MX – ühe mooli mass (kg/mol) Ainehulk 1 mool –selline kogus ainet, mille mass grammides võrdub selle aine aatom- või molekulmassiga (mol), tähis (nüü) Avogadro arv NA – ühes moolis sisalduv aatomite või molekulide arv (1/mol) 3. Millised suurused määravad gaasi oleku (seisundi)?
3.3. Entroopia statistiline interpretatsioon.............................................................................33 Sissejuhatus. Soojusõpetuse kaks erinevat käsitlusviisi. Soojusõpetuse kaks erinevat käsitlusviisi – molekulaarfüüsika ja termodünaamika. A. Molekulaarfüüsika Molekulaarfüüsika – füüsika haru, mis uurib aine ehitust ja omadusi lähtudes aine molekulaar- kineetilistest omadustest. Lähtepunktid – iga keha koosneb suurest hulgast väga väikestest osakestest (molekulidest ja aatomitest). Iga aine molekulid on korrapäratus, kaootilises liikumises. Liikumise intensiivsus, mida iseloomustab osakeste kiirus, sõltub temperatuurist. Teooria alused. – Idee, et aine koosneb aatomitest, on pärit vana-Kreekast Demokritoselt (460-370 e.m.a.) (atomistliku ideed vt lähemalt nt. Vikipeediast). Katselised tõestused on antud teooria saanud 18.sajandi teisest poolest – 19.sajandil saadud katsenandmete üldistusest: kui kaks või enamat
Kõik kehad koosnevad molekulidest Molekulid on pidevas kaootilises liikumises Kõikide kehade molekulid on seotud vastastikmõjuga Ideaalgaas on reaalse gaasi lihtsustatud mudel,(1)kus gaasimolekulid loetakse punktmassideks,(2)molekulide põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed ning (3) molekulide vahel puudub vastastikmõju. 2. Kuidas on määratletud aatommass, molekulmass, molaarmass, ainehulk 1 mool, Avogadro arv? Millised on nende suuruste mõõteühikute nimetused? Aatommass – ühe aatomi mass aatommassiühikutes – ühik 1/12 süsiniku aatomi C12 massist Molekulmass – ühe molekuli mass aatommassiühikustes – ühik Molaarmass - ühe mooli aine mass grammides – ühik g/mol Ainehulk 1 mool - on aine hulga ühik, mis sisaldab endas Avogadro
Piki ekvaatorit liikuvaile objektidele Coriolisi efekt mõju ei avalda. 10. Töö, võimsus, kineetiline energia. dA=Fds, A=Fscosα. A=integraal Fds (jaul-J), N=dA/dt, N=A/t(kui aeg ei muutu) W-watt, Ek=mv(ruut)/2 Töö kirjeldab olukorra muutmisel tehtavat pingutust. Eeldab, et F=const. Võimsus näitab, kui palju tööd tehakse ajaühiku jooksul e töö tegemise kiirus. Kineetiline energia - energia, mis on tingitud keha liikumisest teiste kehade suhtes, liikumisenergia. 11. Potentsiaalne energia. Jõuväli.joonis-Potentsiaalne energia on töö punkti 1 ja punkti 0 vahel, kui töö ei sõltu trajektoorist. Tihiti viiakse 0-punkt lõpmatusse, nii et seda ei ole Potentsiaalne energia on süsteemi energia, mis on tingitud keha asendist ja mõjust süsteemi teiste kehade suhtes ja kõigile süsteemis olevatele kehadele vastastikku mõjuvatest jõududest välises jõuväljas.
t A tehtud töö 1J t aeg 1s 1W = 1J 1s Võimsus on üks vatt, kui keha teeb ühe sekundi jooksul tööd ühe dzauli. AINEHULK Ainehulgaks nimetatakse aine kogust moolides. Ainehulga tähis on , ühik on 1mol. Kuna aineosakesi on nii palju, võetakse kasutusele ainehulga ühik 1mool. 1 mol on ainehulk, milles osakeste arv on võrdne 12g süsiniku aatomite arvuga. Seda arvu nimetatakse Avogadro arvuks. Ainehulka võime avaldada aine massi ja molarmassi suhtega ning antud aine molekulide arvu ja Avogadro arvu suhtega. =m=N - ainehulk 1mol M NA m aine mass 1kg M molaarmass 1g/mol; 1kg/mol N aineosakeste arv NA Avogadro arv 6,02*1023 mol-1 AINEHULGA ÜHIKUKS on 1mol (mool)
näiteks vedeliku ruumala või molekuli mass. Parameeter erineb muutujast sellepoolest, et muutuja võib omada suvalisi väärtusi, aga parameetril on kindel arvuline väärtus, mis on määratud oleku või protsessiga. Parameetreid jaotatakse makro- ja mikroparameetriteks. Termodünaamika käsitleb kehade kogumeid, mis on soojuslikus kontaktis, st saab toimuda soojusvahetus. Neid kogumeid nimetatakse termodünaamilisteks süsteemideks. Kui süsteemi parameetrid muutuvad, siis süsteem läheb ühest olekust teise, st süsteemi parameetrid muutuvad. Sellist üleminekut nimetatakse protsessiks. Ajalooliselt on vanimtermodünaamika ja sellepärast alustamegi sellest. 4.1. Termodünaamika Termodünaamika kasutab nähtuste kirjeldamiseks makroparameetreid, milleks on füüsikalised suurused, mida kasutatakse ainekoguse kui terviku soojusliku oleku kirjeldamisel. Nendeks on suurused, mida on võimalik hõlpsasti mõõta, näiteks
nurk on α, siis töö A avaldub korrutisena A=F·s·cosα. Erijuhul, kui jõu ja liikumise suund langevad kokku avaldub töö A=F·s. Teiste sõnadega, töö avaldub jõuvektori ja nihkevektori skalaarkorrutisena. Gaasi kokkusurumiseks tehtav töö avaldub A= ∫ Fds Võimsus näitab, kui palju tööd tehakse ajaühiku jooksul e töö tegemise kiirus. N= A dA t (kui aeg ei muutu) N= dt Kineetiline energia - energia, mis on tingitud keha liikumisest teiste kehade mv 2 suhtes, liikumisenergia. Ek= 2 kulgliikumisel Pöördliikumisel , kus I – intermoment, ω-nurkkiirus Jõu poolt sooritatud töö mõõdab kineetilise energia muutust. ⃗ ⃗ Kulgliikumisel d A = F d s⃗ , pöördliikumisel dA= M d φ ⃗ , 11, Potentsiaalne energia. Jõuväli.joonis 1 0
Seal toru osas, kus kiirus on suurem, seal peab rõhk olema väiksem. Aja t jooksul läbib kõiki toru ristlõike võrdne vee kogus (mass). m= V = l S = v t s=const S 1 v 1 =S 2 v 2=const Peab mõjuma kiirendus, mis on tingitud rõhumisjõudude vahest. F =( p 1 - p 2 )S Kui gaasi ei suruta kokku ja kiirus ei ole väga suur, siis kehtib Bernoulli seadus ka gaasi kohta. 24. Mikro- ja makrokäsitlus. Ainehulk. Mool. Avogadro arv. Molekulmass. Molaarmass. Aineosakeste konsentratsioon. Makrokäsitluse puhul iseloomustatakse keha tervikuna, tegemata eeldusi tema molekulaarse ehituse kohta. Füüsikalisi suurusi, mille abil ainet makroskoopiliselt kirjeldatakse, nimetatakse makroparameetriteks. Nendeks on mass, rõhk, ruumala ja temperatuur. Põhimõtteliselt on aga makroparameetreid teisigi (nt. tihedus). Kui on teada gaasi rõhk, ruumala ja temperatuur (p,V,T), on määratud selle gaasikoguse olek. Seetõttu nimetatakse neid olekuparameetriteks
Aurujõuseadmetes on enamikul juhtudel tdk veeaur. Töötava keha olekuparameetrid. Neande all mõistetakse füüsikalisi makrosuurusi, mis määravad kindlaks töötava keha oleku. Intensiivseteks nim. selliseid töötava keha parameetreid, mis ei sõltu termodün.süsteemis oleva keha massist või osakeste arvust. Intensiivne parameeter on nt. rõhk ja temp. Aditiivseteks e. ekstensiivseteks termodün parameetriteks on parameetrid, mis on proportsionaalsed süsteemis olevate kehade massiga või osakeste arvuga. Nt. maht, energia, entroopia, entalpia. Parameetreid, mille kaudu iseloomustatakse soojuse ja töö vastastikust muundumist, nim. termilisteks olekuparameetriteks. Termodünaamilise keha termilisteks olekuparameetriteks on erimaht (tihedus), rõhk ja temp. Soojuslikeks oleku-parameetriteks on aga suurused, mis iseloomustavad termodünaamilise süst. energeetilist olukorda
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
