(m0) molekulimass (kg) Nüü ainehulk (keemias p, mis on kontsentratsioon) m/M = N/Na Temperatuur Temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit. Mida kiiremini liiguvad molekulid, seda kõrgem on temperatuur. Temperatuuri, mis on võrdeline molekulide keskmise kineetilise energiaga nim. absoluutseks temperatuuriks. Ekin = 3/2 kT T absoluutne t (K), Ekin molekulide keskmine kin. energia, k Bottzmani konstant (1.38 -23 J/K) P = 2/3 nEkin ; Ekin = mv ruut ; p = 1/3 n m0 v ruut pV = m/MRT, milles p-rõhk(Pa),v-ruumala(m),m-mass(kg),M-molaarmass(kg/kmol), R-universaalne gaasikonstant (8.31J/molK) Isoprotsessid Iso-lad. Keeles sama. Midagi on sama. Isoprotsessid on sellised protsessid, kus mingi olek on jääv. Bogle'i ja Moriette'i seadus isotermilise protsessi korral on gaasi ruumala ja rõhu korrutis jääv. Gay-Lussaci seadus isobaarilise protsessi korral on gaasi ruumala ja absoluutse t suhe jääv. v/T
keskväärtus.Ideaalse gaasi olekuvõõrand p*V=m/M*R*T, kus m on gaasi mass, M gaasi molaarmass, R=8.31 J/mol*K universaalne gaasikonstant. Võrrand tähendab seda, et gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on võrdeline selle absoluutse temperatuuriga. Gaasi rõhu sõltuvus massipunktide liikumise keskmisest kineetilisest energiast: p=2/3nEkin Ekin=3/2kT . Ideaalse gaasi siseenergia (U) on ideaalse gaasi massipunktide kineetiliste energiate summa: U=Ekin,i=NEkin=N3/2kT. 2Analüüsige isotermilist protsessi gaasilise süsteemi puhul. Kirjutage isotermi võrrand lähtudes gaasi olekuvõrrandist ja kujutage seda koordinaatides p ja V. Isotermiline protsess, kui gaasi temperatuur ei muutu (Boyle'i - Mariotte'i seadus pV=cont:; kahe oleku võrdlemisel saame p1V1=p2V2 ( NB! - rõhu ja ruumala suhet kujutab hüperbool ehk pöördvõrdelisus) . pV=m/M'R*T Kirjutage energia jäävuse seaduse avaldis makroskoopilise keha (termodünaamilise süsteemi) jaoks jne
meile tuntud gaasi oleku võrrandi. Ainult nüüd me teame ka, kuidas need suurused on seotud punktmasside liikumist iseloomustavate suurustega Ideaalne gaas (näiteks kolviga silindris) on võimeline osaledes erinevates protsessides (isokoorilises jne) soojust vahetama ja tööd tegema. Selleks, et neid protsesse mõista, peame defineerima ideaalse gaasi siseenergia. Ideaalse gaasi siseenergia (U) on ideaalse gaasi massipunktide kineetiliste energiate summa: U=Ekin,i=NEkin=N3/2kT Siseenergia U on olekufunktsioon (p, V, T, U olekufunktsioonid) Reaalse gaasi puhul on siseenergia · molekulide liikumise summaarne kineetiline energia, · aatomite liikumise (molekulides) summaarne kineetiline energia · molekulide potentsiaalne energia, · aatomite summaarne potentsiaalne energia molekulides NB! Termodünaamiliste süsteemide siseenergia on aatomite, molekulide mehaaniliste energiate summa
Ekin=3/2kT, mis on temperatuuri "definitsiooniks" Ei ole raske näha, et niimoodi defineeritud rõhku ja temperatuuri kasutades saame meile tuntud gaasi oleku võrrandi. Ainult nüüd me teame ka, kuidas need suurused on seotud punktmasside liikumist iseloomustavate suurustega. Ideaalse gaasi siseenergia (U) on ideaalse gaasi massipunktide kineetiliste energiate summa: U=Ekin,i=NEkin=N3/2kT 2. Analüüsige isotermilist protsessi gaasilise süsteemi puhul. Kirjutage isotermi võrrand lähtudes gaasi olekuvõrrandist ja kujutage seda koordinaatides p ja V. Selgitage, kuidas saab kasutada energia jäävuse seadust ideaalse gaasi poolt isotermilise protsessi käigus tehtava töö ja vahetatud soojuse arvutamiseks. Arvutage isotermilise protsessi käigus tehtud töö 300 oK juures, kui süsteemi ruumala suurenes 67,2 liitrilt 89,6 liitrini (R=8,314 J K-1 mool-1)
molekulide vastasmõjust tingitud potentsiaalne energia võrdseks nulliga ja käsitletakse ainult molekulide kineetilisi energiaid. Ideaalse gaasi siseenergia võrdub kõigi gaasimolekulide kineetiliste energiate summaga niisuguses taustsüsteemis, mille suhtes uuritav gaasikogus kui tervik on paigal. 4 E sis Nekin N eku lg e pöörd evõnk . Selles valemis eku lg tähistab ühe gaasimolekuli keskmist kulgliikumise energiat, e pöörd ühe gaasimolekuli keskmist pöördliikumise energiat ja evõnk ühe gaasimolekuli keskmist võnkliikumise energiat. Viimane liidetav on tingitud mitmest aatomist koosneva molekuli korral üksikute aatomite võnkumisest teineteise suhtes ja see võib toimuda ainult normaaltemperatuurist tunduvalt kõrgematel temperatuuridel, seega tavaliselt piirdutakse