1. Elutsüklid, olekudiagrammid. Diagramm: algoleku ja lõppoleku ringkujulised sümbolid. Nooltega näha võimalikud üleminekud ühest olekust teise. Nooltel olekumuutusi põhjustavad Sündmused ning neid infosüsteemis kajastavad infotöö Tegevused. ELUTSÜKKEL objekti kulgemine ajas läbi erinevate võimalike olekute. Elütsüklid kirjeldatakse Olekudiagrammiga. Olekudiagrammi alusel saab objektiklassi jaoks defineerida nn. dünaamilised alamklassid. Olekudiagramm väljendab objektide elutsüklit. 2. Protsessid, tegevusdiagrammid. Protsesside modelleerimisel saab rakendada peaaegu kõiki UML käitumisdiagramme. Tegevusdiagramm kirjeldab äri- või tehnilise Süsteemi (komponentide) tööd (tegevusi). Tegevusdiagramm väljendab protsesside elutsüklit. ,,Ümar" ristkülik Tegevuste esitamiseks, Romb otsustuste ehk tingimuselike
TTÜ Materjaliteaduse instituut füüsikalise keemia õppetool Töö nr: 9f Töö pealkiri: Termiline analüüs Üliõpilase nimi ja eesnimi: Õpperühm: Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 12.03.2012 P muundur TC08 Töö ülesanne: Töös määratakse Sn-Pb- sulamite koostis jahtumiskõverate abil, kasutades süsteemi teadaolevat olekudiagrammi. Töö käik: Töös jälgisin temperatuuri muutumist jahtumisel kolmandas tiiglis. Selleks vajalikud tiiglid olid juba pesadesse asendatud ja termopaaride juhtmed ühendatud. Katse algul lülitatasin sisse arvuti ja tiiglite kütte esikilbi alaosas olevate lülititega, reguleerisin küttevoolu voolutugevusele 3 A ja lasin sulamitel soojeneda umbes 300C-ni. Kui puhtad metallid või sulamid tiiglites olid sulanud (mida saab näha kuumutuskõveralt), keerasin
füüsikalise keemia õppetool Töö nr: 9f Töö pealkiri: Termiline analüüs Üliõpilase nimi ja eesnimi: Õpperühm: KAOB-61 Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 26.03.2012 Töö ülesanne: Töös määratakse Sn-Pb- sulamite koostis jahtumiskõverate abil, kasutades süsteemi teadaolevat olekudiagrammi. Aparatuur: Termilise analüüsi seade võimaldab jälgida väljakristalluvate süsteemide temperatuuri muutumist ning on mõeldud sulamite analüüsiks piirkonnas 100-900º C. Töö käik: Töös jälgitakse temperatuuri muutumist jahtumisel juhendaja poolt määratud tiiglites. Katse algul lülitatakse sisse tiiglite küte esikilbi alaosas olevate lülititega ja reguleeritakse küttevool voolutugevusele 3 A. Seejärel lülitatakse sisse arvuti ja käivitatakse
Sulami komponentidest koosnevat ühtlast kristallilist ainet, mille aatomid on omavahel seotud keemilise sidemega. 7. Mida nimetatakse mehaaniliseks seguks? Kaks komponenti ei lahustu. Olekudiagrammid. 1. Mida nimetatakse olekudiagrammiks ja milleks seda kasutatakse? sulami faasilise oleku graafiline esitus sõltuvalt temperatuurist ja komponentide kontsentratsioonist. Mis temperatuuris vahetab metal/sulam faasi. 2. Kuidas olekudiagrammi põhimõtteliselt ehitatakse? Tasakaaluolekus sulami kohta, väga aeglasel jahutamisel või pikaajalisel kuumutamisel. 3. Mida nimetatakse eutektikumiks ja mida eutektiliseks sulamiks? Kaht või enamat liiki metallide mehaanilist segu, mis kristalliseerub vedelast sulamist üheaegselt. Sulamid, mis kristalliseerub (sulab) ühel kindlal temperatuuril. 4. Erinevate olekudiagrammi osade ja kõverate olemus ja nimetused? 5
Modelleerimise 3 KT Ükskord läbime me need nknii 1. Olekudiagrammid Kajastab kõiki võimalikke klassi olekuid. Nt klass tellimus võib olla uus, pooleli, katkestatud, kinnitatud jne. Ehk nooltele kirjutad tegevuse ja nool viib olekusse nt. (Algolek) - tellimuse registreerimine – (registreeritud). Hea viis oleks teha tabel, kus veerud on ’sündmus’ ja ’olek’ ning selle põhjal joonestad olekudiagrammi. Nooltele on kantud vastavaid olekumuutusi põhjustavad Sündmused ning (kaldriipsu järel) neid infosüsteemis kajastavad infotöö tegevused. Objekti olekut peab saama ’arvutada’ objekti atribuutide ja/või seoste väärtuste põhjal. 2. Põhiobjektid, elutsüklid Süsteemi põhiobjektid omavad erinevaid olekuid. Objekti elutsükkel on objekti kulgemine läbi erinevate võimalike olekute 3. Täppismodelleerimine Mudel on kas õige või ei ole
Vaht? Mulli, nagu tilkagi, piirab gaasi ja vedeliku piirpind. 21.Mida nimetatakse faasiks? Aine erinevad olekud on ….Ühesuguse keemilise koostise ja ühesuguste füüsikaliste omadustega 22. Mis on faasisiire? Siirdetemperatuur? Faasisiire- aine üleminek ühest faasist teise (nt aurustumine) siirdetemp- füüsikaliste omaduste muutus toimub kindlal temp. 23. Mida kirjeldab siirdesoojus?soojushulk, mis neeldub või eraldub faasisiirdel ühe massiühiku aine kohta. 24. Olekudiagrammi lugemine. 25. Ülesanded pindpinevusjõu, kapillaarsuse ja tikumise kohta. Üks kindlasti töös. Lubatud valemeid kasutada.
kristallvõres, mis tekitab vibratsioone. 9.Miks tekivad tahke aine moodustumisel energiatsoonid? Kui viime aatomid üksteise lähedusse, siis algab koosmõju, mille tulemusena aatomi elektronnivood jagunevad üksteise ligidal paiknevaks elektronvooks. 10.Millised on kiirguse elektromagneetilise spektri osad? Radioaktiivne kiirgus, röntgenkiirgus, ultraviolett, nähtav valgus, infrapunane valgus, raadiolained 11.Mitu faasi on tasakaalus kolmikpunktis? 12.Analüüsige binaarset eutektikaga olekudiagrammi. 10 1.Mis on metallid? Metallid on anorgaanilised ained, mis koosnevad ühest või mitmest metallilisest elemendist ja võivad sisaldada täiendavalt ka mittemetallilisi elemente(süsinik, lämmastik, hapnik) 2.Mis on isotoopide tekke aluseks? Aluseks on ühesuguste prootonite arvu korral erinev nutronite arv aatomituumas 3.Iseloomustage kovalentset sidet? Suhteliselt tugev aatomite vaheline side, mis tekib elektronpilvede jagamsisel sidet moodustavate aatomite vahel. See on suunatud side.
o Osakeste ruutkeskmised kiirused, võrdlus keskmiste kiirustega o Molaarsed erisoojused ja moolsoojuste suhe (+ valemid ja mõõtühikud) o Reaalsed gaasid ja reaalse gaasi isotermid (+ joonis) o Ülekandenähtused gaasides 15) Aine agregaatolekud ja faasisiirded o Põhilised agregaatolekud (+ joonised) o Faas ja faasisiire o Olekudiagramm, faasisiirekõverad (+ joonis) o Olekudiagrammi (vee) kolmikpunkt o Siirdesoojused (+ valemid ja mõõtühikud) o 2. järku faasiüleminekud 16) Termodünaamika II. printsiip ja soojusmasinad o Protsesside mittepööratavus o Termodünaamika II. printsiip (erinevad sõnastused) o Entroopia ja termodünaamiline tõenäosus (+ valem) o Soojusmasin ja selle kasutegur o Ringprotsess (+ joonis)
olekudiagrammid – algus ja lõpp-punktiga olekud, vahepeal aga on kommentaarid seisundi kohta Vaatepunkti aspekt Abstraktsioonit Interaktsioonid Struktuur Käitumine ase Analüüs Kasutusjuhtude Kontekstidiagramm Eesmärgimudeli diagrammid, id, d, kasutusjuhtude klassidiagrammid tegevusdiagramm tabelid id, kasutuslood Disain Jadadiagrammi Detailsed klassi- Olekudiagrammi d diagrammid d Platvormist Kasutajaliidese Andmemudelid Detailsed sõltuv disain ja ja olekudiagrammid interaktsioonid objektimudelid e spetsifikatsioo nid Eksami näiteküsimus – Rääkige disaini mudelitest interaktsiooni perspektiivist. Tee tabelist spikker pmst.
10 00 c c 11 11 01 01 a 10 d d 00 Kevad 2009 Tallinna Polütehnikum 30 Olekudiagramm Ühildades toodud veerud üheks, saamegi konvolutsioonkoodri olekudiagrammi Selle sõlmed määravad ära koodri neli võimalikku olekut ning iga sõlm on seotud kahe siseneva haruga ja kahe väljuva haruga Kevad 2009 Tallinna Polütehnikum 31 Olekudiagramm Üleminekud ühest olekust teise sisend sümboli 0 mõjul on märgitud pideva joonega ja sisendsümboli 1 mõjul katkendliku (punktiir) joonega Iga haru juurde märgitud kood märgib sellele üleminekule vastavat koodri väljundkoodi Kevad 2009 Tallinna Polütehnikum 32
hajumise mehhanismid (lisanddefektid, foononid ja deformatsioon) ja muidugi ka vabade elektronide arv. 10: Millised optilised nähtused esinevad mittemetallides? Mittemetallilised materjalid vöivad valgust peegeldada, valgust neelata, kuid võib esineda ka valguse murdumist ja läbimist. 11.Mis on solidusjoon. Alla poole solidusjoont (soliduse e. kristallumise)on ained tahkes faasis ehk tahkes olekus, tahked lahused. 12. Analüüsige binaarset eutektikaga olekudiagrammi. 17 pilet 1. Milles seisneb pooljuhtmaterjalide omapära? Pooljuhtmaterjalid on elektrijuhtivuselt vahepealsed juhtidele ja isolaatoritele. Pooljuhtmaterjale iseloomustab suur parameetrite tundlikus väga väikeste lisandi sisalduste suhtes. 2. Millised on tugevad ehk esmased sidemed? Jooniline-, kovalentne- ja metalliline side. 3, Kuidas avaldub maksimaalne elektronide arv elektron-nivool kvantarvuga n? Maksimaalne elektronide arv, mis võib asuda ühel elektronnivool kvantarvuga n on
1. Mis on aine? Aine on osake, mis omab massi ja mahtu 2. Mis on materjal? Materjal on aine, mille töötlemisel (kasutamisel) ei toimu keemilisi muutusi 3. Mis määraab ära aine omadused? Keemiliste elementide ja nendest moodustunud liht- ja liitainete omadused on perioodilises sõltuvuses elementide aatomite tuumalaengust (elementide aatommassidest). 4. Defineerida materjaliteaduse mõiste? 5. Defineerida materjalide tehnoloogia mõiste? 6. Mis on materjali struktuur? 7. Materjali struktuuri erinevad astmed? 8. Mis on materjali omadus? 9. Materjalide klassifikatsiooni alused? Klassifikatsioon toimub alati mingi kindla tunnuse alusel, sama ainet võib klassifitseerida eri tunnuste järgi, s.t. aine võib olla eri tunnustega ja kuuluda samaaegselt erinevatesse klassidesse 10. Mis on metallid? 11. Metallide üldiseloomustus? 12. Mis on sulamid? 13. Mis on komposiidid?- lihtne kombinatsioon mitmest ...
Plasma, vedelik, tahke,gaas o Faas ja faasisiire Faas- on aine olek milles keemiline koostis ja füüsikalised omadused on selle aine ulatuses ühesugused. Faasisiire – aineüleminek ühest faasist teise keemiliselt homogeenses süsteemis välistingimuste muutumisel. Nt jää - veeks o Olekudiagramm, faasisiirekõverad (+ joonis) Olekute jaotumine rõhu ja temperatuuri järgi. Vt joonis paremal o Olekudiagrammi (vee) kolmikpunkt. On punkt küs ühinevad: 1. Sublimatsioonikõver 2. Aurustumiskõver 3. Sulamiskõver. Joonis paremal o Siirdesoojused (+ valemid ja mõõtühikud) o 2. järku faasiüleminekut 16) Termodünaamika II. printsiip ja soojusmasinad o Protsesside mittepööratavus o Termodünaamika II. printsiip (erinevad sõnastused) 1) Pole võimalik niisugune protsess, mille ainus lõpptulemus oleks soojuse üleminek külmemalt
mille tunnuseks on aine omaduste oluline muutus. •Olekudiagramm, faasisiirekõverad (+ joonis) Olekute jaotumist rõhu ja temperatuuri järgi nim. Olekudiagrammiks § Tavaliselt esitatakse see pT–teljestikus (rõhktemperatuur) erinevate faaside piirjoonte abil •§ Kolmikpunkt on punkt, kus ühinevad •1) Sublimatsioonikõver •2) Aurustumiskõver •3) Sulamiskõver •Olekudiagrammi (vee) kolmikpunkt Kolmikpunkt on olekuparameetrite p, V, T kombinatsioon,mille juures on üheaegselt lubatud nii tahke, vedel kui gaasiline olek •§ Vee kolmikpunkti järgi on defineeritud Kelvini kraad: üks Kelvin = 1/273.15 vee kolmikpunkti temperatuurist § Faaside piirjooned määravad olekud, kus molekulide üleminekud ühest olekust teise on võrdtõenäosed
Toimub ühtlasel temperatuuril. Seda protsessi saab metalli jahutades või soendades vastavalt kas kiirendada või aeglustada 24. Milline võib olla kristallunud struktuur? - allajahtumisaste on väike, siis tulemuseks on jämedateraline struktuur - allajahtumisaste on suur, siis on tulemuseks peeneteraline struktuur. - kui allajahtumisaste on ülisuur, siis tekib amorfne(mittekristalliline) struktuur. 25. Kuidas tekitatakse olekudiagramm? -Sulami omaduste kirjeldamiseks. Olekudiagrammi järgi võib täpselt määrata sulamistemperatuuri intervalle igale antud süsteemi kuuluvale sulamile. Saab koostada ainult eksperimentaalsel teel.Koostatakse jahtumiskõverad termilisel analüüsil saadud andmetest (seisakute ja murdekohtade järgi, mis on põhjustatud muutuste termilises efektist, määratakse muutuste temperatuurid) 26. Mis on eutektikum? -Eutektikum on ühtlane ja peenekristalliline ainete segu, mis sulab tervikuna
Optimaalne paagutustemperatuur sõltub sideaine sisaldusest. Näiteks, WC-Co kõvasulameil on see järgmine: o o 97%WC + 3%Co 1480 C, 80%WC + 20%Co 1350 C, o o 94%WC + 6%Co 1450 C, 70%WC + 30%Co 1340 C o 85%WC + 15%Co 1380 C, WC-Co sulami koostist saab hinnata olekudiagrammi järgi. ( joon.11). Sellest nähtub, et WC-&RVXODPNRRVQHENDKHVWIDDVLVW:&WHUDGHVWMD - tardlahusest ( W ja C 28 tardlahusest Co baasil). Lôige mööda WC-Co joon vôib vaadelda kui pseudobinaarset süsteemi WC-Co (joon.12) WC-Co kõvasulameid püütakse saada kahefaasilistena. Kahefaasilise sulami piiride vahemik on väga kitsas ja ei ületa 0,1% C (joon.13).