liikumises,molekulide vahel on vastastikmõjud. Palju seoseid võib leida ilma molekulidele mõtlemata kasutades füüsikalisi suurusi,mis iseloomustavad keha tervikuna, sellist käsitlust nim. makroskoopiliseks ehk makrokäsitluseks. Füüsikalisi suurusi,mille abil ainet makroskoopiliselt kirjeldatakse nim. makroparameetriks. Gaasi koguse oleku määravad rõhk,ruumala ja temp. ning neid nim. olekuparameetriteks. Sageli ei piisa makrokäsitlusest ja peab lähtuma aine molekulaarsest ehitusest,sellist käsitlust nim. mikroskoopiliseks ehk mikrokäsitluseks. Vastavaid füüsikalisi suuruseid nim. seljuhul mikroparameetriteks. Ideaalse gaasi molekul: molekulid on punktmassid(nende ruumala on kaduv,väike),molekulide põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed(kiirus põrkumisel ei muutu),molekulide vahel ei ole vastastikmõju. Suurust,mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit nim
Nt. 2)Molekulid on pidevas liikumises. Nt. 3)Molekulide vahel on tõmbe ja tõuke jõud. Nt. 3.molekulmass- mo, kg; Kiirus- v(katusega), m/s; molekulide konsentratsioon- n, 1/m3; molaarmass- M, kg/mol, g/mol; Nüü-ainehulk, Imelik „v“, mol või kmol. 4.Mass- m, kg; temp.- T, K; ruumala-V, m3; rõhk- p, Pa. 5.Olekuparameetrik nimetatakse füüsikalist suurust, mis kirjeldab aine olekut või omadusi. VÕI Suurusi rõhk, ruumala ja temperatuur nimetatakse ka olekuparameetriteks. 6.Ideaalseks gaasik nimetatakse lihtsaimat gaasimudelit, mis sisaldab seda üldist, mis on omane kõikidele gaasidele. 7.Konsentratsioon on suurus, mis näitab komponendi osatähtsust lahuses või segus. 8.Normaalrõhk on 760 mm/Hg. 9.Temperatuur näitab soojusastet(inimeste puhul soojuslikku seisundit). 10. Fahrenheit`i skaala- F, Celsiuse skaala - Co, Kelvini skaala –K. 11.Soojushulk näitab kui palju soojust keha omab hetkel/kui palju kineetilistenergiat omab
Millised on peamised makro skoopilised parameetrid? Termodünaamikas kasutab nähtuste kirjeldamiseks makroparameetreid, mileks on füüsikalised suurused, mida kasutatakse ainekoguse kui terviku soojusliku oleku kirjeldamiseks. Nendeks on suurused, mida on võimalik hõlpsasti mõõta, näiteks ainekoguse mass, rõhk, ruumala, temperatuur. Suurusi rõhk, ruumala ja temperatuur nim ka olekuparameetriteks. Olek ei tähenda siin mitte agregaatolekut, vaid ainekoguse seisundit, mison määratud olekuparameetrite p, V ja T konkreetsete väärtuste kogumiga. Kui ühte olekuparameetrit muuta, muutub ka vähemalt üks teine olekuparameeter. Mis on termodünaamiline süsteem? Termodünaamikas vaadeldakse pretsesse tavaliselt suletud ehk soojuslikult isoleeritud süsteemis(näiteks suletud termopudelis). Selliseks süsteemiks on kehade kogum, mis on
Aatomi kohta kasutatakse üldnimetust molekul. Enamiku molekulide suurused on järgus 10 astmes -10 m. Gaas on kõige lihtsamini kirjeldatav aine agregaatolek. Molekulaarkineetiline teooria seletab ainete omadusi, lähtudes sellest, et gaas koosneb molekulidest, molekulid on pidevas kaootilises liikumises ning molekulide vahel on vastastikmõju. Makroskoopiliseks e. makrokäsitluseks nimetatakse käsitlust, kus füüsikalised omadused (makroparameetrid) iseloomustavad keha. Olekuparameetriteks nimetatakse rõhku, ruumala ja temperatuuri. Mikroskoopilise e. mikrokäsitluse puhul lähtutakse aine molekulaarsest ehitusest. Siis kasutatavaid füüsikalisi suurusi nimetatakse mikroparameetriteks (on seotud molekulide ja nende liikumisega, ei ole vahetult mõõdetavad, iseloomustavad ainet molekulaarsena; mass, keskmine kiirus, kontsentratsioon). Mikro-ja makrokäsitlus moodustavad ühtse terviku ja täiendavad üksteist. Ideaalseks gaasiks nimetatakse lihtsaimat gaasi mudelit
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.
Aditiivseteks e. ekstensiivseteks termodün parameetriteks on antav soojus täielikult tööks. Ts- parameetrid, mis on proport-sionaalsed süsteemis olevate diagrammil väljendub isotermiline protsess horisontaalse kehade massiga või osakeste arvuga. Nt. maht, energia, joonena. entroopia, entalpia. Parameetreid, mille kaudu iseloomustatakse soojuse ja töö vastastikust muundumist, nim. 5. Adiabaatne protsess on termilisteks olekuparameetriteks. Termodünaamilise keha selline td prot. mis toimub termilisteks olekuparameetriteks on erimaht (tihedus), rõhk ja soojuslikult isoleeritud temp. Soojuslikeks olekuparameetriteks on aga suurused, mis tingimustes. (dq=0, q=0). iseloomustavad termodünaamilise süst. energeetilist olukorda. k=Cp/Cv. Nendeks on: siseenergia u,[J/kg]; entalpia h,[J/kg]; entroopia s, [J/kg]. Sõltumatud olekuparameetrid on: 1.Erimaht(keha
olevate kehade massiga või osakeste arvuga. Nt. maht, nendeks temp ja rõhk. Ideaalgaasi siseen. sõltub ainult energia, entroopia, entalpia. Parameetreid, mille kaudu temperatuurist. Tavaliselt võetakse gaasi siseenergia iseloomustatakse soojuse ja töö vastastikust normaaltingimustel võrdseks nulliga. E=k + A + U, kus muundumist, nim. termilisteks olekuparameetriteks. U on siseenergia [J/kg]. Termodünaamilise keha termilisteks 11.Termodünaamika I seadus. Termodünaamika olekuparameetriteks on erimaht (tihedus), rõhk ja temp. esimeseks seaduseks on energia jäävuse ja muundumise Soojuslikeks olekuparameetriteks on aga suurused, mis seadus. Mingisse kehasse kantud energia võib muunduda 18.Veeaurutabelid ja diagrammid. 1.küllastunud iseloomustavad termodünaamilise süst
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. Nendeks on: siseenergia u,[J/kg]; entalpia h,[J/kg]; entroopia s,[J/kg]. Sõltumatud olekuparameetrid on: 1.Erimaht(keha massiühiku maht) v=1/, [m3/kg]. 2. Tihedus(on erimahu pöördväärtus) =M/V=1/v, [kg/m3].3. Rõhk (pinnaühikule normaalisihis mõjuv jõud) p [N/m2,Pa]. 4
nende erinevate koguste omadused on samad, sealhulgas jällegi temperatuur, rõhk ja ka tihedus. Kui aga võrrelda nende kahe erinevalt määratud süsteemi massi, siis erinevus nende vahel on suur. Mass ja maht on süsteemi ekstensiivsed parameetrid. 8. Nimetage termilised olekuparameetrid, mida nendega iseloomustatakse Parameetreid, mille kadu iseloomustatakse soojuse ja töö vastastikust muundumist, nimetatakse termilisteks olekuparameetriteks. Iseloomustatakse erimahtu(tihedust), rõhku ja temperatuuri. 9. Mida iseloomustavad soojuslikud parameetrid. Näited soojuslikest parameetritest. Suurused mis iseloomustavad süsteemi energeetilist olukorda. Nendeks on meie aine jaoks oluline entalpia, entroopia 10. Mida iseloomustavad sisemised parameetrid Sisemised parameetrid iseloomustavad termodünaamilist süsteemi, s. o. siseparameetritega on määratud osakeste liikumine ja asend termodünaamilises süsteemis
nende erinevate koguste omadused on samad, sealhulgas jällegi temperatuur, rõhk ja ka tihedus. · Kui aga võrrelda nende kahe erinevalt määratud süsteemi massi, siis erinevus nende vahel on suur. Mass ja maht on süsteemi ekstensiivsed parameetrid. 8. Nimetage termilised olekuparameetrid, mida nendega iseloomustatakse Parameetreid, mille kadu iseloomustatakse soojuse ja töö vastastikust muundumist, nimetatakse termilisteks olekuparameetriteks. Iseloomustatakse erimahtu(tihedust), rõhku ja temperatuuri. 9. Mida iseloomustavad soojuslikud parameetrid. Näited soojuslikest parameetritest. · Suurused mis iseloomustavad süsteemi energeetilist olukorda. Nendeks on meie aine jaoks oluline entalpia, entroopia 10. Mida iseloomustavad sisemised parameetrid · Sisemised parameetrid iseloomustavad termodünaamilist süsteemi, s. o. siseparameetritega on
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. Kui ühte olekuparameetrit muuta, muutub selle tagajärjel veel vähemalt üks olekuparameeter. Mikroskoopilise ehk mikrokäsitluse korral lähtutakse aine iseloomustamisel ta molekulaarsest ehitusest. Mikroparameetrid on füüsikalised suurused, mis on seotud molekulide ja nende liikumisega, nad iseloomustavad ainet molekulaarsena. Mikroparameetrid eeldavad molekulide olemasolu ning ei ole vahetult mõõdetavad, nad määratakse makroparameetrite kaudu.
Sellist oletatavat gaasi, milles gaasimolekulide vahel ei esine jõudusid ja mille molekulid ei oma ruumala, nimetatakse IDEAALGAASIKS. Kui tingimused ei erine palju normaaltingimustest ( 273 K (0 o C) 1 atm (760 mmHg; 101325 Pa) on erinevused ideaal- ja REAALGAASI vahel väikesed. 4.2 Gaasi olekuparameetrid ja olekuvõrrandid Teatud hulga mistahes gaasi füüsikalist olekut kirjeldatakse rõhuga, ruumalaga ja temperatuuriga (P;V,t) ja neid suurusi nimetatakse OLEKUPARAMEETRITEKS. Need oleku parameetrid määravad gaasi oleku. Gaasi oleku võrrand ideaalgaasi korral: P*V=n*R*T P rõhk n moolide arv R konstant (gaasi) T - temperatuur Molekulaarruumala Vm = V / n V üldine ruumala
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 ainekoguse mass, rõhk, ruumala, temperatuur . Suurusi rõhk, ruumala ja temperatuur nimetatakse ka olekuparameetriteks. Olek ei tähenda siin mitte agregaatolekut, vaid ainekoguse seisundit, mis on määratud olekuparameetrite p, V ja T konkreetsete väärtuste kogumiga. Kui ühte olekuparameetrit muuta, muutub ka vähemalt üks teine olekuparameeter. 4.1.1. Temperatuur, soojus ja siseenergia Soojusõpetuse üheks põhimõisteks on temperatuur. Temperatuuril ei ole lühikest ja kõikehõlmavat definitsiooni. Sageli öeldakse , et temperatuur on füüsikaline suurus,
– koosneb mitmest üksteisest reaalsete pindadega eraldatud erisuguste omadustega homogeensest osast, mida nimetatakse faasiks. 2. Süsteemid liigitatakse suhete alusel ümbritsevaga: 1. Isoleeritud süsteem – ei vaheta ümbritsevaga energiat, ainet. 2. Suletud süsteem – vahetab ümbritsevaga energiat, ainet mitte. 3. Avatud süsteem – vahetab ümbritsevaga nii energiat kui ainet. 3. Olekuparameeter – süsteemi olekut iseloomustav suurus. Sõltumatuteks olekuparameetriteks võetakse mõõdetavad suurused nagu rõhk P , temperatuur T või kontsentratsioon c . 4. Olekuvõrrand – süsteemi olekut iseloomustav parameetrite omavaheline sõltuvus. Siiani on kindlaks tehtud vaid suhteliselt lihtsate süsteemide olekuvõrrandid (ideaalne ja reaalne gaas). 5. Olekufunktsioon – suurus, mis sõltub ainult süsteemi olekust, mitte aga selle oleku saavutamise viisist. Olekufunktsioonide suurused pole otseselt määratavad, opereeritakse nende muutustega,
energiat, ainet mitte. Avatud süsteem vahetab ümbritsevaga nii entalpiaks. Entalpia arvestab lisaks süsteemi energiat kui ainet. siseenergiale ka väliskeskkonna potentsiaalse Olekuparameeter süsteemi olekut iseloomustav energiaga, mis on tingitud süsteemi asetsemisega suurus. Sõltumatuteks olekuparameetriteks võetakse selles keskkonnas. Ühik dzaul (J). Lühidalt, isobaarilise protsessi soojusefekt on mõõdetavad suurused nagu rõhk P , temperatuur võrdne süsteemi entalpia muuduga ( q= H ). T või kontsentratsioon c
Näide 1. Hindame vase aatomi mõõtmeid arvestades, et vase tihedus on 8900 kg/m3. 1.2. Süsteemi olek. Protsess. Tasakaaluline protsess. Kehade süsteemi ehk süsteemina käsitlema vaadeldavate kehade kogumit, vedelik ja aur on antud juhul erijuhud. Süsteemi olekut iseloomustavad temperatuur, rõhk, ruumala, tihedus jms parameetrid. Iga süsteem võib olla erinevates olekutes, mille korral on parameetrite väärtused erinevad. Neid parameetreid, mis olekutes muutuvad, nimetatakse olekuparameetriteks. Olekuparameetrid võivad olla kõigis süsteemi osades ühesugused, kuid ei pruugi. Näiteks temperatuur toas või gaasi rõhk võivad ruumi erinevates osades olla erinevad. Näiteks jääst ja veest ja veeaurust koosnevas 0 oC juures olevas süsteemis on tihedused ning rõhud erinevad süsteemi erinevates osades. Süsteemi tasakaaluolekuks nimetatakse sellist olekut, mille puhul süsteemi kõigil parameetritel on
= l / (l T). Aine ruumpaisumistegur näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha ruumala suhteline muutus temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). = V / (V T). Joon- ja ruumpaisumisteguri ühikuks on pöördkraad (kelvini pöördväärtus) 1 K -1 . Olekuparameetrid kirjeldavad soojuslikes protsessides mingi gaasikogusega toimuvaid muutusi. Makroskoopilisteks (gaasikogust tervikuna kirjeldavateks) olekuparameetriteks on gaasi rõhk p, ruumala V, temperatuur T ja entroopia S. Vastavateks mikroskoopilisteks (ühe molekuli keskmist käitumist kirjeldavateks) parameetriteks on ühe molekuli poolt põrkel keskmiselt anuma seinale mõjuv jõud F1, ühe molekuli personaalne ruumala V1 (või selle pöördväärtus molekulkontsentratsioon n), ühe molekuli keskmine kineetiline energia Ekk ja molekulide paigutuse termodünaamiline tõenäosus w.
= l / (l T). Aine ruumpaisumistegur näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha ruumala suhteline muutus temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). = V / (V T). Joon- ja ruumpaisumisteguri ühikuks on pöördkraad (kelvini pöördväärtus) 1 K -1 . Olekuparameetrid kirjeldavad soojuslikes protsessides mingi gaasikogusega toimuvaid muutusi. Makroskoopilisteks (gaasikogust tervikuna kirjeldavateks) olekuparameetriteks on gaasi rõhk p, ruumala V, temperatuur T ja entroopia S. Vastavateks mikroskoopilisteks (ühe molekuli keskmist käitumist kirjeldavateks) parameetriteks on ühe molekuli poolt põrkel keskmiselt anuma seinale mõjuv jõud F1, ühe molekuli personaalne ruumala V1 (või selle pöördväärtus molekulkontsentratsioon n), ühe molekuli keskmine kineetiline energia Ekk ja molekulide paigutuse termodünaamiline tõenäosus w.
= l / (l T). Aine ruumpaisumistegur näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha ruumala suhteline muutus temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). = V / (V T). Joon- ja ruumpaisumisteguri ühikuks on pöördkraad (kelvini pöördväärtus) 1 K -1 . Olekuparameetrid kirjeldavad soojuslikes protsessides mingi gaasikogusega toimuvaid muutusi. Makroskoopilisteks (gaasikogust tervikuna kirjeldavateks) olekuparameetriteks on gaasi rõhk p, ruumala V, temperatuur T ja entroopia S. Vastavateks mikroskoopilisteks (ühe molekuli keskmist käitumist kirjeldavateks) parameetriteks on ühe molekuli poolt põrkel keskmiselt anuma seinale mõjuv jõud F1, ühe molekuli personaalne ruumala V1 (või selle pöördväärtus molekulkontsentratsioon n), ühe molekuli keskmine kineetiline energia Ekk ja molekulide paigutuse termodünaamiline tõenäosus w.