Kordamisküsimuste vastused 1. Soojusmahtuvus soojushulk, mille peame kehale andma, et tõsta selle temperatuuri 1 kraadi võrra ühik ... J/K erisoojus massiühiku aine soojusmahtuvus ühik ... J/(kg*K) erisoojus cp keha soojusmahtuvus jääval rõhul gaasi soojendamisel hoitakse rõhk const. J/ (kg*K) erisoojus cv keha soojusmahtuvus jääval ruumalal gaasi soojendamisel ei lasta sel paisuda J/ (kg*K) moolsoojus Cp ühe kilomooli aine soojusmahtuvus jääval rõhul gaasi soojendamisel hoitakse rõhk const. J/(kmol*K) moolsoojus Cv ühe kilomooli aine soojusmahtuvus jääval ruumalal gaasi soojendamisel ei lasta sel paisuda. J/(kmol*K) 2.Vabadusastmete arv sõltumatute suuruste arv, mille abil on võimalik määrata süsteemi olekut 3
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 võrdeline temperatuuriga, p1>p2, sirgegraafik isobaar. v kaetud 1m/s, v2 kaetud 1m2/s2. p = monv-2; T = t+273K; pV = RT; R = ;
ebatäpsus või kontrollimatud süstemaatilised vead. Õhu erisoojuste suhte täpsemaks määramiseks käesolev metoodika ei sobi, oleks vaja täpsemaid seadmeid. Spikker o o 1. Soojusmahtuvus on kehale antav soojushulk, mille tagajärjel keha t tõuseb 1 võrra. cp gaasi erisoojus jääval rõhul, cv gaasi erisoojus jääval ruumalal. Cp soojusmahtuvuse ja ainehulga suhe jääval rõhul, Cv soojusmahtuvuse ja ainehulga suhe jääval ruumalal. Erisoojuse ühik on J/(kg*K) , Moolsoojuse ühik J/(mol*K). 2. Vabadusastmete arvu all mõistetakse sõltumatute suuruste arvu, mille abil on võimalik määrata süsteemi olekut. 3. i kT i n n 2n kulg pöörl võnk 2 4. Universaalne gaasikonstant võrdub ühe mooli ideaalse gaasi paisumistööga isobaarilises
p=2nK/3 p-rõhk- n-konts, K-kineetiline energia 7.Mida nim. soojuslikuks tasakaaluks? See on olek, kus kõik oleku parameetrid(V, t,p) püsivad kaua muutumatutena. 8. Mida iseloomustab temperatuur, kuidas on saadud Celsiuse temperatuuri skaala? See iseloomustab lihtsalt aine soojendatust. 1 punt sulava jääga olek. 2 punkt keev vesi js vehe jaotatakse 100-ks võrdseks osaks. 9. Mida nim. temperatuuri absoluutseks nulliks? Püsitemp, mille puhul ideaalse gaasi rõhk jääval ruumalal muutub nulliks. 10. Kirjelda absoluutset temperatuuri skaalat, selle skaala seos Celsiuse skaalaga? Madalaim temp looduses, skaalal puudub neg temp. Mõlema skaala ühikud on võrdsed. 11.Miks kehtib väide, et absoluutne temperatuur on molekulide keskmise kineetilise energia mõõduks, valem, tähiste nimetused valemis? Sest kineetilise energia kaudu võib mõõta aine temperatuuri. K=3kT/2 k-Baltzamanni konstant , T-absoluutne temp, K-molekulise keskmine kin energia 12.Mis on isoprotsess?
A=? juurde, ega anna seda ka ära. Lähtume jälle termodünaamika I seadusest Q = U + A . Kuna adiabaatilisel protsessil soojusvahetust ei toimu, siis Q = 0 ja seetõttu on protsessil tehtud töö võrdvastupidine siseenergia muuduga A = - U = 3,8 kJ. Vastus: gaasi poolt adiabaatilisel paisumisel tehtud töö on 3,8 kJ. Näidisülesanne 4. Gaasi temperatuuri tõsteti ühe ja sama kraadide arvu võrra, ühel juhul jääval ruumalal, teisel juhul aga jääval rõhul. Kui suur soojushulk anti gaasile siis kui gaas paisus jääval rõhul, kui jääval ruumalal anti gaasile soojushulk 60 J ja paisumisel tegi gaas tööd 40 J? Lahendus. Antud: Q1 = 60 J 1. Vaatame kõigepealt gaasiga toimuvat protsessi kui gaasi ruumala on jääv A2 = 40 J (V = const.). Kuna sel juhul gaas tööd ei tee ( A1 = 0 ), siis termodünaamika Q2 =
1500 m/s, terases 5100 m/s. Temperatuuri tõustes 1 °C võrra kasvab heli kiirus õhus u 0,5 m/s võrra. 10. Hääle kiirus õhus oleneb õhutemperatuurist, õhurõhust. Mida kõrgem on temperatuur, seda kiirem on hääl. Mida kõrgem on rõhk seda kiirem on hääl. 11. Erisoojus cp keha soojusmahtuvus jääval rõhul gaasi soojendamisel hoitakse rõhk const. J/ (kg*K) Erisoojus cv keha soojusmahtuvus jääval ruumalal gaasi soojendamisel ei lasta sel paisuda J/(kg*K) Aine moolsoojus on ühe mooli selle aine soojusmahtuvus. Gaasi moolsoojus isobaarilisel protsessil Cp on suurem moolsoojusest isokoorilisel protsessil CV , sest isobaarilise protsessi käigus tuleb gaasi paisumisel teha tööd. Moolsoojus Cp ühe kilomooli aine soojusmahtuvus jääval rõhul gaasi soojendamisel hoitakse rõhk const. J/(kmol*K)
M. suurs=ainemassim ja ainehulga v suhe.Idea. gaas- gaas kus mol. Vah. Tõmbej. Puuduvad,tõukj.mõjuvad, mol omavah.põrk ja põrk vast. Anumaseina.3gaasi param:rõhk p ,vruumala, t absolut temp.pV/T=const-clapeyroni võrrand.Mende-pV=m/MRT. P=1/3monv2-gaasi mol.kin.teooria põhivõrr.temperatuur- mol.kaootilise liik. Keskmisekin.energiamõõt. (midakiiremini liiguvadmol.seda kõrgemon temp). C,Si süsteemisK.T=t+273. Temp. Absol. 0- piirtemp.millepuhul ideaalsegaasirõhk jääval ruumalal läheneb nullile.Isoprots gaasis- isoterm,isobaar,isohoor.isoterm-jääval temp. T toimuv protsess.isohoor-jääval ruumalal.isobaar- jääval rõhul.soojushulk(J,cal)-soojuse edasiand. Protsessis keha poolt saadud /antud energia mõõt.soojusülekanne-keha sisee. Muut. Protsess, ei tehta tööd.J-soojush.vajalik 1kgvee sooj.1kr.võrra.Cal-sh,1gvee 1kr.võrra.termodünI- soojusnäh. Teooria.füüs.keh.süs. mis pole vastamõjus süs.väl. kehadega. termodünII-soojus ei saa ülekanduda kjülm
2.Defineeriga töö põhiühik SI-süsteemis. Andke selle ligikaudne väärtus. Töö põhiühik on Dzaul. Üks dzaul on energia hulk, mis kulub keha liigutamiseks 1 meetri võrra rakendades sellele jõudu 1 njuuton 3.Sõnastage Newtoni I seadus Kui mingile kehale ei mõju teised kehad või nende mõjud tasakaalustuvad, siis see keha kas seisab paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt 4. Isohooriline protsess ( mõiste , graafik , seadus , näide ) Jääval ruumalal muutub gaasirõhk vastavalt temperatuurile. Gay - Lussac'i seadus:Jääval rõhul on antud gaasikoguse ruumala võrdeline absoluutse temperatuuriga.V/T = const, kui p = const (V = const T) 5. Tuletage valem rõhu arvutamisel vedelikus sügavusel h. 6. Sõnastage impulsi jäävuse seadus. Tuletage vastav valem kahest koosneva süsteemi korral. Impulsi jäävuse seadus: suletud süsteemi koguimpulss (sinna kuluvate kehade summa) on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv
p- rõhk 1Pa n- konsentratsioon 1m³ T- temperatuur 1K(kelvin) k- boltmanikonstant 1.38*10²³7 J/K R- universaalne gaasikonstant 8.31 J/(mol*K) p=nkT pV= m RT M Isoprotsessid pV pV T T Isoprotsessid- nim gaasi oleku muutumist, kus üks olekuparameetritest on konstantne (ei muutu) Isohooriline protsess- gaasi oleku muutumine jääval ruumalal (teodorandipudel lõkkes) gaasi rõhk on võrdeline temperatuuriga T p T p Isohoorilise protsessi graafik on SIRGE. Ta väljendabrõhu ja temperatuuri võrdelist sõltuvust. Isobaariline protsess- nim gaasi oleku muutumist jääval rõhul (kummi kuumenemine päikese käes) rõhk on võrdeline ruumalaga T V T V isobaarilise protsessi graafik on sirge Isotermiline protsess- nim gaasi oleku muutumist jääval temperatuuril.
muutumatuna Temperatuur iseloomustab keha soojendatavuse astet, keha soojusliku tasakaalu olekut Temperatuuri mõõtmine Hoitakse temperatuuri mõõtvat keha mõõdetava vastas kuni saabub soojuslik tasakaal Celsiuse skaala viga termomeetrite näidud langevad kokku 0C ja 100C juures, kuid ei lange kokku vahepealsetel temperatuuridel. Ruumala sõltuvus temp.-st ei ole päris lineaarne Absoluutne null nim piirtemperatuuri, mille puhul ideaalse gaasi rõhk jääval ruumalal läheneb nullile Abs. Temp ja molekulide keskm kin en Absoluutne temperatuur on molekulide keskmise kineetilise energia mõõt
m V T p1 V 1= R T1❑ 1 = 1 M ⇒ V 2 T2 Gay-Lussaci seadus – jääval rõhul on antud gaasikoguse ruumala võrdeline absoluutse temperatuuriga. Graafikut nimetatakse isobaar Punktiirjoon tähendab et nii madalatel temperatuuridel, mis on lähedal absoluutsele nullile ei ole aine gaasilises olekus, seega olekuvõrrand ei kehti. 3.5.3 Isohooriline protsess Protsess kus ruumala ei muutu Charlesi seadus- jääval ruumalal on antud gaasikoguse rõhk võrdeline absoluutse temperatuuriga p1 T 1 = p2 T 2 Graafikut nimetatakse isohoor
Isobaariline protsess on gaasi oleku muutus jääval rõhul isotermiline protsess on isohooriline protsess on 10. Ideaalse gaasi seadused isoprotsessides: Boyle´i Mariotte´i seadus - Jääval temp on antud gaasi koguse rõhk põõrdvõrdeline ruumalaga(isoprotsessis) Gay-Lussacy´i seadus Jääval rõhul on antud gaasi koguse ruumala võrdeline temperatuuriga (isobaarilises protsessis) Charlesi seadus Jääval ruumalal on antud gaasi koguse rõhk võrdeline temp´ga 11. Keha Siseenergiaks nim. Keha molekulide kineetilise ja potensiaalse energia summat mikrokäsitluses 12. Valem gaasi paisumisel: A=p V 13. Termodünaamika 1 seadus Süsteemi siseenergia muut Süsteemi üleminekul ühest olekust teise = välisjõudude töö ja süsteemile antud soojushulga summaga Q= U + A` Termodünaamika 2 seadus Osakesed paiknevad mingi korra järgi, st. ühe aine
Vastavalt energia jäävuse seadusele ning termodünaamika esimesele sedusele on esimest liiki igiliikuri loomine võimatu. ISOPROTSESSID: Kui mingis protsessis kolmest olekuparameetrist jääb üks muutumatuks, siis on tegemist isoprotsessiga. 1. Iobaariline protsess: Jääval rõhul toimuvat protsessi nimetatakse isobaarseks protsessiks. . 2. isokoorne protsess: Isokoorne protsess toimub jääval ruumalal. 3. Isotermiline protsess: Isotermne protsess toimub jääval temperatuuril. Termodünaamika II printsiip väidab, et soojus ei saa iseenesest minna üle külmalt kehalt kuumemale. Entroopia- füüsikaline suurus, mida kasutatakse energia kvaliteedi kirjeldamisel. (tähis: S)
kindlate tasakaalu asendite umber, mis asuvad ruumvõre sõlmedes. 10. Gaas- Kergesti kokku surutavad, ei sõilita kuju ega ruumala, täidavad kogu ruumi, Molekulide vahelised kaugused ületavad molekuli mõõtmeid sadu kordi. Molekulid praktiliselt ei mõjuta üksteist ja liiguvad kaootiliselt. 11. Isobaariline protsess on protsess, kus rõhk ei muutu ehk on konstantne. 12. Charles'i seadus: Jääval ruumalal on antud gaasikoguse rõhk võrdeline absoluutse temperatuuriga. p/T = const, kui V = const (p = const T) 13. Gay - Lussac'i seadus: Jääval rõhul on antud gaasikoguse ruumala võrdeline absoluutse temperatuuriga. V/T = const, kui p = const (V = const T) 14. Boyle'i - Mariotte'i seadus: Jääval temperatuuril on antud gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis konstantne. pV = const, kui T = const
FK 24. 1. Reaktsiooni kiirus: püsival ruumalal toimuva reaktsiooni kiiruse määrab ära reageeriva aine või reaktsiooni produkti kontsentratsiooni muutus ajaühikus. Tähis on v ühik (mooli liitri kohta sekundi) Saab kiirendada kui: tõsta temp, segada, tahke aine peenestamine, gaaside puhul rõhu tõstmine, lähteainete konts tõstmine, katalüsaatori lisamine. 2. Reaktsiooni järk on (empiiriline)suurus, mis arvuliselt võrdub kontsentratsioonide astmenäitajate summaga reaktsiooni kiiruse võrrandis. 3. Reaktsiooni järgu näiline vähenemine võib toimuda siis, kui ühe või mitme reageeriva aine kontsentratsioon reaktsiooni ajal praktiliselt ei muutu. Püsiv kontsentratsioon viiakse kiiruskonstandi väärtusesse ja tulemuseks on reaktsioonijärgu näilise järgu vähenemine. 4. Reaktsiooni aktiveerimisenergia Ea on energiahulk, mida on vaja anda keskmise energiavaruga osakesele, et muuta nad reaktsioonivõimeliseks ehk aktiivseks. KK 1. 1. Pindpinevuseks...
· +100 °C on vee keemistemperatuur. 6) Kui kaua kestab kehade vaheline soojusvahetus? Kehade vaheline soojusvahetus - Soojusvahetus toimub alati soojemalt kehalt külmemale, kuni kehade temperatuurid on võrdsustunud. 7) Mida kirjeldab isobaarne protsess, isboorne protsess ning isotermne protsess? · Isobaarne protsess - sündmus, mille korral rõhk on jääv e. isoprotsess, mis toimub jääval rõhul. · Isohooriline protsess - sündmus, mille korral ruumala on jääv e. jääval ruumalal ja jääval gaasi massil toimuv isoprotsess. · Isotermiline protsess - sündmus, mille korral temperatuur on jääv e. isoprotsess, mis toimub jääval temperatuuril. 8) Seadused: · Boyle-Mariottei seadus - 17. saj. avastasid Robert Boyle ja Edme Mariotte, et kui suurendada aine rõhku, väheneb selle aine ruumala. · Charles'i seadus - 19. saj. alguses avastas prantsuse füüsik Jacques Charles, et kui suurendada rõhku, siis suureneb ka keha temperatuur.
* NA . = m/ p*V = m/ *R*T Juhul, kui võtta ainult üks mool gaasi, siis saame seda võrrandit lihtsustada. Et aga =m/V, siis saame üles kirjutada gaasi tiheduse järgmiselt: = p*M/R*T M molekulmass. Isohoorilised protsessid (V=const.) : p*V=m/ *R*T | (:) p2*V=m/*R*T2 p1/p2 = T1/T2 Tulemusest näeme, et isohoorilise protsessi puhul on rõhk võrdeline temperatuuriga: jäval ruumalal suureneb kõikide gaaside rõhk ühteviisi ja nimelt nii, et temperatuuri tõusu ühe ühiku võrra, suureneb gaasi rõhk 1/273 võrra sellest rõhust, mis tal oli 00C juures. (rõhu termiline tegur) Isotermilised protsessid (T=const) : Neid uurisid inglane Robert Boyle ja prantslane Jean Marie Mariotte. Temperatuur saab olla konstantne ainult siis, kui süsteem on soojusvahetuses mindi väga suure süsteemiga termostaadiga. Protessid peavad kulgema väga aeglaselt
k=1,38*1023 p1*V1/T=p2*v2/T 3. Iseloomusta üht isoprotsessi: 1) Isotermiline protsess T=const. p1*V1 = p1*V2 Boyle'i Mariotte'i seadus Rõhu ja ruumala korrutis jääval temperatuuril on jääv! T=const. ja isotermiline graafik 2) Isobaariline protsess p=const. V1/T1 = V2/T2 (V2=V1*T2/T1) (T2=V2*T1/V1) GayLussac Jääval rõhul on ruumala ja temperatuuri suhe jääv! p=const. ja isobaariline graafik 3) Isohooriline protsess V=const. p1/T1 = p2/T2 (p2=T2*p1/T1) Charles'i seadus Jääval ruumalal on rõhu ja temperatuuri suhe jääv! V=const. ja isohooriline graafik 4. Millised on molekulaarkineetilise teooria põhialused ja milliste katsetega illustreeriks? Põhilisteks eeldusteks on, et gaas koosneb molekulidest, mis on pidevas kaootilises liikumises ning nende vahel on vastastikmõju. N: gaas võib täita mistahes ruumi, seda saab kergelt kokku suruda, mõõta rõhku ja temp. N: vedelikus on aatomid pakitud üksteise kõrvale, seda on raske kokku suruda. Kui 5
Seega muutub suletud süsteemi energia energiavahetuse tõttu keskkonnaga. 3. Protsessifunktsioonid. Energia, töö, soojus. Termodünaamika I seadus. Olekufunktsioonid. Paisumistöö. Kalorimeetria. Siseenergia. Nimetage ja seletage termodünaamika esimesest seadusest tulenevaid järeldusi Isohooriline, isobaariline ja isotermiline. Energia on keha või jõu võime teha tööd. Siseenergia – Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal qv=∆U, süsteemi summaarne võime teha tööd, süsteemi koguenergia. Kui teeme tööd, siis siseenergia kasvab. Olekufunktsioon, sõltub ainult süsteemi olekust, mitte selle saavutamise viisist. Ühik on J. Protsessifunktsioon – süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, mis sõltub protsessi läbiviimise viisist (nt töö w ja soojushulk q). Töö – liikumine mõjuva jõu vastu, ühik J, termodünaamika põhimõiste.
ruumala, temperatuur, soojushulk jne. 11. Kolm gaaside seadust. 1) Boyle-Mariotte'I seadus: Isotermilised protsessid on antud gaasihulga rõhus ja ruumala korrrutis jäävsuurus Isotermiline protsess on jäävalt temperatuurile toimuv protsess. 2) Gay-Lussacy seadus: Isobaarilisel protsessil on antud gaasihulga, ruumala võrdeline tema absoluutse temperatuuriga. Isobaariline on selline protsess, mis toimub jääval rõhul(Ruumala võib kasvada). 3) Charlesi seadus: Jääval ruumalal on antud gaasihulga rõhk võrdeline tema absoluutse temperatuuriga. 12. Ideaalse gaasi oleku võrrandi tuletamine? ?????????? 13. Soojusmasinad(Termodünaamika I ja II seadus). Soojusmasinad-Masinad mis teevad tööd soojuse arvel. 1) Kujutab endast jäävuse seadust: Suletud süsteemi energia ei muutu. 2) Ei ole võimalik valmistada sellist soojusmasinat kus kogu soojendajalt saadud soojushulk muutuks tööks. 14. Molekulaarkineetilise teooria põhiseisukohad ja järeldused.
· · · · · · · · 12. Isoprotsessid ja adiabaatiline protsess. · Protsesside uurimine lihtsustub, kui üks makroparameeter jääb muutumatuks, need on isoprotsessid. Juhul, kui protsessi jooksul ei toimu soojusvahtust väliskeskkonnaga, nim. protsessi adiabaatiliseks. · Isotermiline protsess on isoprotsess, mis toimub jääval temperatuuril, . · Isobaariline protsess on isoprotsess, mis toimub jääval rõhul, . · Isohooriline protsess on isoprotsess, mis toimub jääval ruumalal, . · Isoprotsesse kirjeldavad võrrandid saadakse lähtudes ideaalse gaasi olekuvõrrandist: . · · · · · isotermiline protsess isobaariline protsess isohooriline protsess · 13. Gaaside moolsoojused. · Moolsoojus jääval ruumalal: soojushulk, mis kulub 1 mooli gaasi soojendamiseks 1K võrra jääval ruumalal. · Moolsoojus jääval rõhul: .
lahustuvus vees suureneb, temperatuuri suurenemisel väheneb. Ideaalgaas- on gaaside mõtteline mudel, kus molekulide vahel puudub vastasmõju ja neil puudub ruumala. Tegelikkuses ideaalgaasi olemas pole, sest molekulidel on ruumala ja nad on omavahel vastastikmõjus. Reaalgaas- selline gaas, kus molekulidel on ruumala ja nad on vastastikmõjus. Rõhu ühikud ja üksteiseks ümberarvutamine. Molaarruumala- 22,7 dm3/mol. Avogadro seadus- võrdsel temperatuuril, rõhul ja ruumalal sisaldavad kõik gaasid võrdsel arvul molekule. Temperatuuri ja rõhu tõstmisel gaasi paisub. Gaasikonstanti erinev arvutus. Ideaalgaaside olekuvõrrandit tohib kasutada, kui me vaatleme gaasi kõrgel temperatuuril ja madalal rõhul. Piirangud tulenevad sellest, et kui me eelmist lauset ei kasuta, siis ta ei sarnane võimalikult palju ideaalgaasile. Daltoni seadus ütleb nii, et gaasisegu üldrõhk võrdub selle gaasi komponentide osarõhkude summaga.
Temperatuur. See on molekulide kaootilise liikumise keskmise kineetilise energia mõõt, st mida kiiremini liiguvad molekulid seda kõrgem on temps. Keskmise energia ja tempsi vahel on seos: Si süst- K, praktikas C. s Temperatuurivahemik üks Kelvini kraad võrdub ühe Celsiuse kraadiga. Tempsi mõõdetakse termomeetriga. Kelvini ja Celsiuse seos: T=t+273. s Vaata neid teisi tähiseid ka!. Temperatuuri absoluutne null. See on piirtemperatuur, mille puhul ideaalse gaasi rõhk jääval ruumalal läheneb nullile. Selle tempsi juures jääksid molekulid seisma. Teoreetiline suurus, praktikas pole võimalik saavutada. Isoprotsessid gaasides. Ideaalset gaasiolekut iseloomustavad 3 põhilist parameetrit: rõhk, temps ja ruumala. Kõiki neid võib muuta. Kuid tihti muutub ainult 2 parameetrit ja 1 jääb muutumatuks. Siit 3 protsessi: isotermiline, isobaariline ja isohooroline protsess. Isotermiline protsess Jääval temperatuuril T toimuv protsess
muutusega. Soojuse ühikuks on dzaul (J). Iga keha saab iseloomustada soojusmahtuvuse C abil, mis näitab, kui kiiresti kasvab soojushulk temperatuuri kasvamisel. Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist).Definitsiooni järgi on soojusmahtuvus:Ilmselt sõltub soojusmahtuvus sellest, millistel tingimustel soojuse ülekanne toimub, kas konstantsel ruumalal või konstantsel rõhul. Soojusmahtuvuse ühikuks on [J/K].ENTALPIA Kui süsteemi ruumala ei muutu ja paisumistööd ei tehta, siis on süsteemi koguenergiamuut võrdne süsteemile antud soojusega: U = q (V = const) Keemias toimub enamus reaktsioone agakonstantsel rõhul (lahtises anumas). Siin teeb süsteem saadud soojuse arvel ka tööd ja tema siseenergia muutus on selle võrra väiksem. Siseenergia pole piisavalt hea olekufunktsioon, kirjeldamaks süsteemiga toimunud muutusi
+ võrrand? Ideaalses gaasis on molekulid punktmassid, molekulide põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed, molekulide vahel pole vastastikmõju. PV = m/M×RT 14. millest sõltub töö gaasi paisumisel? Rõhust ja ruumala muutusest A=pV 15. isoprotsessid? Isoprotsess on protsess mille käigus üks olekuparameetritest ei muutu. Isotermiline toimub jääval temperatuuril, gaasi rõhk ja ruumala on pöördvõrdelises sõltuvuses (pV = const) Isohooriline toimub jääval ruumalal, gaasi rõhk ja temp on vastavas sõltuvuses (p/T = const) Isobaariline toimub jääval rõhul, gaasi ruumala ja temp on võrdelises sõltuvuses (V/T = const) 16. Termodünaamika esimene ja teine printsiip I printsiip kehale juurdeantav soojushulk läheb keha siseenergia suurendamiseks ja välisjõudude vastutehtavaks tööks II printsiip määrab looduslike protsesside suuna (soojus ei saa minna külmalt kehalt kuumale ns) 23. Mida nätab entroopia
· Suletud süsteemi siseenergia väheneb, kuna soojus, mis läheb välja (ekso), ning töö, mida süsteem teeb, on negatiivsed; s.t süsteemi energia muutub. · Isoleeritud süsteemi siseenergia ei muutu, sest energiaülekanne puudub. · Tsüklilises protsessis on süsteemi töö võrdne ümbruselt saadud soojusega w=q. 16. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis · U = q + 17. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus. · Protsessid püsival ruumalal ja rõhul: 1) isohooriline e isokooriline protsess konstantsel ruumalal toimuv protsess; mehhaaniline töö A puudub, muutub vaid siseenergia; 2) isobaariline protsess konstantsel rõhul toimuv protsess. · Entalpia on termodünaamilise süsteemi siseenergia (U) ja rõhuenergia (pV) summa: H = U x pV (J). · Soojusmahtuvus on soojushulk, mis kulub
Eriseadused Vaatleme situatsioone, kus 3st parameetrist 2 muutuvad ja 1 on konstantne Saame isobaarilised (p=const), isohoorilised (V=const) ja isotermilised (T=const) Seadused Gay- Lussaci konstantsel rõhul temperatuuri tõstmisel ühe kraadi võrra paisuvad kõik gaasid ............ võrra sellest ruumalast V0, mis oli gaasil 0C Boyle-Marioti pV = const kui T=const Charlesi valem: ......................... Antud gaasikoguse temperatuuri tõstmisel ühe kraadi võrra 1C konstantsel ruumalal kasvab tema rõhk p0 ..................... võrra Üldistus Mendelejev-Clapeyroni võrrand e universaalne gaasi seadus Valem: m- gaasi mass ... - molaarmass ... -moolide arv R= 8,31 J/(molK) gaasi universaalne konstant Soojus Soojus on ühelt süsteemilt teisele energia ülekandumise mikroskoopiline moodus. Siin kandub üle ainult siseenergia ning see jääb ka uues süsteemis mikroosakeste korrapäratu liikumise energiaks
olekuparameeteritega (yl: H,S,V kesk: P,V all: G,T,F) tasakaalukonstandi, kui P=const Eksotermiline protsess soojus eraldub Reaktsiooni isoterm Isotermiga saab leida Endotermiline protsess soojus neeldub tasakaalukonstandi, kui T=const Entalpia H soojusefekti energia, nn parim osa soojusest Siseenergia muut ( qv = deltaU ) on võrdne Entalpia muut ( qp = deltaH )on soojusefekt konstantsel soojusefektiga konstantsel ruumalal rõhul Siseenergia U kõikide energialiikide summa, sisaldab Entroopia S Termodünaamiline funktsioon, mis endas nii soojusefekti kui paisumistööd iseloomustab süsteemi püüdlemist korrapäratuse poole. Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta Süsteemi korratuse määr. keha soojust 1 kraadi võrra
Desormes´i [klemani-dezormi] meetodil. Töö teoreetilised alused Ideaalse gaasi adiabaatilisel paisumisel on kehtiv Poissioni [puasoni] seadus pV = const , cp kus p on gaasi rõhk, V - ruumala ja = - gaasi erisoojuste (või moolsoojuste) cv suhe ( Cp - gaasi erisoojus jääval rõhul ja Cv - gaasi erisoojus jääval ruumalal). Clement´i- Desormes´i meetod võimaldab lihtsal viisil määrata Cp ja Cv suhet. Vastav aparaat koosneb umbes 10 l mahutavusega anumast 1, mille korki läbiva toru ühe haru 3 küljes on vedelikmanomeeter 2 ja teine haru 5 on kraaniga 4 suletav. Korki läbiv teine ava on suletav kraaniga 6. Olgu anumas 1 toatemperatuuril oleva gaasi ruumala V1 ja rõhk p1. Olgu p1 natuke suurem atmosfäärirõhust p2. Rõhkude vahet näitab vedelikmanomeeter 2 (näit h1)
gaasis asetsevale kehale mõjub üleslükkejõud, mis on võrdne selle keha poolt väljatõrjutud vedeliku või gaasi kaaluga 12. Boyle-Mariotte'i seadus Konstantsel temperatuuril on gaasi rõhu ja ruumala korrutis jääv suurus. 13. Gay - Lussac'i seadus: Jääval rõhul on antud gaasikoguse ruumala võrdeline absoluutse temperatuuriga. V/T = const, kui p = const (V = const T) 14. Charles'i seadus: Jääval ruumalal on antud gaasikoguse rõhk võrdeline absoluutse temperatuuriga. p/T = const, kui V = const (p = const T) 15. Termodünaamika esimene seadus väidab, et energia ei saa tekkida ega hävida. Üks järeldus sellest seadusest on, et energiahulk, mis voolab mingisse seadmesse, võrdub energiahulgaga, mis seadmest välja voolab. Võtame näiteks elektrilambi. Energia voolab elektrilampi elektri kujul. Kui elektrivool läheb läbi lambi, annab lamp soojust ja valgust,
RT Termodünaamika I seadus sätestab, et keha siseenergia saab muutuda tänu soojushulgale, mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle, mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Termodünaamika I seadus valemi kujul: ∆u=Q+A, kus Q-soojushulk (J), ∆u-süsteemi siseenergia muut(on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal) (J), A-töö (J) Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. Näiteks gaas teeb paisumisel tööd dA = pdV, kus p on gaasi rõhk ning dV on ruumala muut. Võimalikud on ka muud töö vormid (nt. elektriline: aku laadimine-tühjenemine) Isoprotsessides: isotermiline T=consT. Δu=0 Q=A isokooriline V=consT. Δu=Q A=0 isobaariline p=consT. A=pΔV Δu=Q-A adiabaatiline Q=0 Δu=-A
Ideaalgaaside seadused, unversiaalne gaasikonstant ja selle ühikud lähtudes erinevatest mahu- ja rõhuühikutest - a)gaasilises olekus aine molekulid täidavad ühtlaselt kogu ruumi b) molekulid on pidevas korrapäratus soojusliikumises c) molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel lähenevad olematusele(jäetakse arvestamata) d)molekule loetakse massipunktideks; universaalne gaasikonstant töö, mida teeb üks kmol gaasi soojenemisel ühe kraadi võrra jääval ruumalal. 8.31*107 J/(kmol*K) Lahus - kahest või enamast komponendist koosnev homogeenne süsteem Lahusti - mittevesilahuse korral aine, mida on lahuses rohkem ja/või mis ei muuda oma agregaatolekut. (vesilahuste korral alati vesi) Lahustunud aine lahuses pihustunult esinev aine Küllastamata lahus - lahus, milles ainet antud temperatuuril ja rõhul veel lahustub Küllastunud lahus - lahus, mis sisaldab antud temperatuuridel ja rõhul maksimaalse koguse lahustunud ainet
Füüsikaline keemia Kristian Leite Materjalid/ainet andis Kalju Lott Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta keha soojust 1K võrra Erisoojus Ce soojushulk, mis kulub 1 g aine temperatuuri tõstmiseks 1K võrra Moolsoojus Cm soojushulk, mis kulub 1 mooli aine temperatuuri tõstmiseks 1K võrra Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal Entalpia muut on soojusefekt konstantsel rõhul Standardne entalpiamuut H entalpiamuut, kui tegu on standardolekuga (all) Standardolek 298 K 1 bar Keemilise reaktsiooni entalpia on keemilise reaktsiooni soojusefekt konstantsel rõhul ja temperatuuril Standardne tekkentalpia ühe mooli aine tekkimise soojusefekt standardolekuss Standardne põlemisentalpia ühe mooli aine täielikul oksüdeerimisel soojusefekt standardolekus
26. Ideaalgaasi olek võr: ρV=(m/M)*RT, ρ-rõhk(Pa), m-gaasimass, R-univers gaasikonstant, T-abs temp (K) 27. Isotermiline – T-const nt:1)aeglaselt toatempil aku tühjakslaadimine,; 2) gaasimull on vees erinev sügavus, samal temp põhjas mull väike, pinnal suur, rõhk väh ja ruumal suuren; Isobaariline – p-const nt: õhupall külmas ruumis viies päikse kätte temp tõuseb, rõhk sama, sest ruumal suuren; isohooriline- V-const nt: gaasi kuumutam gaasiballoonis jääval ruumalal. 28. Õhu koostis: 78% lämmastikku, 21% hapnikku, 1% CO2,väärisgaasid. 29. Liiga kiirelt kõrgele mäkke tõustes tabab inimest "mägitõbi", mis seisneb peapöörituses, ninaverejooksus ja halvas enesetundes. Alpinistid, kes kõrgeid mäetippe vallutavad, tõusevad ülespoole aeglaselt, et õhurõhu muutustega harjuda. Seda nimetatakse aklimatiseerumiseks. 30. Kessoontõbi on haiguslik seisund, mis tekib kiirel siirdumisel kõrgema õhurõhuga keskkonnast madalama õhurõhuga keskkonda
N: termos Suletud süsteem ei vahet ümbrusega ainet, võib vahetada energiat. N: klaas Avatud süsteem vahetab ümbruskonnaga nii ainet kui energiat. N: katseklaas gaasiga Olekuparameeter süsteemi iseloom mõõdetav suurus (rõhk temp, ruumala, ...) Olekufunktsioon suurus, mis sõltub ainult olekuparameetritest, aga mitte süsteemi antud olekusse jõudmise teest. N: V·P/T 20. Isohooriline protsess konstantsel ruumalal olev süsteem tööd ei tee. Järelikult on sellest süsteemist eralduv või selles neelduv soojus võrdne süsteemi siseenergia muudaga: qv = U Isobaariline protsess protsess toimub püsival rõhul, siis gaaside eraldumisel teeb süsteem (paisumis) tööd: qp = U w = U + P·V 21. Tekkeentalpia on energia muut antud ühendi tekkimisel lihtainetest standardtingimustel. Ühik J Põlemissoojus 1 mooli aine täielikul põlemisel vabanev soojushulk. Ühik J/mol
N: termos Suletud süsteem ei vahet ümbrusega ainet, võib vahetada energiat. N: klaas Avatud süsteem vahetab ümbruskonnaga nii ainet kui energiat. N: katseklaas gaasiga Olekuparameeter süsteemi iseloom mõõdetav suurus (rõhk temp, ruumala, ...) Olekufunktsioon suurus, mis sõltub ainult olekuparameetritest, aga mitte süsteemi antud olekusse jõudmise teest. N: V·P/T 20. Isohooriline protsess konstantsel ruumalal olev süsteem tööd ei tee. Järelikult on sellest süsteemist eralduv või selles neelduv soojus võrdne süsteemi siseenergia muudaga: qv = U Isobaariline protsess protsess toimub püsival rõhul, siis gaaside eraldumisel teeb süsteem (paisumis) tööd: qp = U w = U + P·V 21. Tekkeentalpia on energia muut antud ühendi tekkimisel lihtainetest standardtingimustel. Ühik J Põlemissoojus 1 mooli aine täielikul põlemisel vabanev soojushulk. Ühik J/mol
F=m(g - V2 /r) F=2000(10-2,5)=15000N=15KN Liikumine nõgusal sillal: Auto massiga 2t liigub üle nõgusa silla, mille kõverusraadius on 40m kiirusega 36km/h. Kui suure jõuga rõhub auto sillale selle keskosas? Antud: m=2t=2000kg, r=40m, V=36km/h=10m/s(36*1000/3600) Leida: F=? Lahendus: F=mg + mV2 / r F=m(g + V2 /r) F=2000(10+2,5)=25000N=25KN 3)Arvutada rehvirõhku sõltuvalt temperatuurist. Temperatuur-20kraadi C, rõhk autorehvis 34,3*10 4 Pa. Leida rõhk kummis kui seda muutumatul ruumalal soojendati 20kraadini C? Antud: t1=-20c T1=273+(-20c)=253K, t2=20c T2=273+20=293K, p1=34,3*10 4 Leida: p2=? Lahendus: p1/T1 = p2/T2 p1*T2 = T1*p2 p2= p1*T2 /T1 p2=34,3*104 * 293 /253 = 39,72Pa Jarmo Pohla 13AT 2009 *1 Newtoni seadused: Newtoni I seaduse järgi keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt või seisab paigal kui talle mõjuvate jõudude resutant võrdub nulliga. Newtoni II seaduse järgi kiirendus millega keha liigub on võrdeline kehale mõjuva
p2/T2 = p1/T1 või p/T = konst (18) See võrrand (18) ongi Charles'i seaduse väljendus üldkujul. Selle saab tuletada ka võrrandist (10): p/T = 2/3(NV) V = konst puhul saamegi Charlesi seaduse võrrandi üldkujul (18). Graafiku joonestamisel kasutame võrrandi (17) abi. Graafik on sirge, mida nim. I s o h o o r i k s . protsessi nimetatakse isohoorseks.(joonis 4) Joonis4. Gaasi rõhu sõltuvus temperatuurist jääval ruumalal. Joonis 5. Clapeyroni katse kirjeldus. 1,2 ideaalgaasi erinevad olekud. Clapeyroni võrrand. Kirjeldame katset (joonis 5) kus gaas on sisemises tasakaalu olekus. Silindris (1.olek) on 1 kg ideaalgaasi parameetritega p1, v1 ja T1 . Andes või ära võttes gaasilt soojust ja liigutades kolbi viime gaasi teise olekusse (2) parameetritega p2, v2 ja T2. Kirjutame võrrandi (10) gaasi mõlema oleku kohta: p1v1 = 2/3(NT1) ja p2v2 = (NT2)
Seda nimetatakse ideaalse gaasi olekuvõrrandiks. Isoprotsessid: Gaasihulga protsessid, kus jääb muutumatuks üks parameeter (p, V või T). Isotermiline: Nimetatakse jääval temperatuuril toimuvat protsessi. Ideaalse gaasi olekuvõrrandist järeldub, et temp. T on jääv ning kui gaasi mass m ja molaarmass M ei muutu, siis on antud gaasikoguse rõhu p ja ruumala V korrutis konstantne: pV=m/M*R*T , pV=const p1V1=p2V2 Isohooriline: nimetatakse jääval ruumalal V ja tingimustel m=const ja M=const toimuvat protsessi. P/T=const Isobaariline: nimetatakse jääval rõhul p ja tingimustel m=const ja M=const toimuvat protsessi. V/T=const Adiabaatiline: protsess, milles termodünaamilises süsteemis ei ole soojusvahetust ümbritseva keskkonnaga 4.Termodünaamika I printsiip, ideaalse gaasi siseenergia ja töö TD I: Isoleerimata termodünaamilises süsteemis võrdub keha siseenergia muut U süsteemile üleantud
detekteerida ja identifitseerida. Määramispiir (ka kvantiseerimispiir) (limit of quantitation, LoQ) on madalaim analüüdi sisaldus proovis, mida antud metoodika võimaldab usaldusväärselt kvantitatiivselt määrata. 35. Termodünaamika I seadus. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus ütleb: energia ei teki ega kao, vaid muundatakse mingiks teiseks vormiks. 36. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. U q 37. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus. Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpia (kui rõhk ei muutu) Keemias toimub enamus reaktsioone aga konstantsel rõhul (lahtises anumas). Siin teeb süsteem saadud soojuse arvel ka tööd ja tema siseenergia muutus on selle võrra väiksem. Siseenergia pole piisavalt hea olekufunktsioon, kirjeldamaks süsteemiga toimunud muutusi. Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H
ümbritseva keskkonna vahel. Isoleeritud süsteemi siseenergia ei muutu, sest energiaülekanne puudub ( U = 0). Tsüklilises protsessis, juhul kui süsteemi alg ja lõppolek langevad kokku on üldine siseenergia muutus U =O. Seega on selles protsessis süsteemi töö võrdne ümbruselt saadud soojusega w=q. 27. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. U=q+w U siseenergia muutus q süsteemile antav soojushulk w töö 28. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus. Kui mingis protsessis kolmest olekuparameetrist jääb üks muutumatuks, siis on tegemist isoprotsessiga. P=konst isobaarilised protsessid, atmosfääri rõhul lahtises nõus kulgevad reaktsioonid V=konst isokoorilised protsessid, hermeetiliselt suletud jäigaseinalises aparatuuris toimuvad protsessid T=konst isotermilised protsessid Adiabaatilised protsessid ei toimu soojusvahetust ümbrusega (q = 0) muutuvad: T , P , V
1kg (massiühik). Soojusmahutuvus on võrdne moolsoojusega, kui keha on võrdne ühe mooli ainega. Soojusmahtuvus = aine kaal erisoojus ∙ Soojusmahtuvus = moolide arv ∙ moolsoojus 37. Tuletada valemid aine moolsoojuse arvutamiseks jääva rõhu ja jääva ruumala korral. i R i i i Ek = kT ; k = U=E=N A ∙ kT = RT ; dU = R dT 2 NA 2 2 2 Jääval ruumalal: Jääval rõhul: i+2 dQ=dU +dA dQ=C p ∙ dT = R ∙ dT dA= p ∙ dV C p ∙ dT =C v ∙ dT + R ∙ dT 2 i+2 C p =C v + R= R 2 38. Kuidas avaldub gaasi töö isobaarilise, isotermilise ja isokoorilise protsessi korral. (Tuletada valemid) Isohooriline protsess on jääval ruumalal kulgev protsess.
Ideaalse gaasi töö A12 = pdV , mis isotermilise protsessi V1 V2 korral võtab kuju A12 = RT ln ja isobaarilise korral A12 = pV . Termodünaamika I V1 seadus: süsteemile antud (võetud) soojushulk on võrdne süsteemi siseenergia muudu ja töö summaga Q = U + A12 . Adiabaatilise protsessi võrrand on pV = const , kus = C p C V .Moolsoojuste kaudu jääval rõhul ja ruumalal saame leida Q = C p T kui p = const ja siseenergia muudu iga protsessi korral valemiga U = C V T . T2 dQ C p = C V + R . Süsteemi entroopia muut pööratava protsessi korral on leitav S = T T1
Nt. Gaas teeb paisumisel tööd dA = pdV, kus p- gaasi rõhk, dV- ruumala muut. Isoprotsessides: isotermiline T=consT. Δu=0 Q=A isokooriline V=consT. Δu=Q A=0 isobaariline p=consT. A=pΔV Δu=Q-A adiabaatiline Q=0 Δu=-A Siseenergiaks nim keha molekulide kin. ja pot. energia summat, keha võime teha tööd sisemiste protsesside arvelt. Gaasi siseenergia muutub tööd tehes, soojendamisel või jahutamisel. 32.Erisoojus jääval rõhul ja jääval ruumalal. Erisoojus Ce on soojushulk, mis kulub, et tõsta ühikulise massiga keha soojust ühe kraadi võrra. (J/kg*K) Kui gaasi soojendada jääval ruumalal, siis ei tee ta tööd ning kogu soojus läheb keha siseenergia suurenemisele. Kui gaasi jääval rõhul soojendada, siis gaas paisub, tehes pos. tööd. Järelikult on sel juhul gaasi temp-i tõstmiseks tarvis rohekm soojust kui soojendamisel jääva ruumala korral (osa soojust kulub gaasi paisumistööks).
Charles'i seadus: Konstantsel rõhul on etteantud gaasikoguse ruumala võrdeline tema temperatuuriga: V V1 V2 V ~T ehk = = =const . (1.24) T T1 T2 Ülalnimetatud seadus kirjeldab isobaarilist protsessi. Näited isobaaridest ehk isobaariliste protsesside graafikutest on toodud joonisel 5 (a-c). Joonis 5. Isobaarid erinevates teljestikes. Gay-Lussac'i seadus: Jääval ruumalal on etteantud gaasikoguse rõhk võrdeline gaasi temperatuuriga: p p1 p 2 p~T ehk = = =const (1.25) T T1 T2 Ülalnimetatud seadus kirjeldab isokoorilist protsessi. Isokooride ehk samaruumalakõverate graafikud on toodud joonisel 6 (a-c). Joonis 6. Isokoorid (isohoorid) erinevates teljestikes. 12
h=p/g 78. Koopiamasina paberi pakendile on kirjutatud 80 g/m2. Kui suurt rõhku avaldab paberileht formaadis A4 raskusjõu tõttu lauale, kui toetub igas punktis vastu lauda? Kui kõrge peaks olema pakk, et rõhk oleks ligikaudu võrdne atmosfäärirõhuga? 80g/m2=0,08kg/m2 0,8N/m2 Vastus: 0,8 Pa 79. Mida nimetatakse partsiaalrõhuks? Rõhku, mida mingi gaasisegu keemiline komponent avaldaks, kui see vaadeldav komponent esineks üksi samal temperatuuril ja samal ruumalal. 80. Arvutada aineosakese kontsentratsioon puhtas ja kuivas õhus. Õhk on normaaltingimustel. n - kontsentratsioon, N osakeste arv n=N/V [n]=1/m3=m-3 81. Kontrollida, kas seos p=n k T kehtib kuiva ja puhta õhu jaoks p=101 kPa T=273 K n=2,68 x 1025m-3 k=1,38 x 10-23 J/K 82. Arvutada kuivas ja puhtas õhus olevate gaaside partsiaalrõhud ja kontrollida, kas nende ligikaudne summa vastab gaasi kogurõhule. k=1,38x10-23 J/K 85
laboratoorses süsteemis. · Boyle'i-Mariotte'i seadus: kindla koguse gaasi ruumala konstantsel temperatuuril on pöördvõrdelises seoses tema rõhuga: V 1/P ehk PV = const (kui T ja n ei muutu). · Gay-Lussaci seadus: kindla koguse gaasi ruumala sõltub konstantsel rõhul temperatuurist lineaarselt: V T (kui P ja n ei muutu). (Mõnede kirjandusallikate järgi on tuntud ka kui Charles'i seadus). · Charles'i seadus: kindla koguse gaasi rõhk konstantsel ruumalal sõltub temperatuurist lineaarselt: P T (kui V ja n ei muutu). · Mõistmaks temperatuuri mõju gaasi rõhule, tuleb molekulaarkineetilist mudelit täiendada väitega, et temperatuuri tõustes kasvab gaasi molekulide keskmine kiirus. · Avogadro printsiip: konstantsel rõhul ja temperatuuril on sama arvu gaasi molekulide poolt hõivatud ruumala konstantne ehk gaasi ruumala on proportsionaalne gaasi moolide arvuga: V n. · Kombineerides omavahel eeltoodud seoseid, saame ideaalgaasi seaduse:
protsessi puhul rõhkude ja ruumalade suhted on pöördvõrdelised. p1V1=p2V2; p1/p2=V2/V1 Muutumatu gaasi hulga ja koostise puhul on temperatuuridele vastavad isotermid omavahel paralleelsed pöördvõrdelise sõltuvuse kõverad, kui on tegemist rõhu ja ruumala vahelist seost iseloomustava graafikuga. Kujutatud isotermide puhul T2>T1 3.1.5. Isohooriline protsess: Isohooriliseks nimetame protsessi, mis kulgeb jääval ruumalal (V=const). Ideaalse gaasi olekuvõrrandist järeldub, et jääval ruumalal peab gaasi rõhu ja temperatuuri suhe olema jääv s.t. isohoorilise protsessi võrrand on pT=const või siis p=const·T. Graafik, mis väljendab rõhu sõltuvust ruumalast on sirge kaldenurgaga , kus tan=mMRV. Seda sirget nimetatakse isohooriks. Madalatel temperatuuridel ei ole see sõltuvus enam lineaarne, sest teatud temperatuuril muutub gaas vedelikuks
ruumala (V), ainehulk (n) · Parameetrite omavaheline sõltuvus kujutab endast ideaalgaasi olekuvõrrand: pV=m/M*RT pV=nRT 30. Termodünaamika I seadus. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuseseadus ütleb: energia ei teki ega kao, vaid muundatakse mingiks teiseks vormiks. 31. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. U=q+ U siseenergia muutus q susteemile antav soojushulk w töö 32. Protsessid püsival ruumalal ja rohul, entalpia, soojusmahtuvus. Siseenergia muut on vordne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpia- Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H. H =U + PV H =U +n(gaas)RT Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tostmiseks 1 oC vorra kui temperatuuri tostmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Soojusmahtuvuse uhikuks on [J/K]. C = q/ T
Süsteem võib ka energiat kaotada, s.t. teha tööd või anda ära mingi osa soojusest. Seega muutub suletud süsteemi energia energiavahetuse tõttu (kas töö või soojusena) keskkonnaga. *Soojus, mis läheb välja (ekso), on negatiivne. *Töö, mida süsteem teeb, on negatiivne (töö läheb välja). *Selle tõttu suletud süsteemi siseenergia väheneb. Isoleeritud süsteemi siseeneria ei muutu, sest energiaülekanne puudub U=0. 17. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus? Kui mingis protsessis kolmest olekuparameetrist jääb üks muutumatuks, siis on tegemist isoprotsessiga). Olekuparameetrid on mõõdetavad suurused: temperatuur (T); rõhk (P); ruumala (V); ainehulk (n). Parameetrite omavaheline sõltuvus kujutab endast ideaalgaasi olekuvõrrand: pV=m/M*RT pV=n*RT n=m/M Kus R on gaasi universaalkonstant, mis kehtib ühe mooli gaasi korral (8,314 J/K mol) Ideaalgaas on paljudest korrapäratus soojusliikumises
annaabi.ee 
