alumiinium. Raua soojusjuhtivus on ligikaudu kolm korda väiksem alumiiniumi ja viis korda väiksem vase omast. Halva soojusjuhtivusega metalli kuumutamisel ja järsul jahutamisel (termotöötlemisel, keevitamisel) tekivad sellesse praod. Soojusjuhtivuse ühik on vatt meetri ja kelvini kraadi kohta[W/m.K]. Soojuspaisumine on keha mõõtmete muutumine soojenemisel (metallide soojenemisel mõõtmed suurenevad, jahtumisel vähenevad). ·Soojuspaisumist iseloomustab joonpaisumistegur a. Ruumpaisumistegur P = 3a. Metalli soojuspaisumist tuleb arvestada keevitamisel, sepistamisel, täpsete aparaatide koostamisel, sillakonstruktsioonide ehitamisel, raudteerööbaste paigaldamisel jm. · Soojusmahtuvus on kehale antava soojushulga ja keha temperatuuri vastava muutuse suhe. Soojusmahtuvuse ühikuks on dzaul kelvini kohta [J/K]. Eri metallide soojusmahtuvust võrreldakse erisoojuse abil. Erisoojus on soojushulk, mis kulub ühikulise massiga keha soojendamiseks temperatuuriühiku võrra
Diferentsiaalselt väike töö dA = p dV . Mehaanilise süsteemi vabadusastmete arvuks i nimetatakse süsteemi liikumist kirjeldavate sõltumatute koordinaatide arvu. Sõltumatu on selline koordinaat, mida ei saa esitada teiste koordinaatide kaudu. Soojuspaisumisel muutub keha joonmõõde (pikkus) l või ruumala V (enamasti) võrdeliselt temperatuuriga T. Pikkuse (või ruumala) muut avaldub kujul: l = l T ( V = ß V T), kus on joonpaisumistegur, ß - ruumpaisumistegur, T - temperatuuri muut. Aine joonpaisumistegur näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha suhteline pikenemine temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). = l / (l T). Aine ruumpaisumistegur ß näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha ruumala suhteline muutus temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). ß = V / (V T). Joon- ja ruumpaisumisteguri ühikuks on pöördkraad (kelvini öördväärtus) 1 K-1 .
Diferentsiaalselt väike töö dA = p dV . Mehaanilise süsteemi vabadusastmete arvuks i nimetatakse süsteemi liikumist kirjeldavate sõltumatute koordinaatide arvu. Sõltumatu on selline koordinaat, mida ei saa esitada teiste koordinaatide kaudu. Soojuspaisumisel muutub keha joonmõõde (pikkus) l või ruumala V (enamasti) võrdeliselt temperatuuriga T. Pikkuse (või ruumala) muut avaldub kujul: l = l T (V = ß V T), kus on joonpaisumistegur, ß - ruumpaisumistegur, T - temperatuuri muut. Aine joonpaisumistegur näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha suhteline pikenemine temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). = l / (l T). Aine ruumpaisumistegur ß näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha ruumala suhteline muutus temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). ß = V / (VT). Joon- ja ruumpaisumisteguri ühikuks on pöördkraad (kelvini öördväärtus) 1 K-1 .
on avadatav järgmiselt '=d/d Suhteline pikideformatsioon ja suhteline ristlõike mõõtme deformatsioon on omavahel seotud Poissoni teguriga: ='/ Poissoni tegur on võrdetegur,mis iseloomustab ainult materjali omadusi. 1.4.2.Tangensiaalpinge ja nihkemoodul Tangensiaalpinge Nihkemoodul- G =f(-all)/S G=/y=/tan 1.4.3.Vääne ja väändemoodul(f) f=M/ f= Gr ^4/2l (joonpaisumistegur)= l/l T (1/deg) (ruumpaisumistegur)=3 1.5.Võnkumised 1.5.1.Harmoonilised võnkumised · Süsteemi vabad ehk omavõnkumised toimuvad ilma väliste jõudude mõjuta · Masspunkti või jäiga keha hälve tasakaalu asendist sõltub ajast siinus-või koosinusfunktsiooni järgi · Kui süsteemi mõjutab perioodiliset välisjõud,on tegemist süsteemi suundvõnkumistega ma ¯=-kx ¯ x=acos(0t+ ) x-kiirus x¨-kiirendus x=-0asin(0t+) x¨=-0²acos(0t+) 0t+=z x'=(cosz)'*z' z=0t+ x=acosz x=a(cosz)'*z'
kaugused suurenevad Paisumist tavaliselt arvutatakse eeldades, et kogu temperatuuri kasv (süsteemile antud soojushulk) läheb paisumistöö tegemiseks (e. ruumala suurendamiseks) § Kui metallvarda, pikkusega l0, temperatuuri tõstetakse ΔT võrra, siis selle pikkus kasvab Δl võrra Kui tahkise kõik mõõtmed kasvavad temperatuuri tõustes, siis peab ka selle ruumala kasvama § Tuleb ruumala juurdekasv ΔV • β – ruumpaisumistegur Erinevalt teistest ainetest on vee tihedus tahkes olekus väiksem kui vedelas olekus. Suurim temp 4. 13) Termodünaamilised protsessid •Isoprotsessid, töö isoprotsessides (+ valemid ja joonised) soprotsessiks (kreeka „iso“ – sama, võrd) nimetatakse sellist oleku muutumist, milles mingi olekut iseloomustav parameeter jääb konstantseks •1) Isotermiline T = const
Tihedus ja erikaal olenevad vedeliku liigist ja temperatuurist ning vedelikule mõjuvast rõhust. Vedelikku saab kokku suruda, kuid gaasiga võrreldes üsna tühisel määral Tavalistel tingimustel võib enamikke vedelikke suures rõhuvahemikus lugeda praktiliselt mittekokkusurutavaks (erandiks on hüdrauliline löök). Soojuspaisumine on vedeliku ruumala ja seega ka tiheduse muutumine sõltuvalt temperatuurist jääva rõhu all. Seda iseloomustab ruumpaisumistegur (K-1 ): �� = 1 �0 d� d� , B) Viskoossus Viskoossus on vedelike omadus takistada oma osakeste liikumist üksteise suhtes. Viskoossus on vedeliku sisehõõrde mõõt. Kui laminaarsel voolamisel liiguvad vedeliku kihid üksteise suhtes erineva kiirusega, siis tekib hõõrdumine, mis püüab takistada nende omavahelist liikumist. Mida suurem on takistav jõud, seda vaevalisem on vedeliku voolamine. Sellisel juhul öeldakse, et tegemist on paksu ehk viskoosse vedelikuga.
kohta, deformeerunud kehas. Isotroopse materjali, see tähendab sellise materjali, mille omadused on kõikides sihtides õhesugused, puhul jaotub pinge kogu kehas ühtlaselt. Tangensiaalpinge Nihkemoodul G =f( all)/S G= /y= /tan 1.4.3.Vääne ja väändemoodul(f) f=M/ f= Gr ^4/2l (joonpaisumistegur)= l/l T (1/deg) (ruumpaisumistegur)=3 Nihkemoodul G on võrdne tangensiaalpinge ja suhtelise nihke jagatisega. Nihkemooduli ühikuks on Pa.( paskal ) Väändemoodul f on võrdne horisontaalsihis mõjuva deformeeriva jõu momendiga mis põhjustab ühikulise väändenurga. f=M/ 1.5.Võnkumised 1.5.1.Harmoonilised võnkumised Harmooniliste võnkumiste puhul võnkuva masspunkti või jäiga keha hälve tasakaalu asendist sõltub ajast siinus või koosinusfunksiooni järgi.
Q=U.index2 – U.index1 + A, kus Q on soojushulk, U=siseenergia ja A on töö välisjõudude vastu. Q ühiks = J(dzaul) Isotermiline protsess: Protsess, kus konstantsel temperatuuril (t0) on antud gaasihulga ruumala (v) pöördvõrdeline rõhuga (p) e p1v1=p2v2 (Joonis) Isobaariline protsess: temperatuuri tõstmisel 1 kraadi võrra suureneb iga gaasi ruumala 1/273 võrra selle gaasi ruumalalt temperatuuril 0 kraadi. Vt=V0(1+Beetat), kus beeta on 1/273 e ruumpaisumistegur. Isogooriline protsess: protsess, kus temperatuuri tõstmisel 1kraadi võrra suureneb iga gaasihulga rõhk 1/273 võrra selle gaasi rõhust temperatuuril 0 kraadi, pt=p0(1+kammat) kus kamma = 1/273 e termiline rõhutegur. Ideaalse gaasi oleku võrrand: (P1V1)/T1=(P2V2)/T2 P on rõhk paskalites, V on gaasi ruumala m3, T on temperatuur Kelvinites. PV/T=A Clapeyroni võrrand. pVkm=RT R=8,31*10astmes3 J/kmol*K – uinuv. Gaasi konstant. Vkm=22,4 mastmes3/kmol
, kus V0- vedeliku algruumala, dV- ruumala muutus, dp- rõhumuutus. Rõhu suurenedes maht väheneb, sellest tuleb ka miinusmärk. Igapäevaarvutustes võib vedeliku lugeda mittekokkusurutavaks. Erandiks hüdrauliline löök. Soojuspaisumine on vedeliku ruumala ja seega ka tiheduse muutumine sõltuvalt temperatuurist jääva rõhu alla. Termiline paisumine. Iseloomustab ruumpaisumistegur K -1. Küttesüsteemides arvestatakse 0°-100°C muutub ruumala kuni 5%. Viskoosus vedeliku omadus takistada oma osakeste liikumist üksteise suhtes. Eristab ideaalseid vedelikke reaalsetest. Ideaalsetes vedelikes viskoossust ei arvutata. Laminaarselt liikuva vedeliku kihtide vahel tekib viskoossust põhjustatud hõõrdejõud, mida kirjeldab I Newtoni valem: , kus -
Diferentsiaalselt väike töö dA = p dV . Mehaanilise süsteemi vabadusastmete arvuks i nimetatakse süsteemi liikumist kirjeldavate sõltumatute koordinaatide arvu. Sõltumatu on selline koordinaat, mida ei saa esitada teiste koordinaatide kaudu. Soojuspaisumisel muutub keha joonmõõde (pikkus) l või ruumala V (enamasti) võrdeliselt temperatuuriga T. Pikkuse (või ruumala) muut avaldub kujul: l = l T ( V = ß V T), kus on joonpaisumistegur, ß - ruumpaisumistegur, T - temperatuuri muut. Aine joonpaisumistegur näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha suhteline pikenemine temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). = l / (l T). Aine ruumpaisumistegur ß näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha ruumala suhteline muutus temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). ß = V / (V T). Joon- ja ruumpaisumisteguri ühikuks on pöördkraad (kelvini öördväärtus) 1 K-1 .
puudumisel võib mistahes süsteemi entroopia ainult kasvada (piirjuhul - olla konstantne). TD II Clausiuse järgi: Soojus ei saa minna külmemalt kehalt soojemale, ilma et välisjõud seejuures tööd teeks. Soojus ei saa iseenesest minna külmemalt kehalt soojemale. Soojuspaisumisel muutub keha joonmõõde (pikkus) l või ruumala V (enamasti) võrdeliselt temperatuuriga T. Pikkuse (või ruumala) muut avaldub kujul: l = l T (V = V T), kus on joonpaisumistegur, - ruumpaisumistegur, T - temperatuuri muut. Aine joonpaisumistegur näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha suhteline pikenemine temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). = 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 .
TD II Clausiuse järgi: Soojus ei saa minna külmemalt kehalt soojemale, ilma et välisjõud seejuures tööd teeks. Soojus ei saa iseenesest minna külmemalt kehalt soojemale. Soojuspaisumisel muutub keha joonmõõde (pikkus) l või ruumala V (enamasti) võrdeliselt temperatuuriga T. Pikkuse (või ruumala) muut avaldub kujul: l = l T (või V = V T), kus on joonpaisumistegur, - ruumpaisumistegur, T - temperatuuri muut. Aine joonpaisumistegur näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha suhteline pikenemine temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). = 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 .
olemasolu. Seevastu gaasi parameetrite temperatuurisõltuvus kui tunduvalt keerukam lasi end veel poolteist sajandit oodata. 1805. a. leidis L. Gay-Lussac seose ruumala ja temperatuuri vahel (ruumpaisumise valemi), ning mõni aeg hiljem Charles (loe sa:rl, kuna tegu on prantslasega!) analoogilise seose rõhu ja temperatuuri vahel. Neid valemeid esitatakse tavaliselt koos: Konstandid ja tähistavad vastavalt ruumala ja rõhku temperatuuril 0 kraadi; konstant - ruumpaisumistegur - sõltub temperatuuriskaalast ja on Celsiuse kraadide korral ligikaudu 1/273. 19. sajandil oli käibel korraga kolm temperatuuriskaalat (Celsiuse, Reamuri ja Fahrenheiti omad) ning igaühele vastas erinev ruumpaisumistegur. 1890. a. näitas W. Thomson, et need seadused avalduvad märksa lihtsamal kujul, kui nihutada temperatuuriskaala nullpunkt kohta, kus . Et on kindlasti nullist erinev, peab nulliga võrduma korrutise teine tegur. Nii saame
TD II Clausiuse järgi: Soojus ei saa minna külmemalt kehalt soojemale, ilma et välisjõud seejuures tööd teeks. Soojus ei saa iseenesest minna külmemalt kehalt soojemale. Soojuspaisumisel muutub keha joonmõõde (pikkus) l või ruumala V (enamasti) võrdeliselt temperatuuriga T. Pikkuse (või ruumala) muut avaldub kujul: l = l T (või V = V T), kus on joonpaisumistegur, - ruumpaisumistegur, T - temperatuuri muut. Aine joonpaisumistegur näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud keha suhteline pikenemine temperatuuri ühikulise kasvu korral (suurenemisel 1 K võrra). = 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 .
Võnkesageduse 1.4.3.Vääne ja väändemoodul(f) arvutamiseks kasutatakse järgmist valemit: f=1/T=N/t f=M/ f= Gr ^4/2l Võnkumise juures nimetatakse ringsageduseks (joonpaisumistegur)= l/l T või nurksageduseks . See on ka faasi (1/deg) muutumise kiirus, sest näitab faasi muutust (ruumpaisumistegur)=3 ajaühikus. Mõõdetakse ühikutes rad/s. Nihkemoodul G on võrdne tangensiaalpinge ja suhtelise nihke jagatisega. See on harmoonilise võnkumise Nihkemooduli ühikuks on Pa.( paskal ) diferentsiaalvõrrand. Sellist seost peavad rahuldama kõik võnkumisseadused (hälbe avaldised), mis kujutavad harmoonilisi
Et raskuskaal F = m g , kus m on mass ja g on raskuskiirendus ,siis = g. Tihedus ja erikaal olenevad vedeliku liigist ja temperatuurist ja vedelikule mõjuvast rõhust. Nagu muidki aineid saab vedelikke kokku suruda , kuid gaasiga võrreldes üsna tühisel määral. Kokkusurutavust iseloomustab mahtkokkusurutavustegur , mille pöördväärtust nimetatakse mahtelastsusmooduliks K . Vedeliku soojuspaisumist jääva rõhu all iseloomustab ruumpaisumistegur. Viskoossus on vedeliku omadus takistada oma osakeste liikumist üksteise suhtes . Viskoossus oleneb vedeliku liigist ,temperatuurist ja rõhust . Vedeliku soojenemisel viskoossus väheneb, rõhu tõustes suureneb. Rõhu tõus mõjutab viskoossust väga suurte rõhumuutuste puhul ja praktikas seda tavaliselt ei arvestata. Küllastunud auru rõhk on rõhk, millal vedelik antud temperatuuril aurustub, st. hakkab keema. Temperatuuri tõustes küllastunud auru rõhk suureneb ja vastupidi.