9. Heli levimise kiirus ehk heli kiirus ei sõltu sagedusest, vaid ainult keskkonnast ja välistingimustest (temperatuur, rõhk). Mida tihedam on keskkond, seda suurem on heli levimiskiirus: õhus on 344 m/s, vees 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.
g - raskuskirendus p - rõhk !! tihedus S - pindala h - kõrgus ! raskusjõud v - kiirus t - aeg ! s - teepikkus A - töö ! rõhk N - võimsus h - kasutegur ! r-tihedus ! vedeliku samba rõhk m - mass Q – soojushulk c – erisoojus m – mass ! üleslükke jõud t - algtemperatuur t - lõpptemperatuur ! l - sulamissoojus L - aurustumissoojus ! keha mass I – voolutugevus q – elektrilaengu suurus t – aeg U – pinge R – juhi takistus ! kiirus r - eritakistus ! l – juhi pikkus
määramine Clement´i- ajamõõtja. 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
Keha erisoojuse leidmine Tutvu kaalorimeetri simulatsiooniga „Heat Transfer between Metal and Water“ leheküljel ja leia http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/thermochem/heat_metal.html tundmatu metalli X erisoojus. Iga õpilane valib ise algandmed (metalli X massi ja temperatuuri ning vee massi ja temperatuuri) õpilase andmed on erinevad! ANTUD: m (metall X)70.00g = t1 (metall X)102.00°C = t2 (metall X)39.70°C = m (vesi)55.00g = t1 (vesi) 30.00°C = t2 (vesi) 39.70°C = c (vesi) = 4,180CJ/g∙ 0 = 4180 J/kg∙ C c (metall X) = ? Lahendus: Q= m*c(t₂-t₁) Vesi: 55
Termodünaamika uurib soojusnähtusi makrotasandil. Keha siseenergia U- kõigi molekulide energiate summa ühik 1J. Soojushulk Q- ühelt kehalt teisele kandunud siseenergiat 1J. Ülekandumiseviisid: 1)soojusjuhtivus 2)soojuskiirgus 3)konvektsioon Erisoojus c- 1kg aine temp. muutmiseks 1K võrra vajaminev soojushulk. Termodünaamika põhivõrrand (delta)U= +-A +-Q st. keha siseenergia võib muutuda a)meh. töö tagajärjel, kui keha ise teeb tööd b)soojusülekande tagajärjel. Soojushulkade saamine: a)kuumematelt kehadelt: Q=cm(delta)T b)kütuste põletamistest Q=mq (q- kütteväärtus, soojushulk, mis eraldub 1kg kütuse täielikul ära põlemisel) c)meh. tööst d)teistest energia liikidest e)külmematelt kehadelt
Tahke, vedel ja gaasiline aine erinevad aineosakeste liikumise poolest. Difusioon-Ainete iseeneslik segunemine. Nt:Lõhnaõli pudeli avamine. Lõhn levib ruumis, sest lõhnava aine molekulid segunevad õhuosakestega ja liiguvad korrapäratult. Soojuspaisumine-põhineb soojusliikumisel. Vedelik termomeeter. Soojushulk-keha siseenergia hulk, mis kandub ühelt kehalt teisele.[1J][1KJ][1cal] Soojusülekande liigid: Soojusjuhtivus, konvektsioon, soojuskiirgus.(Metallid on head soojusjuhid, vesi halb). Aine erisoojus-näitab, kui suur soojuhulk peab kehale kanduma, et keha massiga 1kg soojeneks 1 kraadi võrra. Sulamistemperatuur-on temperatuur, mille juures aine sulab. Aurustumissoojus-näitab, kui suur soojushulk kulub 1kg vedeliku aurustumiseks jääval temperatuuril. Vee keemise etapp: tekivad mullikesed anuma seintel(vedeliku lahustunud gaasi eraldumise tulemusel) Gaasi hulk väheneb ja gaas hakkab eralduma. Edasisel vee kuumutamisel mullikesed paisu...
pööripäeval; päike seniidis ekvaatoril kevadisel ja sügisesel, öö ja päeva pikkusest(kõige pikem päev pool aastat, lühem päeb null tundi, eestis 18h ja 6h; polaarjoon 66,5 kraadi, sealt pooluse suunas polaarpäev/öö pikkus kasvab, aluspinna iseloom(vesi või maismaa, hele või tume), pinnamood, ehitised, pilvisus); VEEKOGU-soojeneb sügavamalt; vesi mobiilsem, kannab soojust ühest kohast teise, toimub veeringlemine; vee erisoojus suurem(soojenemiseks kulub rohkem energiat);suur osa kiirgusest lõhkeb vee aurustumiseks(jahutab veepinna) MAISMAA- soojeneb õhuke pinnakiht; soojus ei kandu eriti sügavamale; maa erisoojus on väiksem(kivimite soojenemiseks kulub vähem energiat);maismaal vett vähe, mida aurustada(ei kaota palju energiat) 4. Kiirgusbilanss, selle erinevus erinevatel laiuskraadidel (positiivne ja negatiivne kiirgusbilanss)-aluspinnas neeldunud ja sealt lahkunud kiirgusvoogude vahe. Järgmistest
Kordamisküsimused atmosfääri kontrolltööks. 1. Atmosfääri ulatus ja koostis. Maad ümbritsev õhukiht, mis koosneb erinevatest gaasidest ( lämmastik, hapnik, argoon, süsinikdioksiid) 2. Atmosfääri ehitus, erinevad kihid ning nende eristamise alus, iseloomulikumad tunnused. TROOSFÄÄR (80% kogu atmosääri õhust; poolustel 89km paks; ekvaatoril 1517km tüse;ilmastiku ja kliima kohas. Oluliseim; kõrguse kasvades temp. langeb ühtlaselt (100m kohta 0.6 kraadi; mida kuivem õhk seda rohkem temp. langeb) STRATOSFÄÄR (20% kogu atmosfääri õhust; selles kihis on nn osoonikiht;ulatub ligi 50km kõrgusele; temp kõrguse kasvades tõuseb; osoon neelab kiirgustkogub soojust ) MESOFÄÄR (temp kõrguse kasvades langeb, õhk üsna hõre, osooni praktiliselt pole) TERMOSFÄÄR( tem...
*Soojushulk-siseenergia hulk,mis kandub teistele kehadele või siis teiselt kehalt antud kehale. *Soojusjuhtivus-siseenergia kandumineühelt aineosakeselt teise aine osakesele. *Soojuslik tasakaal-kaks keha sama temperatuuriga 2.Soojusülekande liigid-1.Kokkupuude 2.Kiirgusena-päikeselt või lõkkelt 3.Konvektsioon 3.Kandub alati kuumemalt kehalt külmemale soojusliku tasakaalu suunas. 4.Termose töö põhimõte seisneb võimalikult halvas soojusjuhtivuses. 5.Aine erisoojus näitab,kui suur soojushulk peab kehale kanduma,et keha massiga 1 kg soojeneks 1kraadi võrra. 6.Soojushulga valemtüüpe- Q=c*m(tk-tm) tm=tk-Q/m tk=Q/c*m (pluss) tk m=Q/c(tk-tm) NB! / on jagamismärk .
A töö (J) N võimsus (W) F jõud (N) p rõhk (Pa) F jõud (N) A töö (J) m mass (g) F jõud (N) s teepikkus (m) t aeg (h, s) g 10 S pindala Q = mc (tk tm) Q = Lm Q = m Q soojushulk (J) Q soojushulk (J) m mass (g) c erisoojus (J/kg*oc) L keemissoojus (J/kg) sulamis- t temperatuur (oc) m mass (g) I=q:t I=U:R U=A: q I voolutugevus (A) I voolutugevus (A) U pinge (V) q elektrilaeng (C) U pinge (V) A elektrivälja töö (J) t aeg (s) R takistus () q elektrilaeng (C) R = (l : S) l juhtmelõigu pikkus (m) S ristlõike pindala (mm2)
! Absoluutselt musta keha integraalne kiirgamisvõime on võrdeline keha absoluutse temperatuuri neljanda astmega: (vihikus valem) Soojusülekanne kiirgusega Kiirgusega energiaülekanne toimub alati suvaliste kehade vahel, sest kõik kehad kiirgavad (T on suurem kui 0) (Edasi vihikus ) Soojuskiirguse mõju Ülesanne 3. Oletame, et meil ühikuline kuup, mis täidetud veega ja mille ülatahule langeb kiirusvoog 1 W ruutmeetrile. Leida kui kiiresti kasvab kuubi temperatuur 1 kraadi võrra. Vee erisoojus on 2300 J/kg K . Soojuskiirguse mõju 2 · Arvutame näite põhjal sama maakera jaoks, · Lihtsustame, jagades maakera ruutmeetrise pindalaga sammasteks, mille kõrguseks hindame 4 km õhku normaalntingimustel ja aluseks 100m vett · Kui kiiresti soojeneb, kui kiirgusvoog 1 W ruutmeetrile? Kokkuvõte · Soojuse ülekanne on oluline energia ülekande viis · Kliimamuutused on sisuliselt soojuse ülekande toimimine
= 35725,97693m3 tunnis / 3600 sek = 9,92 m3 / sek. Võtan toru pikkuseks 4 m, mille gaasikogus peab läbima 1 sekundiga. r2 * 4 m = 9,92 m3 r2 = 9,92 m3 / * 4 m r = (9,92m2 / 12,57) = 0,888358367 * 2 = 1,77672 m Vastus: Vajalik korstna diameeter on 178cm 1,8 m 2 16 Halva määrimise tõttu toimub masinas 180 kilogrammise terasdetaili kuumenemine 10. minuti jooksul 20ºC võrra. Määrata selle tagajärjel masinas esinev võimsuse kadu. Terase erisoojus c = 0,46 kJ/kg*K. c = 0,46 kJ/kg*K = 460 J/kg*K t = 10 min = 600 s T = 20 M = 180 kg Q = c M T 1W=1J/1s Q = 460 J/(kg*K)* 180kg * 20K = 1656000 J Pkadu = 1656000J / 600s = 2760 W / 1000 = 2,76 kW Vastus: Võimsuse kadu 10. minuti jooksul on 2,76kW. 2 45 Kinnises anumas mahuga 100 l on õhk temperatuuril 0ºC ja rõhul 760 mm Hg. Määrata soojushulk, mis on vajalik selle kuumutamiseks temperatuurini 200ºC. V = 100 l = 0,1 m3 To = 273,15K p = 760 mm Hg = 101325 Pa T = 200 K
polaaröö- ja polaarpäev, nende esinemise ulatus ning pikkus, aluspinna mõju kiirgusele, maa ja mere soojenemise võrdlus). 1)Päikesekiirte langemisnurgast-> mida suurem nurk, seda rohkem kiirgust. 2) Öö ja päeva pikkusest 3) Aluspinna iseloomust -> mida tumedam ja tasasem pind, seda rohkem neeldub. VESI soojeneb sügavamalt, Vesi on mobiilsem, kannab soojust ühest kohast teise, toimub ka veeringlemine Vee erisoojus suurem (soojenemiseks kulub rohkem energiat) Suur osa kiirgusest läheb vee aurustumi-seks (jahutab veepinda) MAISMAA Soojeneb õhuke pinnakiht Soojus ei kandu eriti sügavamale Maa erisoojus on väiksem (kivimite soojenemiseks kulub vähem energiat) Maismaal vett vähe, mida aurustada (ei kaota nii palju soojust) 6. Kiirgusbilanss, selle erinevus erinevatel laiuskraadidel (positiivne ja negatiivne kiirgusbilanss)
14 3,505 periood 15 3,515 16 3,525 17 3,535 18 3,545 19 3,555 Tabel Tabel mille alusel koostan graafiku (joonis nr 3) Soojusmahtuvus Süsteemi osa Mass g erisoojus J · g · K-1 üldine J · K-1 -1 ampull 30,82 0,8 24,656 klaaspulk 170,85 0,8 136,68 segaja 244,4 0,8 195,52 Polüetüleenis 60959,61 t keeduklaas 246,9 246,9
3. Tööjuhend: a) Mõõta anuma mass, seejärel valada sisse kolmveerand nõutäit vett ning mõõta uuesti mass, seejärel lahutada sellest algne anuma mass, saades tulemuseks vee massi. b) Mõõdan vee algtemperatuuri c) Kuumutan vett kuni 700C ja mõõdan ka aja . d) Mõõdan kasuteguri, kasutades valemeid: - Töö avutamine A=N*t A=Töö(1J) N=Võimsus (1W) t=Aeg(1s) - Soojushulga arvutamine Q=c*m(T2 T1) Q= Soojushulk c= Erisoojus (4200J/Kg*0C) m=Mass (1kg) T2=Kõrgem soojus, ehk 710C T1=algtemperatuur. Q - Kasutegur = A 4. Arvutamine Anuma mass = 253g Anum koos veega = 977g Vee mass = 724g Elektripliidi võimsus on 1500w Vee algtemperatuur on 210C Aega vee soojenemiseks kulub 14 minutit ja 40 sekundit 1) Leian Töö A=N*t A=1500w*880s=1320000J 2) Leian Soojushulga Q=c*m(T2 T1) Q= 4200J/Kg*0C*0,724kg(710C- 210C)=152040J
· Ühes agregaatolekus võib olla mitu faasi. · Gaasilises olekus ei eksisteeri erinevaid faase. Faasisiire on protsess, kus aine läheb ühest faasist teise. Faasisiirded: · sulamine (tahkest vedelasse) - tahkumine · aurumine (vedelast gaasilisse) - kondenseerumine · sublimatsioon (tahkest gaasilisse) - härmatumine Soojushulga arvutamine soojenemine <=> jahtumine Qneeldub Qvabaneb Q=cm(t2-t1) Q - soojushulk 1J c - erisoojus J/kgC0 aurumine <=> kondenseerumine Q neeldub Qeraldub Q=Lm L - aurustumissoojus keemistemperatuuril 1J/kg sublimatsioon <=> härmatumine Q=m - sulamissoojus 1J/kg soojushulk kütuse põlemisel Q=km k - kütteväärtus 1J/kg Kriitiline temperatuur on temp. millest kõrgemal väärtusel ei ole võimalik gaasi kokku surudes muuta vedelikuks. Vedeliku pinnal olevat gaasi nim. veeauruks. · Aine on gaas, kui tema temp. on kriitilisest temp. kõrgem · Aine on aur, kui tema temp
Füüsikaline suurus Tähis Valem Ühik tihedus =m/V kg/m3 mass m kg ruumala V V = Sp*h m3 raskusjõud F F = m*g N üleslükkejõud F=g*V (r - roo) raskuskirendus g N/kg , m/s2 rõhk P, p P=F/S Pa p = *g*h (r - roo) pindala S m2 kõrgus h, l, s m kiirus v v=s/t m/s aeg t s teepikkus s, l ...
Kiirus v meeter sekundis m/s v=s/t Töö A dzaul J A=Fs Võimsus N vatt W N=A/t Periood T sekund s - Sagedus Väike v herts Hz v=1/T Soojushulk Q dzaul J - Erisoojus c dzaul kilogrammi ja J/kg* ´C C=Q/m(tx- kraadi kohta tm) Sulamissoojus dzaul kilogrammi J/kg =Q/m kohta Aurustumissoojus L dzaul kiogrammi J/kg L=Q/m kohta Elektrilaen q,Q kuion C q=lt
Rõhk paskal Liikumishulk kilogramm – meeter (impulss) sekundis Töö (energia) džaul Võimsus vatt Pindpinevus njuuton meetri kohta Soojushulk džaul džaul kilogrammi ja Erisoojus kelvini kohta džaul kilogrammi Siirdesoojus kohta Elektrilaeng kulon Pinge (potentsiaal) volt Takistus oom Eritakistus oommeeter Elektrivälja tugevus volti meetri kohta
Füüsika 1.Mehhaanika(mõõtmine) p=m tihedus= mass V ruumala 2.Mehaaniline liikumine v=s kiirus = tee pikkus t aeg 3. Kehade vastastikmõju F= m g raskusjõud(njutonites)= keha mass(kg) 10 N/kg p=F Rõhk( )=rõhumis jõud (N) S pinna suurus(m ) 4. Töö ja energia A= F s mehhaaniline töö(J-dsaul)= liikumist põhjustav jõud(N) teepikkus(m) N= A võimsus(W)= töö(J) t aeg(s) 5. Rõhk vedelikes ja gaasides p= p g h rõhk vedelikus= vedeliku tihedus vedelikukõrgus 10 N kg 6. Üleslükkejõud ja kehade ujumine F =p g V ü Üleslükkejõud= tihedus 10 N ruumala kg 7. Võnkumine ja heli f=l/T ...
Tallinna Tehnikaülikool Materjalitehnika Kodutöö nr. 2 Üliõpilane: Rühm: MAHB41 Kuupäev: 17.05.2012 Tallinn 2012 Lugemispea neodüümmagneti kinnitus Funktsiooniks on hoida kindla koha peal lugemispea töötamiseks vajalikku neodüümmagnetit. Materjaliks on teras, sobib tähistusega C45. Keemiline koostis kaalu %: 0.42-0.50% C, <0.40% Si, 0.50-0.80% Mn, <0.045% S, <0.045% P, 0.40% Ni, <0.40% Cr, <0.10% Mo, Cr+Mo+Ni<=063 Valmistatud on detail stantsimise teel lehtmaterjalist ning puuritud vajalikud augud. Hiljem töödeldud materjali pinda (kuulpritsiga), seejärel liimitud neodüümmagnet omale kohale. C45 teras - Omadused Tõmbetugevus 600-800 MPa Voolavuspiir 340-400 MPa Pikenemine 16 % Soojusjuhtivus 46 W / mK Erisoojus 500 J / kg.K Sulamistemp 1540 ° C Tihedus 7850 kg / m 3 2. osa Detaili konstruktsioon on üsnagi lihtne kaks painutust, paar...
Sulamine ja tahkumine Sulamiseks nimetatakse aine üleminekut tahkest olekust vedelasse olekusse. Sulamistemperatuuriks nimetatakse temperatuuri, mille juures tahke aine sulab. Klaas on amorfne aine- tal pole kindlat sulamistemperatuuri. Termomeetris kasutatakse elavhõbedat või piiritust . Elavhõbe- termomeetrit kasutatakse madala temperatuuri mõõtmiseks. Piiritustermomeetrit kasutatakse kõrgete temperatuuride mõõtmiseks. Aine soojenemisel suureneb tema siseenergia. Sellepärast peame aine sulatamiseks andma talle juurde mingi soojushulga. Aine tahkumisel vabaneb soojushulk, sest siseenergia vabaneb. Sulamissoojuseks nimetatakse soojushulka,mis kulub 1kg aine sulamiseks. Vee ruumala on tahkena suurem kui vedelana. Q=c*m*(t°2-t°1) Q=soojushulk c=erisoojus ...
korral soojusülekanne toimub kiirguse vahendusel. Soojusjuhtivus füüsikaline nähtus, mille korral soojusülekanne toimub kehade vahetu kontakti kaudu. SOOJUSHULK füüsikaline suurus, mis on võrdne keha selle siseenergiaga, mida keha saab/kaotab soojusülekandel juhul, kui mehaanilist tööd ei tehta ning ei toimu keemilist reaktsiooni. SOOJUSHULGA ARVUTUSVALEM sel juhul, kui keha temp. muutub, kuid agregaatoleku muutust ei esine. Q = cm( t L - t A ) m-keha mass, c-keha erisoojus, tL-keha lõpptemp., tA-keha algtemp. SI-s mõõdetakse soojushulka ja energiat dzaulides, kuid 1 J defineeritakse kui mehaanilise töö ühik. Q Q = cm( t L - t A ) c = ERISOOJUS füüsikaline suurus, mille väärtus sõltub keha materjalist ning m( t L - t A ) ta on arvuliselt võrdne selle soojushulgaga, mida on vaja anda kindla massiga kehale selleks, et keha temp.
Termodünaamika käsitleb põhiliselt soojusülekannet ja soojuse muundamist tööks. Masinad, mis muundavad soojuse tööks nim. soojusemasinateks. Aine erisoojus on soojushulk, mis on vajalik 1 kg aine temp. tõstmiseks 1 K võrra. Keha siseenergiat saab muuta kahel viisil:juurdevõi äraantava soojushulga kaudu või tööga,mida välisjõud teevad süsteemisjõudude vastu. Termodünaamika esimene printsiip: termodünaamilisele süsteemile juurde antav soojushulk läheb süsteemi siseenergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks.
kasutegur. Soojus masina kasu tegur näitab kui suure osa soojendit saadud soojushulgast muudab masin mehaaniliseks energiaks. Väikeste võimsuste juures on benziini mootori kasutustegur suurem kui diisel mootoril või aurumasinal. Kesmiste kasuteguritega on diisel mootor. Parimat kasuteguri masinat nim. ideaalseks soojusmasinaks. Selle töö tsükkul koosneb isotermist ja adiatermist. Keha soojendamiseks kuluv soojus-hulk on võrdeline keha massi ja temp.muuduga ja sõltub materialist. Aine erisoojus näitab soojushulka, mis kulub ühe kilogrammi soojenamiseks ühe kraadi võrra. Teine printsiip- soojus ei saa ülekanda külmemalt kehalt soojemale. Suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekul mitte korrastatud olekule. Prigoogine täiustus- süsteemi mingis osas võib tekida suurem korrapärasus, kuid see toob alati kaasa süsteemi kui terviku korrapärasuse kasvu. Loodus püüab vähem tõenäolistelt olekudelt üle minna tõenäolistemele.
Soojusõpetus · Soojushulk: Q = cm(t² - t¹) (soojushulk = erisoojus x mass x (lõpptemperatuur - algtemperatuur)) põhiühik: J(dzaul) · Sulamissoojus: = Q : m (sulamissoojus = soojushulk : mass) · Aurustumissoojus: L = Q : m Elektriõpetus · Voolutugevus: I = q : t (voolutugevus = laengu suurus : aeg) põhiühik: A(amper) · voolutugevus: I = U : R (voolutugevus = pinge : takistus) · Pinge: U = A : q (pinge = töö : laengu suurus) põhiühik: V(volt)
5 6,00 20,4 761 200 0,235 6 29,5 6 6,05 20,1 761 197 0,235 6 29,5 Keskmin 5,97 20,1 761 197 0,238 6 29,6 Vahe: 0,497 m3 e Gradueerimistabelist võeti temperatuuride vahe väärtused. Õhu rõhk kalorimeetril teisendati pascalid mmH2O-deks. Arvutused, kui PW = 15 W Tabelist 1 võetud aritmeetilistest keskväärtustest arvutatakse erisoojus (4.1), kusjuures soojus arvutatakse kJ. −3 Q=Qel =PW ∗τ∗10 (4.1) kus PW – küttevõimus W, τ – katse kestvus s. (τ = 600 s) Q=Qel =14,90 W∗600 s∗10−3=8,94 kJ 5 Õhukulu normaaltingimustel (4.2) m3
3. Termodünaamika esimene seadus? (Tähtede tähendused) – gaasile antav või võetav soojushulk on võrdne gaasi siseenergia muudu ja gaasi poolt tehtud tööga dQ = dU + dA (Q – soojus, dU – siseenergia muut, dA – tehtud töö muut). 4. Kuidas välistab termodünaamika esimene seadus perpetuum mobile? Iga masin saab teha tööd kas väliskeskkonnast saadava soojusenergia ja/või selle puudumisel oma siseenergia kahanemise arvelt 5. Mis on soojusmahtuvus ja mis on erisoojus. Millal on keha soojusmahtuvus arvuliselt võrdne keha erisoojusega? – Soojusmahtuvus näitab, kui palju tuleb anda kehale energiat, et tema temp. muutuks 1 kraadi võrra. Erisoojus näitab, kui palju peab 1kg-le ainele energiat, et selle aine koguse temp. muutuks 1 kraadi võrra. 6. Mis on soojusmahtuvus ja mis on moolsoojus. Millal on keha soojusmahtuvus arvuliselt võrdne keha moolsoojusega? Soojusmahtuvus näitab, kui palju tuleb anda kehale energiat, et tema temp. muutuks 1 kraadi võrra
vedeliku massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks. Õhu absoluutseks niiskuseks nimetatakse suurust (roo), mis väljendab veeauru massi ühes ruumala ühikus. Veeauru osarõhuks nimetatakse rõhku, mida avaldaks veeaur, kui kõik teised gaasid puuduksid Q=c*m*Delta T -Sulamissoojus Q= *m L-Aurustumissoojus Q=L*m p-rõhk Wv=M*L//Na c-aine erisoojus Roo=m/V Srel=Roo/Roo0*100% Srel=p/p0*100% Faasisiirde puhul toimub muutus aine molekulide või aatomite paiknemise iseloomus. Tahkise soojendamisel hakkab selle temperatuur tõusma, teatud hetkest alates jääb temperatuur muutumatuks ja kogu juurdeantav soojus kulub tahkise sulatamiseks.
Kiirgus on energia levimine kiirte, lainete või osakeste vooluna. Mida kõrgem on keha temp. / mida tumedam on keha pind / mida suurem on keha pindala, seda rohkem energiat keha kiirgab. Siseenergia levib soojemalt kehalt jahedamale. Neeldumine on valguse muundumine keha siseenergiaks. Keha siseenergiat saab muuta kahel viisil: töö ja soojusülekande teel. Kehale ülekandunud soojus hulk sõltub a) temperatuuri muudust (t2-t1) b) keha massist c) keha ainest c (vesi) = 4200J/kg°C Aine erisoojus näitab, kui suur soojushulk peab kehale kanduma, et keha massiga 1kg soojeneks 1°C võrra
Soojushulk Q = cm(t2-t1) E - koguenergia E-J Soojushulk sulamisel Q = Lm Ep - pot. energia Ep - J Soojushulk keemisel Q = λm Ek - kin. energia Ek - J Voolutugevus I = q/t Q - soojushulk Q-J Pinge U = A/q c - erisoojus c - J/kg°C Takistus R= ρ l/S L - keemissoojus L - J/kg Ohmi seadus I = U/R λ - sulamissoojus λ - J/kg Voolutugevus I=I1=I2 t2 - lõpptemp t2 - °C jadaühendusel t1 - algtemp t1 - °C Pinge U=U1+U2 I - voolutugevus I-A jadaühendusel
molekuli mass mikro rõhk makro molekulide keskmine kiirus mikro temperatuur makro ainekoguse ruumala makro 3. Vali kirjeldusele vastav soojusülekande liik 1. Energia levib gaasi või vedeliku liikumise tõttu konvektsioon 2. Energia levib ühelt aineosakeselt teisele põrgete tõttu, ilma et aine ümber paikneks soojusjuhtivus 3. Energia levib elektromagnetlainete kiirgamise ja neelamise tõttu soojuskiirgus 4. Puidu erisoojus on u 3x suurem kui liival (835 K kg 1 K 1). Järelikult 1 kg puidu soojendamiseks kuluv soojushulk on suurem kui sama koguse liiva soojendamiseks kuluv soojushulk. 5. Aurustumiseks vajalik soojushulk sõltub (mitu) a. ainekoguse massist c. Aine aurustumissoojusest 6. Jää sulamistemp on 273 kraadi a. absoluutses temperatuuriskaalas (K) 7. Soojusülekandel ülekantav soojushulk sõltub (mitu) a. keha temperatuurist b. Aine erisoojusest c. Massist d
Aine erisoojuseks nimetatakse soojushulka, mida on vaja anda massiühiku kuumutamisel temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. SI-süsteemis mõõdetakse soojust dzaulides (J), temperatuuri Kelvini skaala järgi (K). Soojustehnikas on säilinud ka mittesüsteemne soojushulga ühiku kalor (kal) ja kilokalor (kkal). Seega erisoojuse ühikuks SI-süsteemis on J/kgK, kasutusel vahel ka kkal/kgK ja kal/g0C 1 kal = 4,187 J Tahkete ainete ja vedelike erisoojus alati positiivne, see tähendab, et soojuse andmisega kaasneb alati temperatuuritõus. Gaasi erisoojus oleneb soojusvahetusest keskkonnaga. Gaas soojenedes võib paisuda ja teha tööd, st võib vahetada ümbritseva keskkonnaga soojust ja tööd. Gaasi poolt saadav soojushulk võib olla erinev erinevatel soojusvahetusprotsessidel ja ei olene gaasi alg-ja lõppparameetritest. Järelikult, gaasi erisoojus oleneb mitte ainult tema omadustest vaid ka soojusvahetuse iseloomust
SOOJUSKIIRGUS soojuslekande viis, mis toimub ka tühjuses. Kiiratava energia hulk sõltub temperatuurist, kiirguri pindalast. Samal temperatuuril kiirgavad (neelavad) tumedad kehad rohkem kui heledad. 6. Mis on soojushulk? SOOJUSHULGAKS nimetatakse keha siseenergia hulka, mis keha saab või kaotab soojusülekandes. Soojushulk on füüsikaline suurus. Soojushulga tähis on Q Soojushulga ühik on 1J ja 1cal Q= cmt Q soojushulk 1J c aine erisoojus 1 J kg oC m aine mass 1 kg Soojushulk, mis on vajalik keha soojendamiseks või eraldub keha jahtumisel, on võrdeline temperatuuri muuduga, keha massiga ja sõltub ainest. 7. Mis on erisoojus? Keha soojendamiseks kuluva või jahtumisel vabaneva soojushulga sõltuvust ainest iseloomustavat suurust nimetatakse ERISOOJUSEKS. Erisoojus näitab soojushulka, mis kulub ühe massiühiku aine soojendamiseks 1 kraadi
Vabadusaste on keha sõltumatu liikumine. Sõltumatu siis teistest liikumistest. Näitab, mitme telje suunas keha saab liikuda. Molekuli vabadusaste ideaalses gaasis on 3. 98. Teades ühe vabadusastme kohta tulevat energiat, andke ideaalse gaasi siseenergia valem. 1 Wi = kT 2 99. Milline on termodünaamika I seadus? Valem ja tähiste seletused. 100. Lähtudes töö valemist, tuletage gaasi töö valem. dA = F dh 101. Mis on soojusmahtuvus, erisoojus, moolsoojus? Valemid. Soojusmahtuvus on soojushulk, mis on vaja anda kehale, et selle temperatuur tõuseks 1K võrra. Erisoojus on soojushulk, mis on vaja anda massiühikule ainele, et tõsta selle temperatuuri 1K võtta. Moolsoojus on ühe mooli soojendamiseks 1K võrra kulunud soojushulk. 102. Kuidas leitakse töö isohoorilisel protsessil? Kasutage lähtepunktina alljärgnevaid seoseid. dQ = CV dT dQ = dU + dA 103
·Termodünaamika I printsiip Koostaja : Maiki Joakit Juhendaja : Margus Neider termodün.-le süsteemile juurdeantav soojushulk läheb süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks. A = U Q = U + A ·Siseenergia - on molekulide soojusliikumise e.kin.ja vastastikmõju e.pot.energia summa.(J) Q =cm ; =(t2-t1); t c=erisoojus(4200J/kg*C);cm=C t Seda saab muuta soojusvahetuse käigus:kui soojusvahetuse käigus anda kahele kehale mingi soojushulk,siis tema temp.tõuseb. Seetõttu suureneb ka keha siseenergia.Kui soojusvahetuse käigus keha annab ära mingi soojushulga,siis tema siseen.väheneb. ·Töö gaasi paisumisel Gaasidega võrreldes paisuvad vadelikud ja tahked ained suhteliselt vähe. Paisudes avaldavad nad küll väga suurt rõhku,mis võib aga masina konstruktsioonile isegi ohtlikuks osutuda.P...
10 501,2 4911,76 19,5 251,885 Keskmine 133,386 anuma mass ilma veeta -32g 32,7 veega 163,2 vee mass 128,4 külmavee temp 27 keha mass 165 sooja vee temp 32,8 segaja mass 3,7 6 mcal 36,4 1) metalli erisoojus c=4200J/kg*C * 128,4* (32-27)+0,214 J/kgC* 36,4*(32,8-27)/ 164* (100-27)= 3235680+46,7376 / 11973=2 messing 235680+46,7376 / 11973=270,27
Võimsus N W Keha soojenemine või jahtumine Soojushulk Q J soojusülekandel Kehamass m Kg Q=cm(t2t1) Temp. Muut. t2t1 C Aine erisoojus C J/kg C Kristallilise aine sulamine või tahkumine Soojushulk Q J Keha mass m Kg Aine sulamissoojus J/kg Q= m Vedeliku aurumine ja keemine Soojushulk Q J
aines.Temperatuur iseloomustab süsteemi või keha soojuslikku olekut. Celsiuse poolt leiutatud skaalaga termomeetril oli vee keemispunkt võetud 0 kraadiks ja jää sulamispunkt oli -100 kraadi. Molekulaarfüüsika põhivõrrand Gaasi rõhu sõltuvusest mikroparameetritest. Absoluuutne temperatuur ja tema seos keskmise kineetilise energiaga. Molekulide kiirused molekulide jaotus kiiruste järgi Ideaalse gaasi olekuvõrrand Isoprotsesside graafikud. Soojushulk erisoojus sulamissoojus aurustumissoojus kütteväärtus soojusmahtuvus. Soojusliikumine on aineosakeste pidev korrapäratu liikumine. Liikumiste iseloom eri agregaatolekutes: - tahkes kehas võnguvad ümber tasakaaluasendi - vedelikus võnguvad ja siirduvad aeg-ajalt ühest tasakaaluasendist teise - gaasis liiguvad korrapäratult põrkudes üksteise ja anuma seintega. 1 2 p = nmo v 2 = nE k , 3 3
1 FÜÜSIKALISED NÄHTUSED : elektrivoolu soojuslik toime, kaja, spektri teke valguse läbimisel prismast, tumeda pinna soojenemine valguse toimel, ujumine, elektrivoolu magnetiline toime, valgusemurdumine, inerts, soojuspaisumine, hõõrdumine, päikese varjutus, puu okste härmatumine, 2 FÜÜSIKALISED SUURUSED : peegeldumisnurk, valgusekiirus, voolutugevus, rõhumisjõud, optiline tugevus, pindala, rõhk, pinge, takistus, erisoojus FÜÜSIKALISED MÕÕTERIISTAD : kaalud, manomeeter, nihik, ampermeeter, termomeeter, dünamomeeter, voltmeeter, 3 TEISENDAMINE 110kv= 110 000V 220dm3= 0.22m3 100mA=0,1A 90km/h=25m/s 1,5A=1500Am 0,5km2=500 000m2 1500=1,5k 1,5V=1500mV 15dm3= 0.015m3 2k = 2000 1 FÜÜSIKALISED SUURUSED,TÄHISED, MÕÕTÜHIKUD optiline tugevus, D, dpt voolutugevus, I, 1A fookuskaugus, F, 1m võimsus, N, 1W takistus, R, 1 jõud, F, 1N
27.Soojusjuhtivus 1. Soojusjuhtivuse seadust on matemaatilisel kujul mugav formuleerida, vaadeldes soojuse levikut homogeenses vardas pikkusega ja ristlõike pindalaga S. Katse näitab, et kui varda otstes on fikseeritud erinevad temperatuurid T1 ja T2, siis varda ristlõiget läbib soojusvoog intensiivsusega , kus võrdetegur k on varda materjali iseloomustav konstant, mida nimetatakse soojusjuhtivusteguriks. See on ainus parameeter, mida on tarvis aine või materjali soojusjuhtivuslike (või ka soojust isoleerivate) omaduste spetsifitseerimiseks. 2. Soojusjuhtivustegur- Soojusjuhtivustegur (U) näitab mitu vatti soojusenergiat läheb läbi ühe ruutmeetri suuruse seina või avatäite pinna ühe tunni jooksul, kui temperatuurierinevus seina ühe ja teise poole vahel on 1 kelvin. Mida väiksem on soojusjuhtivusteguri U väärtus, seda soojapidavam on sein. Ühikuks on W/m2K. Valem ...
Makroparameetrid on: · p Rõhk, · V Ruumala, · T Celvini temperatuur, · m Mass, · U Siseenergia, · Q Soojushulk. Geneetiline energia (ehk keha siseenergia) - Sõltub keha temperatuurist. Soojushulk Tähis Q, ühikuks 1J (ka 1 ca). Edasi kanduv energia. Siseenergia hulk, mis üks keha ära annab ja mille teine keha vastu saab. Q = mc(t-t0). Q = Keha annab ära soojust, Q+ = Keha saab soojust juurde. · c = erisoojus, · t0 = algtemperatuur, · t = lõpptemperatuur. Energia Energia ei teki ega kao, vaid levib ühelt kehalt teisele, muunduda ühest liigist teiseks. Soojusenergia kandub ühelt kehalt teisele. Nt. pliidi küttekehas olev energia kandub edasi vette - kusagil aeglustus molekulide liikumine ja vee energia suurenes, vesi läheb soojemaks. Soojusülekanne Siseenergia levimine. Soojusülekandes levib siseenergia iseenesest soojemalt kehalt külmemale. Soojusülekande liigid on:
Propüleenile on omased kõrge löögisitkus, korduvate murdumiste taluvus, hea kulumiskindlus (võrreldav polüamiidide kulumiskindlusega), mis tõuseb molekulaarmassi suurenemisega, samuti on omased dielektrilised omadused. Polüpropüleen juhib halvasti soojust. Sõltuvalt molekulaarmassist: • Tõmbetugevus (Tensile Strength) 30-35 Mpa; • Voolamispiir 27-30 Mpa; • Suhteline pikenemine 200-800%; • Löögisitkus (sisselõikega) 5-12 kJ/m²; • Erisoojus C⁰ 1,93 kJ/(kg*K); • Soojusjuhtivus 0,15 W/(m*K); • Soojuskindlus Viki järgi 95-110⁰C, külmakindlus alates -5 kuni -25⁰C; • pᵥ 1014 Om*cm. Polüpropüleen oksüdeerub kergesti õhus, eriti enam kui 100⁰C juures, termooksüdeeruv destruktsioon kulgeb autokatalüütiliselt. Termiline destruktsioon algab 300⁰C juures. Maksimaalne polüpropüleenist toote ekspluateerimise temperatuur on 120-140⁰C. Polüpropüleen allub hästi kloreerimisele.
Tombaku peamiseks kasutajaks on juveelitööstus. Suure plastsusega sulamina on tuntud 30% tsingisisaldusega messing, nn hülsimessing, mida kasutatakse padrunikestade ja mürsuhülsside valmistamiseks Füüsikalised omadused Messingi tihedus on sõltuvalt koostisest 84008700 kg/m³. Messing on pareminisepistatav kui pronks või tsink. Suhteliselt madala sulamistemperatuuri (olenevalt koostisest 900940 °C) ja sulametalli voolamise omaduste tõttu on teda suhteliselt lihtne valada. Messingi erisoojus on 3,77 kJ/kg/K. Kasutus Heade akustiliste omaduste tõttu kasutatakse messingit sageli puhkpillide valmistamiseks (tuuba, tromper, metsasarv, tromboon jpt). Alumiiniumilisand muudab messingi tugevamaks ja korrosioonikindlamaks. Alumiiniumilisandi korral moodustub messingi pinnale väga kasulikalumiiniumoksiidi Al2O3 kiht. See on nii õhuke, et on õigupoolest läbipaistev ja kahjustuse korral paraneb iseenesest. Samamoodi mõjub tinalisand. Neid kaht metalli
suureneb nende kineetiline energia nende kineetiline energia · Keha siseenegia suureneb · Keha siseenergia väheneb · Temperatuur tõuseb · Temperatuur langeb Termodünaamika alused 1. Füüsikaliste suuruste tähised ja SI-süsteemi ühikud: Ruumala V m3 Erisoojus c J/kg*K Soojushulk Q J Abs. Temp T K Siseenergia U J Kasulik töö Akas J Töö A J Kasutegur % Mass m kg Teepikkus l m Temperatuur T/t K/0C Aeg t s 2. Mida uurib termodünaamika
kui hõõrdetegur rehvide ja teekatte vahel on ette antud. 6. Soojusülekande liigid koos lühikirjeldusega. 7. Määrata molekulide arv 20-liitrises balloonis, milles oleva gaasi rõhk on 10 atm ja temperatuur on 27 C kraadi. 8. Auto massiga 2 tonni, mis liigub kiirusega 90 km/h, pidurdab. Määrata pidurdusaeg ja teekond, kui hõõrdetegur rehvide ja teekatte vahel on 0,4. II variant 1. Vee erisoojus on 4200 J/kg*K. Mida see tähendab ? 2. Defineerige jõu ühik SI-süsteemis. Andke selle ligikaudne väärtus ja esitage see põhiühikute kaudu. 3. Sõnastage mehhaanilise energia jäävuse seadus. 4. Isobaariline protsess (mõiste, seadus, graafik, näide) 5. Keha kaal ( mõiste, arvutusvalem koos põhjendusega) 6. Tuletage sirgjoonelise liikumise võrrandid juhu a = const jaoks 7. Keha visatakse 80 meetri kõrguselt alla algkiirusega 20 m/s
Praktiline töö Eesmärk: määrata küünla (parafiini) kütteväärtus Töövahendid: statiiv, kolb, mõõtesilinder, kaal, temperatuuri mõõtev aparatuur, küünal, kaas (kolbi ava isoleerimiseks) Sõltumatu suurus: vee kogus Sõltuv suurus: ära põlenud parafiini mass, temperatuur Konstantsed suurused: vee erisoojus (c = 4200 J/(kg·ºC)), aeg (kui kaua vett küünla kohal kuumutasime) Töö käik: kokku tegime neli katset, esimesel katsel võtsime 50ml, teisel 60ml, kolmandal 70ml ja neljandal 90ml vett esmalt mõõtsime põletamata küünla massi, hiljem iga kord pärast põletamist, et saada ära põlenud küünla massi koguse (m) vee kallasime kolbi ning asetasime statiivi abil küünla leegi kohale nii, et leek
Valguse sirgjooneline levimine ja varju tekkimine Valgus levib sirgjooneliselt. Seda tõestab varju tekkimine. Väikese valgusallika korral tekib ekraanile kindlapiiriline vari. Suure valgusallika korral tekib ekraanile kaks varju: täisvari ja poolvari. Täisvari on piirkond, kuhu valgus üldse ei lange. Poolvarju piirkonda langeb valgust osaliselt. Valguse peegeldumine Valguse peegeldumine jaguneb kaheks: 1. peegeldumine peegelpinnalt 2. peegeldumine hajuspinnalt Peegelpind on sile klaasi pind, jää pind, veepind, poleeritud metalli pind jne. Alfa on langemisnurk ja beeta peegeldumisnurk. Peegeldumisel kehtib peegeldumis seadus. Langemisnurk ja peegeldumisnurk on võrdsed. Langev kiir ja peegeldunud kiir ning pinnanormaal asuvad ühes tasapinnas. Nõgus ja kumerpeegel Kumerpeegel hajutab valgust, temasttekiv kujutis on vähendatud. Neid nim. Panoraam peegliteks sest neis on näha suuremat tasapinda kui peeglites. Kasutatakse bussides. ...
Härmatumine on vastupidine, ehk siis gaasilisest faasist tahkesse. Selle käigus eraldub energiat. Ülesanne üleminekute ja soojenemise/jahtumise kohta Aurustumissoojuse valem: Q= Lm soojushulk= aurustumissoojus*mass. Sulamissoojuse valem: Q= sulamissoojus kg kohta *mass. sulamissoojus on tabelina toodud, igal ainel eri. Temperatuuri tõstmise valem: Q= c*m(t2-t1) soojushulk= erisoojus*mass (lõplik temperatuur-algtemperatuur). Erisoojus on tabelina toodud, igal ainel eri. Mis on keemine ja keemistemperatuur Keemiseks nim aine üleminekut vedelast faasist gaasiliseks. Keemine on aurumine kogu vedelikust, mitte ainult pinnalt. Keemistemperatuur on igal ainel erinev temperatuur, mille juures antud rõhul aurumise iseloom muutub. See on temp, mille juures vedeliku aururõhk saab võrseks välisrõhuga. St, aine hakkab keema. See on suurim temp, mida antud rõhul vedelik saab omada.
8 Qpiirded = 4.531 10 Qpiirded = 453.079 Ventilatsiooniga välja viidav soojuskadu Lvent 0.35 Akeldrilagi 3 maja ruumala on 6862,5 m3 ja õhu vahetuse 2 kiiruseks on võetud 0,5 m3/h. õhk 1000 1.2 3 ventilatsiooniõhu kulu m3/s; õhu erisoojus J/(K*kg); - õhu tihedus kg/m3. Qventilatsioon Lvent õhk ttuba - tväljas hküte Qventilatsioon = 318.309 Pventilatsioon Lvent õhk ttuba - tväljas Pventilatsioon = 39.391 Summaarne soojuskadu läbi piirete ja ventilatsiooni 8 QSUM Qpiirded + Qventilatsioon QSUM = 7.714 10 QSUM = 771.387
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
