gaasirõhk surve, millega molekulid rõhuvad anuma seinu. ideaalse gaasi olekuvõrrand - Ideaalse gaasi olekuvõrrand ehk Clapeyroni-Mendelejevi võrrand on võrrand, mis seob ideaalse gaasi olekuparameetreid, kui see gaas on tasakaaluolekus. isoprotsessid protsess, mille puhul üks oleku parameetritest on jääv suurus. a) isotermiline protsess temperatuur on konstantne. b) isobaariline protsess rõhk on konstantne c) isohoorne protsess ruumala on konstantne termodünaamika I seadus süsteemile antud soojushulga arvel suureneb tema siseenergia ja süsteem teeb välisjõudude ületamisel tööd. termodünaamika II seadus Loodus püüab üle minna vähem tõenäoliselt olekult tõenäolisemale. soojusmasin masin, mis muundab kütuse siseenergiat mehaaniliseks energiaks. Iga soojusmasina tööks on vaja kolme osa : 1) soojendi
Molekulide jaotus tekib molekulide Maa a2 b2 ab kehade liikumist maa suhtes, siis peab arvestama muutumisel V= V0(1+at) – isobaariline. poole tõmbumise ja soojusliikumise tõttu, mis ka tsentrifugaal jõudu F=m 2r Jääval ruumalal rõhu ja temperatuuri sõltuvus
komponenti), mitmeaatomilistel lisandub veel pöörlev liikumine (nurkkiirusvektoril samuti kolm komponenti) - seega kokku kuus vabadusastet. Kaheaatomisel molekulil langeb üks nurkkiirusvektori komponent kokku ühe kiirusvektori komponendiga, mistõttu on sel 5 vabadusastet (kui n=1, siis i=3; kui n=2, siis i=5; kui , siis i=6). Isohooriline moolsoojus leitakse valemist: , isobaariline . Loeng 10 · Gaasi töö: seos olekuparameetrite muutumisega. Isohoorilisel protsessil (ruumala konstantne) gaas tööd ei tee. Isobaarilisel protsessil (rõhk on konstant) . Isotermilisel protsessil (temperatuur konstantne) · Soojusmasinad: jõumasin, külmutusmasin, soojuspump. jõumasin ka termodünaamiline mootor on masin, mis muudab soojusenergia mehaaniliseks tööks
Temperatuuri jäävuse puhul nimetatakse protsessi isotermiliseks. Ruumala jäävuse puhul nimetatakse protsessi isohooriliseks. Isos (kreeka k) sama, võrdne. 1. Isokooriline protsess, kui gaasi ruumala ei muutu ehk v=const (Charles'i seadus): ; kahe oleku võrdlemisel saame ehk p1T2 = p2T1 . 2. Isotermiline protsess, gaasi temperatuur ei muutu ehk T = const (Boyle'i Mariotte'i seadus): ; kahe oleku võrdlemisel saame . 3. Isobaariline protsess, kui gaasi rõhk ei muutu ehk p = const (Gay Lussaci seadus): ; kahe oleku võrdlemisel saame ehk V1T2=V2T1 . 16.Soojusülekande liigid. 1) soojusjuhtivus, kus energia levib ühelt aineosakeselt teisele molekulidevaheliste põrgete tõttu, ilma et aine ümber paikneks; 2) konvektsioon, kus energia levib gaasi või vedeliku liikumise tõttu; 3) soojuskiirgus, kus energia levib elektromagnetlainete kiirgamise ja neelamise tõttu
2.Seadused ja põhiprintsiibid: MKT võrrand ja alused- p=1/3*m0*n*v2 1)gaas koosneb molekulidest 2)molekulid on pidevas kaootilises liikumises 3)molekulide vahel on vastastikmõju Ideaalse gaasi olekuvõrrand-pV=m/MRT Isoprotsessid- Isoprotsess on gaasi oleku muutus, kus üks olekuparameetritest p, V, T jääb muutmatuks, aga teised muutuvad Isoprotsesside tunnused, graafikud, valemid, seadused: ISOTERMILINE ISOBAARILINE ISOK(H)OORILINE TUNNUS T=const p=const V=const VALEM p1V1=p2V2 V1/T1=V2/T2 p1/T1=p2/T2 p*V=const V/T=const p/T=const GRAAFIK SEADUS Jääval tempetatuuril Jääval rõhul antud Jääval ruumalal antud gaasikoguse gaasikoguse ruumala antud gaasikoguse
Potentsiaalne energia:keha võime teha tööd. See tingitud kehade Isoprotsessid-gaasi ühelt olekult teise ülemineku protsess. T-const vastastikmõjust ning on = tööga, mida tuleb teha keha asendi muutmiseks. isotemiline, p-const isobaariline, V-const isohooriline Raskusj korral Ep=mgh. Energia oleneb keha algasendist mingi taustkeha Alalisvool:ajas muutumatu suunaga kestev elektrivool. Selle suurimaks Impulsi jäävuse seadus: Kehade süsteemile ei mõju väliseid j või see mõju suhtes, tuleb määrata algasend, kui seda pole tehtud. Tavaliselt loetakse eeliseks võimalus koguda ja salvestada
Keskkonnafüüsika arvestus Mehaanika: Kinemaatika – kehade liikumine ruumis Dünaamika – kehade liikumist põhjustavate jõudude käsitlus Staatika – tasakaalus olevad kehad Põhiülesanne: määrata keha asukoht mis tahes ajahetkel. Ühtlase kiirusega liikumine: Mõisted: asukoha muutus, aeg, kiirus Ühtlase kiirendusega liikumine: Mõisted: asukoha muutus, kiirus, aeg, kiirendus Sirgjooneline vabalangemine: Gravitatsioonilise vabalangemise kiirendus ei sõltu keha massist ega suurusest Gravitatsioonilise vabalangemise kiirendus on konstantne: g=9.8 m/s2 Dünaamika: Newtoni 1. seadus: Iga keha on paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt kui talle ei mõju olekut muutvad jõud ehk mõjuvad jõud on tasakaalus Newtoni 2. seadus: Keha kiirendus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ning pöördvõrdeline keha massiga Newtoni 3. sea...
Keemia ja füüsika üleminekueksam 1) AATOMI EHITUSE PLANETAARNE MUDEL · Kõik ained koosnevad molekulidest ning need omakorda aatomitest. · Planetaarse mudelile rajas aluse E. Rutherford aastal 1909. · Mudeli järgi koosneb aatom tuumast, milles asuvad positiivse laenguga prootonid ja ilma laenguta neutronid. Tuuma ümber on elektronkate, mis koosneb elektronkihtidest, kus asuvad elektronid, millel on negatiivne laeng. Aatomil puudub summaarne laeng, sest prootonite ja elektronide arv on võrdne. · Elektronid tiirlevad ümber tuuma kindla raadiusega ringikujulisel orbiidil. Seespoolsed elektornkihid on kõige madalama energiaga, tuumast kaugemad on suurema energiaga. Elektronkihid täituvad energia kasvu järjekorras: esmalt kõige väiksema energiaga kihid, siis suurema energiaga. · Igasse elektronkihti mahub kindel arv elek...
pV = RT · Ideaalse gaasi molekulvõrrand: M · Võrrand, mida võib kasutada siis, kui gaas läheb ühest olekust teise ja tema kogus EI p1V1 p 2V2 = MUUTU: T1 T2 · Valem, mida võib kasutada, kui gaasikogus muutub: p = n k T Isoprotsessid Protsess, kus üks olekuparameeter jääb muutumatuks. 1. Isobaariline muutumatuks jääb rõhk, p=const Näiteks: gaasi kuumutamine liikuva kolbiga anumas. (p, T teljestikus) V1 V2 = T1 T2 2. Isokoorne protsess ruumala jääb muutumatuks, V=const Näiteks: kinnises anumas toimuvad protsessid p1 p 2 = T1 T2 3. Isotermiline protsess muutumatuks jääb temperatuur. T=const (p,V, teljestik) p1V1 = p 2V2 · Tasakaaluolek on tõenäosuslik
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 keha temperatuuri tõstmiseks 1ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut. 18. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. · Hessi seadus entalpiamuut (soojusefekt) sõltub
süsteem; see on gaas, mis koosneb täielikult elastsetest punktmassidest. Ideaalse gaasi olekuvõrrand: pV/T=nR. Ideaalse gaasi olekufunktsioonid p, T, V, U. T-temperatuur; V-ruumala; U- siseenergia; p-rõhk. Termodünaamiliseks süsteemiks nimetatakse reaalse või kujuteldava piiripinnaga piiritlerud füüsikalist keha või kehade süsteemi, mis on termodünaamilise käsitluse aineks. 30) Ideaalse gaasi olekuvõrrand: pV/T=nR Isobaariline protsess on isoprotsess, mis toimub jääval rõhul; sellisel protsessil p on konstantne, sellepärast võrrand on: V1/V2=T1/T2. Isohooriline protsess on protsess, mis toimub jääval ruumalal; sellisel protsessil V on konstantne, võrrand on: p1/T1=p2/T2. Isotermiline protsess on protsess, mis toimub jääval temperatuuril; sellisel protsessil T on konstantne ning võrrand on: p1V1=p2V2. Adiabaatiline protsess on protsess mille vältel süsteem ei ole väliskeskkonnaga
entroopia kasvab. 18. ja 19. Protsessid vee ja veeauruga. Vee kuumutamine. Vee aurustumine. Veeauru ülekuumendamine. 1.küllastunud veeaur I(rõhu järgi). 2.Tabel temperatuuri järgi. 3. Vee- ja ülekuumendatud auru tabel. Diagrammid: pv; Ts ja hs. Vee isobaarne kuumutamine. Vee kuumut all mõistame vee temp. tõstmist algolekust kuni antud rõhule vastava küllastustempini. Sagedamini vee kuumut käigus tema rõhk ei muutu= isobaariline protsess. Seda seletab Ts-diagramm. ’ Vee aurustumine. Vee aurustumise all mõistetakse sellist TD pr, kus küllastustempl olev vesi muudetakse isobaarilises kuumutamisprotsessis kuivaks küllastunud auruks. Aurustumissoojus r : r=h``-h`=(u``-u`)+p(v``-v`). Veeauru ülekuumendamine. Selle all mõistetakse auru isobaarilist kuumutamist küllastustemplt antud temperatuurini. .Põhiprotsessid veeauruga.Põhiprotsesse on neli: 1). Isohooriline protsess. Maht pr. jooksul ei muutu
m Ideaalse gaasi molekulvõrrand: pV RT M Võrrand, mida võib kasutada siis, kui gaas läheb ühest olekust teise ja tema kogus EI p1V1 pV MUUTU: 2 2 T1 T2 Valem, mida võib kasutada, kui gaasikogus muutub: p n k T Isoprotsessid Protsess, kus üks olekuparameeter jääb muutumatuks. 1. Isobaariline – muutumatuks jääb rõhk, p=const Näiteks: gaasi kuumutamine liikuva kolbiga anumas. (p, T teljestikus) V1 V2 T1 T2 2. Isokoorne protsess – ruumala jääb muutumatuks, V=const Näiteks: kinnises anumas toimuvad protsessid p1 p 2 T1 T2 3. Isotermiline protsess – muutumatuks jääb temperatuur. T=const (p,V, teljestik) p1V1 p 2V2 Tasakaaluolek on tõenäosuslik
soojushulkadega. m Ideaalse gaasi molekulvõrrand: pV RT M Võrrand, mida võib kasutada siis, kui gaas läheb ühest olekust teise ja tema kogus EI p1V1 pV MUUTU: 2 2 T1 T2 Valem, mida võib kasutada, kui gaasikogus muutub: p n k T Isoprotsessid Protsess, kus üks olekuparameeter jääb muutumatuks. 1. Isobaariline muutumatuks jääb rõhk, p=const Näiteks: gaasi kuumutamine liikuva kolbiga anumas. (p, T teljestikus) V1 V2 T1 T2 2. Isokoorne protsess ruumala jääb muutumatuks, V=const Näiteks: kinnises anumas toimuvad protsessid p1 p 2 T1 T2 3. Isotermiline protsess muutumatuks jääb temperatuur. T=const (p,V, teljestik) p1V1 p 2V2 Tasakaaluolek on tõenäosuslik
3) Kulgliikumise dünaamika põhimõisted •Mass (+ mõõtühik) Mass m on kehade inertsusemõõt. Mass on skalaarne suurus [m]SI =1kg •Inerts (+ inertsus) Inertsus on keha omadus säilitada oma liikumisolekut •Inertsiaalne taustsüsteem Samal ajal kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on absoluutselt ekvivalentsed ja ükski mehaaniline katse (antud taustsüsteemi raames) ei võimalda kindlaks teha, kas süsteem liigub ütlaselt sirgjooneliselt või on paigal. Inertsiseaduse kontroll võimaldabki kindlaks teha, kas taustsüsteem liigub ühtlaselt sirgjooneliselt (või on paigal) või mitte. •Jõud (+ mõõtühik) Jõud on ühe keha mõju teisele, mille tulemusena muutub kehade liikumisolek või nad deformeeruvad. Jõud on alati vektorsuurus. (F)SI=1N •Newtoni 3 seadust (+ valemid ja joonised) Iga keha liikumisolek on muutumatu seni kuni kehale ei mõju mingit jõudu või resultan...
Isotermiline protsess: T = 0 U = 0 A = Q teevad tööd, A < 0 Isohooriline protsess: V = 0 A = 0 U = Q välised jõud teevad tööd Adiabaatiline protsess: Q = 0 U = - A Q > 0 süsteemile antakse soojushulk, Isobaariline protsess: p = 0 A = pV U = Q - pV Q < 0 süsteem annab ära soojushulga Termodünaa- Soojus ei saa iseenesest üle kanduda külmemalt kehalt soojemale. Teisiti öeldes, pole võimalik mika II printsiip protsess, mille ainsaks tulemuseks on soojendilt saadud soojushulga muundumine tööks.
energia või massi vahetyuse olemasolule ümbritsevas keskkonnad. (võib muutuda rõhk, ruumala, temperatuur). · Olekuparameetrid- tavaliselt mõõdetavad suurused: temperatuur (T), rõhk (P), ruumala (V), ainehulk(n). · Olekufunktsioon- funktsioon, mis sõltub ainult süsteemi olekust, olekuparameetritest, mitte aga selle oleku saavutamise teedest. U = Uprod Ureag U - siseenergia, isokooriline reaktsiooni soojusefekt (V=const) H entalpia, isobaariline soojusefekt (P=const) S entroopia G - Gibbsi energia G = H TS · Redoksreaktsioon keemiline reaktsioon, mille juures elektronid lähevad üle redutseerijalt oksüdeerijale ning esimese oksüdatsiooniaste suureneb, teise oma samal ajal väheneb. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone nim. redutseerijaks, see aine ise seejuures oksüdeerub. (oksüdatsiooniaste kasvab).
3 N 3 k 2 3 N p= n k T =n k T = A k T 3 2 V V m p = N Ak T M J N A k =R=8,31 (universaalne gaasikonstant ) mol K m pV= RT M pV =const T 29. Isotermiline protsess. Boyle'i-Mariotte'i seadus. Jääval temperatuuril on antud gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis konstantne. Muutumatuks suuruseks on temperatuur. pV = const T = const 30. Isobaariline protsess. Gay-Lussac'i seadus. Jääval rõhul on antud gaasikoguse ruumala ja temperatuuri suhe jääv. Muutumatuks suuruseks on rõhk. V/T = const 31. Isohooriline protsess. Charles'i seadus. Jääval ruumalal on antud gaasikoguse rõhu ja temperatuuri suhe jääv. Muutumatuks suuruseks on ruumala. p/T = const
∆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 Mis tahes keha siseenergiaks nim tema molekulide korrapäratu liikumise kineetilise energia, vastastikuse mõju potentsiaalse enrgia ja molekulisisese energia summat. Gaasi siseenergia muutub tööd tehes, soojendamisel või jahutamisel. 33. Erisoojus jääval rõhul ja jääval ruumalal. Ep=Ev+R Erisoojus Ce on soojushulk, mis kulub, et tõsta ühikulise massiga keha soojust ühe kraadi võrra. (J/kg*K)
ja tema heaks tehtava töö w summaga. Süsteem võib ka energiat kaotada, st teha tööd või anda ära mingi osa soojusest. 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
Isotermiline protsess: T = 0 U = 0 A = Q teevad tööd, A < 0 Isohooriline protsess: V = 0 A = 0 U = Q välised jõud teevad tööd Adiabaatiline protsess: Q = 0 U = - A Q > 0 süsteemile antakse soojushulk, Isobaariline protsess: p = 0 A = pV U = Q - pV Q < 0 süsteem annab ära soojushulga Termodünaa- Soojus ei saa iseenesest üle kanduda külmemalt kehalt soojemale. Teisiti öeldes, pole võimalik mika II printsiip protsess, mille ainsaks tulemuseks on soojendilt saadud soojushulga muundumine tööks.
tänu soojushulgale, mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle, mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Termodünaamika I seadus valemi kujul: ∆u=Q-A, Q-soojushulk (J), ∆u-süsteemi siseenergia muut (J), A-töö (J) Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. 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)
Kas see on nähtavas osas? Elusorganism kiirgab 5-20 mm ja see pole nähtav, sest inimene kiirgab infrapunases diapasoonis. 68.Genereeritud soojuse äraandmine. Verevarustuse termiline näitaja. Enamus soojushulgast on toodud verega. Naha temperatuur ja verevarustus on üksteisega seotud. Verevarustuse termiline näitaja on c´/c 69.Isoprotsessid ja adiabaatiline protsess. Isoprotsessid on soojusprotsessid ühe muutumatu parameetriga. T=const, isotermiline, p,V= const p=const, isobaariline, V/T=const V=const, ishooriline, p/T=const Adiabaatilise protsessi korral ei toimu gaasi ja ümbritseva keskkonna vahel soojusvahetust, Q = 0 70.Kui suur on elusorganismi kasutegur? Alla 25% 71.Kas elusorganism on "soojusmasin"? Ja 72. Oleku parameetrid, olekuvõrrand. Normaaltingimused. PVy = const, kus on y= Cp/Cv olekuvõrrand. Oleku parameetrid on p, V, T. Normaaltingimuste korral on temperatuur 0 C (273,16K) ja rõhk 1 atm e 101325 Pa.
ühtlaselt. käigus gaas jahtub. Heterogeenne süsteem koosneb mitmest Keemilised ja füüsikalised protsessid toimuvad enamasti üksteisest reaalsete pindadega eraldatud kas püsival rõhul või süsteemi muutumatu ruumala juures. erisuguste omadustega homogeensest osast, mida Isobaariline protsess toimub püsival rõhul. nimetatakse faasiks. Termodünaamika I seaduse põhjal Süsteemid liigitatakse suhete alusel ümbritsevaga: Isoleeritud süsteem ei vaheta ümbritsevaga q=U + w= U + P V = ( U + P V ) . energiat, ainet.
Skalaarid ja vektorid: Suurused, mille määramiseks piisab ainult arvväärtusest nimetatakse skalaarideks. (aeg, mass, inertsmoment). Suurused, mida iseloomustab arvväärtus (moodul) ja suund nimetatakse vektoriteks. (Kiirus, jõud, moment). Tähistatakse sümboli kohal oleva noolega F(noolega) . Tehted nendega: Korrutamine skalaariga - a*Fnoolega =aF(mõlemad noolega) Liitmine - Fnoolega = F1noolega + F2noolega. Skalaarne korrutamine: Kahevektori skalaarkorrutis on skalaar, mis on võrdne nende vektorite moodulite ja nendevahelise nurga cos korrutisega. (V1V2) = v1*v2*cosa, kusjuures v1*v2=v2*v1. Vektoriaalse korrutamise tulemuseks on aga vektor, mis on võrdne vektorite moodulite ja nendevahelise nurga sinusega, siht on risti tasandiga, milles asuvad korrutatavad vektorid ja suund on määratud parema käe kruvi reegliga. [v1*v2]=v1*v2*sina. Ühtlane sirgjooneline liikumine: ühtlane liikumine on keha või masspunkti sirgjooneline liikumine, mille p...
Füüsika põhivara I Põhivara on mõeldud üliõpilastele kasutamiseks õppeprotsessis aines FÜÜSIKA I . Koostas õppejõud Karli Klaas Tallinn 2013 1. Mõõtmine, vektorid Mõõtmine tähendab mingi füüsikalise suuruse võrdlemist teise samasuguse, ühikuks võetud suurusega, etaloniga. Võrdlusega saadud arvu nimetatakse mõõdetava suuruse mõõtarvuks ehk arvväärtuseks. Esmane nõue on etalonide muutumatus. SI – süsteem – rahvusvaheline mõõtühikute süsteem ehk meetermõõdustik Kinnitati 1960 Kaalude ja mõõtude XI peakonverentsil. NSVL-s kehtis alates 1963 Eestis kehtib määrus 17.12.2009 nr. 208 (RT I 2009 64. 438 ) SI-süsteem kasutab 7 füüsikalist suurust põhisuurustena Ülejäänud füüsikaliste suuruste mõõtühikud on määratud põhisuuruste kaudu. Põhiühikuteks on: 1. pikkuse ühik meeter; meeter on pikkus, mille läbib valgus vaakumis 299792458-1 sekundi jooksul. 2. m...
M J R = 8,31 universaalne gaasikonstant. mol K Võrrand tähendab seda, et gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on võrdeline selle absoluutse temperatuuriga. Isoprotsessid on jääva gaasikoguse (mass m) üleminekuprotsessid ühest olekust teise, kui kolmest olekuparameetrist (p, V, T) üks ei muutu. Järelikult on võimalik kolm isoprotsessi: 1. p = const ehk isobaariline protsess V = f (T ) ehk Gay- Lussac'i V1 V2 V seadus, mida kirjeldab seos = = = const T1 T2 T 2. V = const ehk isohooriline protsess p = f (T ) ehk Charles'i p1 p2 p [sarl'i] seadus, mida kirjeldab seos = = = const T1 T2 T 3
M J R = 8,31 universaalne gaasikonstant. mol K Võrrand tähendab seda, et gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on võrdeline selle absoluutse temperatuuriga. Isoprotsessid on jääva gaasikoguse (mass m) üleminekuprotsessid ühest olekust teise, kui kolmest olekuparameetrist (p, V, T) üks ei muutu. Järelikult on võimalik kolm isoprotsessi: 1. p = const ehk isobaariline protsess V = f (T ) ehk Gay- Lussac'i V1 V2 V seadus, mida kirjeldab seos = = = const T1 T2 T 2. V = const ehk isohooriline protsess p = f (T ) ehk Charles'i p1 p2 p [sarl'i] seadus, mida kirjeldab seos = = = const T1 T2 T 3
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 Aurustumissoojus - soojushulka, mille peab andma kindlal temperatuuril oleva aine massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks. Ühik on 1J/kg. L =
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 Aurustumissoojus - soojushulka, mille peab andma kindlal temperatuuril oleva aine massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks. Ühik on 1J/kg
Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. Nt. Gaas teeb paisumisel tööd dA = pdV, kus p- gaasi rõhk, dV- ruumala muut. Siseenergiaks nimetatakse keha võimet teha tööd sisemiste protsesside arvelt. ΔU=i/2*m/z*R*ΔT Isoprotsess- oleku muutumist, milles mingit parameetrit iseloomustav suurus jääb muutumatuks isotermiline T=consT. ΔU=0 Q=A, p1V1=p2V2 isokooriline V=consT. ΔU=Q A=0, p1/T1=p2/T2 isobaariline p=consT. A=pΔV, ΔU=Q-A, V1/T1=V2/T2 adiabaatiline (siis kui protsessi vältel ei ole süsteemil väliskeskkonnaga soojusvahetust) Q=0 ΔU=-A, p1V1 G=p2V2 G, G= i+2/i 30,* Erisoojus jääval rõhul ja jääval ruumalal. Erisoojus jääval rõhul- Kui gaasi jääval rõhul soojendada, siis gaas paisub, tehes pos. tööd. Järelikult on sel juhul gaasi temp-i tõstmiseks tarvis rohkem soojust kui soojendamisel jääva ruumala korral (osa soojust kulub gaasi paisumistööks).
Seda võrrandit nimetatakse ideaalse gaasi olekuvõrrandiks. M 11. Isoprotsessid m Võrrandist pV = RT näeme, et ideaalse gaasi olekut iseloomustavad viis parameetrit. Kõiki M neid on võimalik muuta. Kuid sageli võib looduses ja tehnikas toimuvaid gaaside olekumuutusi vaadelda protsessidena, milles muutuvad ainult kaks parameetrit viiest. Füüsikas ja tehnikas on erilise tähtsusega kolm protsessi isotermiline, isobaariline ja isohooriline protsess. Isotermiline protsess. Isotermiliseks nimetatakse jääval temperatuuril toimuvat protsessi. Ideaalse gaasi olekuvõrrandist järeldub, et kui temperatuur T on jääv ning kui gaasi mass m ja molaarmass M ei muutu, siis antud gaasikoguse rõhu p ja ruumala V korrutis konstantne: m pV = RT , pV = const. M Gaasi isotermilise protsessi esilekutsumiseks tuleb jääval temperatuuril muuta tema ruumala.
Keskkonnafüüsika Mehhaanika Füüsikaline suurus kirjeldab mingi nähtuse või objekti omadust Füüsikalisel suurusel on nimi, nt pikkus, kiirus. Peab olema mõõdetav, omab mõõtühikut. Kokkuleppelised. (SI süsteem) Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem, milles on 7 põhiühikut ◦ Pikkusühik – 1 meeter (m) ◦ Massiühik – 1 kilogramm (kg) ◦ Ajaühik – 1 sekund (s) ◦ Voolutugevuse ühik – 1 amper (A) ◦ Temperatuuri ühik – 1 kelvin (K) ◦ Ainehulga ühik – 1 mool (mol) ◦ Valgustugevuse ühik – 1 kandela (cd) Mehaanika harud: Kinemaatika – kehade liikumine ruumis. Dünaamika – kehade liikumist põhjustavate jõudude käsitlus. Staatika – tasakaalus olevad kehad. Ühtlane sirgjooneline liikumine: Liikumine sirgel, mille korral mis tahes võrdsetes ajavahemikes läbitakse võrdsed teepikkused Mõisted: asukoha muutus (läbitud teepikkus) ∆x, aeg ∆t, kiirus v. Ühtlase kiirendusega liikumine: Liikumine, mille kiirus muutub mis tahes võrdset...
) 43.Ideaalse gaasi olekuvõrrand Ideaalse gaasi oleku võrrand e. Clapeyron – Mendelejevi võrrand on võrrand, mis seob ideaalse gaasi oleku parameetreid. pV = nRT (p- gaasi rõhk, V-ruumala, n gaasi hulk moolides, R- gaasi konstant ja T- temperatuur) 44.Isoprotsessid Isoprotsessid on gaasi ühest olekust teise ülemineku protsessid, mille korral üks parameetritest on jääv. = const a) Isobaariline protsess: rõhk on const V/T = const b) Isotermiline protsess: Temperatuur on const pV = const c) Isohooriline protsess: Ruumala on const p/T = const 45.Vedelikud, pindpinevus ja pindpinevusjõud Pindpinevus on vedelikele omane nähtus, mis iseloomustab vedeliku pinnal olevaid molekulide vahelisi jõude. Nende jõudude toimel käitub vedelik, nagu oleks ta kaetud elastse pingul kummikilega, mille tõttu üritab ta oma pinda alati muuta võimalikult minimaalseks (st.
1.FÜÜSIKALISED SUURUSED JA NENDE ETALONID 1.Füüsikalised suurused ja nende etalonid – SI süsteemi 7 põhiühikut ja nende definitsioonid (+etalonid) Suurus Mõõtühik Tähis Hetkel kehtiv etalon Pikkus meeter 1 m tee pikkus, mille valgus läbib vaakumis 1/299 792 458 sekundi jooksul 133 Aeg sekund 1s Cs aatomi (tseesium-133) põhiseisundi kahe ülipeen(struktuuri)-nivoo vahelisele üleminekule vastava kiirguse ca 9 miljardi võnkeperioodi kestusega Mass kilogramm 1 kg massiühik, mis on võrdne rahvusvahelise kilogrammi prototüübi massiga 1 Temperatuur ...
Et vedelike ja tahkete ainete korral on soojuspaisumine väga väike, siis seal on ka C praktiliselt jääv suurus. Meie oma katses võime aga valida väga erineva elastsusega kummiballoone, saame ka erinevad rõhud ja dT-le vastavad ruumala muudud, seega ka erinevad soojusmahtuvuse väärtused. Gaasi soojusmahtuvuse (erisoojuse, kilomoolsoojuse) kõikvõimalikest väärtustest kasutatakse kahte täpselt defineeritavat: 1) iso- hooriline (jääval ruumalal) Cv , cv ja Cmv ; 2) isobaariline (jääval rõhul) C p , c p ja Cmp . Isohoorilise protsessi korral on valemis (5.16) dV = 0 ja saame ideaalse gaasi siseenergia muudu avaldada: dU = Cv dT . (5.17) Termodünaamika esimesele alusele (5.15) saab nüüd anda kuju: Q = C v dT + p dV . (5.18)
29.Isoprotsessid. Isoprotsessideks nimetatakse selliseid protsesse, mille käigus mingi kindla gaasikoguse üks kolmest olekuparameetrist (p,V,T) jääb konstantseks. 1. Isotermiline protsess. Protsessi käigus ei muutu gaasi temperatuur, näiteks gaasi aeglane kokkusurumine kolvi all silindris, mis on ümbritsetud soojusisolatsiooniga. Boyle'i-Mariotte'i seadus. Konstantsel temperatuuril muutub mingi kindla gaasikoguse rõhk pöördvõrdeliselt ruumalaga. T const pV const . 2. Isobaariline protsess. Protsessi käigus ei muutu gaasi rõhk, näiteks gaasi kuumutamine hermeetilise kolviga suletud silindris, kusjuures kolb võib vabalt edasi-tagasi liikuda. Charles'i seadus. Jääval rõhul muutub mingi kindla gaasikoguse ruumala võrdeliselt temperatuuriga. p constV/T=const 3. Isohooriline protsess. Protsessi käigus ei muutu gaasi ruumala, näiteks gaasi kuumutamine suletud anumas, mille soojuspaisumine on tähtsusetult väike. Gay-Lyssac'i seadus
Soojustehnika eksamiküsimused. Aroni nägemus soojuse eksamist, ei vastuta õigsuse eest ja osad joonised ja asjad puudu ka. 1. Mida käsitleb soojustehnika ja termodünaamika ? Soojusthenika teadusharu, mis käsitleb kõiki soojusega seotud nähtusi, kusjuures on rakendusteadus. Alused rajanevad termodünaamikal ja soojuslevil. ST tegeleb soojuse tootmise ja transportimisprotsessidega, samuti jahutusprotsessidega külmutustehnika. Termodünaamika Teadus mis tegeleb erinevate energialiikide vastastikuste muundumistega (hõlmab keemilisi, füüsikalisi, mehaanilisi, sooojuslike ning elektromagneetilisi nähtusi) 2. Energia mõiste ja mõõtühikud? Energia objekti töövõime, töövaru, s.t. kehade võime panna tööle teisi kehi. Ühikud: Peamine: J(dzaul), J=N*m=kg*m²/s², (kJ, MJ, GJ) , veel: Wh(3600J), cal(4,19J) 3. Primaarenergia ja sekundaarenergia. Energia liigid. Taastuvad ja mittetaastuvad energiavarud. Primaare...
Mehaanika. 1. Elastsusjõud. Hooke seadus Elastsusjõud esineb kehade deformeerimisel ja on vastassuunaline deformeeriva jõuga. Hooke'i seadus: Väikestel deformatsioonidel on elastsusjõud võrdeline keha deformatsiooniga. F e = -k l k-jäikus l-keha pikenemine 2. Raskuskese on punkt, mida läbib keha osakestele mõjuvate raskusjõudude resultandi mõjusirge keha igasuguse asendi korral Punktmass on keha, mille mõõtmeid antud liikumistingimustes ei tule arvestada. 3.Kulgliikumise korral liiguvad keha kõik punktid ühtemoodi (läbivad sama aja jooksul sama teepikkuse) 4. Nihe. Nihke ja lõppkiiruse võrrand. Nihe on suunatud sirglõik, mis ühendab keha algasukoha lõppasukohaga. x =Vot + at2/2; v=vo+at 5.Taustsüsteem koosneb taustkehast, koordinaatsüsteemist ja kellast. Keha kiirus on suhteline: keha kiirus sõltub selle taustsüsteemi valikust, mille suhtes kiirust mõõdetakse. Tavaliselt valitakse taustsüsteemiks maapind. 6. Hõõrdejõud- jõudu, mis tekib...
Sissejuhatus Erinevad ühikud rad rad 1 2 = 1Hz 1 = Hz s s 2 Vektorid r F - vektor r F ja F - vektori moodul Fx - vektori projektsioon mingile suunale, võib olla pos / neg. r Fx = F cos Vektor ristkoordinaadistikus Ükskõik millist vektorit võib esitada tema projektsioonide summana: r r r r F = Fx i + Fy j + Fz k , millest vektori moodul: F = Fx2 + Fy2 + Fz2 Kinemaatika Kiirus Keskmine kiirus Kiirus on raadiusvektori esimene tuletis aja t2 järgi. s v dt s v = - võimalik leida ühtlase liikumise kiirust vk = = t1 t t t ds ...
Soojustehnika eksamiküsimused. Aroni nägemus soojuse eksamist, ei vastuta õigsuse eest ja osad joonised ja asjad puudu ka. 1. Mida käsitleb soojustehnika ja termodünaamika ? Soojusthenika teadusharu, mis käsitleb kõiki soojusega seotud nähtusi, kusjuures on rakendusteadus. Alused rajanevad termodünaamikal ja soojuslevil. ST tegeleb soojuse tootmise ja transportimisprotsessidega, samuti jahutusprotsessidega külmutustehnika. Termodünaamika Teadus mis tegeleb erinevate energialiikide vastastikuste muundumistega (hõlmab keemilisi, füüsikalisi, mehaanilisi, sooojuslike ning elektromagneetilisi nähtusi) 2. Energia mõiste ja mõõtühikud? Energia objekti töövõime, töövaru, s.t. kehade võime panna tööle teisi kehi. Ühikud: Peamine: J(dzaul), J=N*m=kg*m²/s², (kJ, MJ, GJ) , veel: Wh(3600J), cal(4,19J) 3. Primaarenergia ja sekundaarenergia. Energia liigid. Taastuvad ja mittetaastuvad energiavarud. Primaare...
1. Vektorite liitmine ja lahutamine (graafiline meetod ja vektori moodulite kaudu). Kuidas leida vektorite skalaar- ja vektorkorrutis? Graafiline liitmine: Kolmnurga reegel – eelmise vektori lõpp-punkti pannakse uue vektori algpunkt. Vektorite liitmisel tuleb aevestada suundasid. Saab kuitahes palju vektoreid kokku liita. Rööpküliku reegel – vektorite alguspunkt paigutatakse nii, et nende alguspunktid ühtivad. Saab ainult kahte vektorit kokku liita. ax – x-telje projektsioon ay – y-telje projektsioon az – z-telje projektsioon i, j, k – vektori komponendid ⃗a + b⃗ =i⃗ ( a x + bx ) + ⃗j ( a y +b y ) + ⃗k (a z +b z ) Skalaarkorrutis: ⃗a ∙ ⃗b=|⃗a||b⃗| cosα=a x b x +a j b j +a z b z Kui suudame ära näidata, et vektorid on risti, siis võime öelda, et skalaarkorrutis on 0. ⃗ ⃗ Vektorkorrutis: |a⃗ × b|=¿ ⃗a∨∙∨b∨sinα Vektorid on võrdsed, kui suund ja siht on sama. Samasihilised võivad olla erisuunalised. ...
Füüsika Pärnu Koidula Gümnaasium; Pärnu Sütevaka Humanitaargümnaasium Sander Gansen 7a./8a./9a/TH/SH. klass 20072012 Sisukord 1.1. Füüsika............................................................................................................................. 5 1.2. Aine erinevates olekutes................................................................................................... 6 1.3. Aine tihedus...................................................................................................................... 7 1.3.1. Aine tiheduse tabel:.......................................................................................................7 1.4. Ühtlane liikumine.............................................................................................................9 1.4.1 Ühtlase liikumise kiirus............................
Tsüklilises protsessis, juhul kui süsteemi alg ja lõppolek langevad kokku on üldine siseenergia muutus ∆U = 0. Seega on selles protsessis süsteemi töö võrdne ümbruselt saadud soojusega w=q 27. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. ∆U = q + w 28. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus. Isobaariline protsess, ehk protsess püsival rõhul V1/V2 = T1/T2 Isohooriline protsess, ehk protsess püsival ruumalal P1/T1 = P2/T2 ehk P1T2 = P2T1 Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks kasutatakse mõistet entalpia . Entalpia on termodünaamilise süsteemi siseenergia (U) ja rõhuenergia (pV) summa H = U + pV (ühik džaul)
Mehaanika 4. Newtoni seadused I seadus: On olemas sellised taustsüsteemid, mille suhtes liikuvad kehad säilitavad oma kiiruse jäävana, kui neile ei mõju teised kehad või teiste kehade mõjud kompenseeruvad. Järeldused: *Taussüsteem, kus see seadus kehtib, on inertsiaalne (Maa suhtes paigal või liiguvad jääva kiirusega). Ka heliotsentriline tausüst (süst., mille keskpunkt ühtib Päikesega ning mille teljed on suunatud vastavalt valitud tähtedele) on inertsiaalne. Seega, iga süst., mis liigub heliotsentrilise taussüst suhtes ühtlaselt ja sirgjooneliselt, on inertsiaalne. Maa liikumine Päikese ja tähtede suhtes on kiirendusega liikumine (ringliikumine) ei ole inertsiaalne (kuigi vahel võib nii vaadelda, sest kiirendus on väga väike). *On olemas ka teissuguseid taustsüsteeme, kus see seadus ei kehti mitteinertsiaalsed taustsüst-d (keha kiirus muutub ilma, et teda mõjutaks mingi teine keha näit kui buss hakkab järsku liikuma, siis...
P∙ n = Const, (2 - 45) где n – показатель политропы, постоянная для данного процесса. Изобарный, изохорный, изотермический и адиабатный процессы являются частными случаями политропного процесса (Рис.4.5): при n = ± = Const, isohooriline (изохорный), n = 0 P = Const, isobaariline (изобарный), n = 1 T = Const, isotermiline (изотермический), n = k∙ P∙ = Const, adiabaatiline (адиабатный). Работа политропного процесса определяется аналогично как при адиабатном процессе: l = R∙(T1 – T2) / (n – 1); ( 2 -46) l = R∙T1∙[1 – ( 1/ 2) n-1] /(n – 1); (2 - 47)
H=U+p·V ∆H=∆U+p·∆V q — protsessi soojusefekt W — töö p — rõhk V — ruumala H — entalpia U —siseenergia Entalpia erineb siseenergiast sest ta võtab arvesse süsteemi vastastikust toimet väliskeskkonnaga (väliskeskkonna potentsiaalse energia muutust paisumisel). Kui ∆V=0, siis qv=∆U (konstantne ruumala) → isohooriline protsess Kui p=const, siis qp=∆H (konstantne rõhk) → isobaariline protsess Kui ∆H ja ∆U>0, siis soojus neeldub → endotermiline protsess. Kui ∆H ja ∆U<0, siis soojus eraldub → eksotermiline protsess. Soojusefekt — soojushulk, mis püsival temperatuuril eraldub või neeldub ainete mittepöörduval ja täielikul reageerimisel. 3. termodünaamika II seadus: entroopia, Gibbsi energia: Termodünaamika esimene seadus ei ütle midagi protsessi suuna kohta. Looduses paljud protsessid kulgevad tasakaaluoleku poole — isevooluliselt
Sel juhul võrdub kogumahtuvus rööbiti ühendatud kondensaatorite mahtuvuste summaga: Jadaühenduses ehk järjestikühenduses kondensaatoreid läbib ühesuurune vool. Niisuguse ühenduse korral on kogumahtuvuse pöördväärtus võrdne erinevate kondensaatorite mahtuvuste pöördväärtuste summaga: Elektrovälja energia- elektrostaatiline väli salvestab energiat. Välja energiatihedus on kujul.. 6. Isoprotsess on protsess mille käigus üks olekuparameetritest ei muutu. Isoprotsesse on: isobaariline, isohooriline, isotermiline. 8. 9. No impulsi jäävuse seadus avaldub kõikjal, kus on tegemist liikuvate kehade vastastikmõjuga. Eriti hea näide on piljard – piljardikuul annab oma impulsi kuulile, millega ta kokku põrkab. Kuulide liikumine pärast põrget allub impulsi jäävuse seadusele. 12.PILET 1. Nihkevektor ehk nihe on vektoriaalne füüsikaline suurus, vektor liikuva keha algasukohast keha lõppasukohta. Lõppkiiruse valem: v1=v0+at
(1). Graafiliselt kujuta-vad seda protsessi pV-teljestikus isotermid. Et siin dT = 0 (st. gaasi siseenergia ei muutu), siis kogu juurdeantud soojus muudetakse kasulikuks tööks (dQ = dA). Süsteemi üle-minekul olekust 1 olekusse 2 tehtud töö avaldub V2 p A = R T ln = R T ln 1 . (31) V1 p2 NB! Isotermiline protsess nõuab väliskeskkonnaga ideaalset soojusvahetust. (2) Isobaariline protsess Siin jääb konstantseks rõhk p, muutuvad aga temperatuur T ning ruumala V. Olekuvõrrandist (4) saame kahe viimase parameetri vahelise seose R V= T = K1 T , (32) p millest järeldub, et gaasi ruumala on võrdeline tema tempe-ratuuriga. Sellise tõsiasja kohta kehtib Gay-Lussac'i seadus. Protsessi kujutavad pV-teljestikus V-teljega paralleelsed sir-ged - isobaarid. Gaasi paisumisel tehtav töö A = p (V2 - V1 )
· Molekulide mõõtmed on tühised võrreldes molekulidevahelise kaugusega · Molekulid ei interakteeru üksteisega (molekulide vastasmõju seisneb ainult nende omavahelistes elastsetes põrgetes). Ideaalne gaas on seega lõpmatult kokkusurutav ja teda ei ole võimalik veeldada. Boyle-Mariotte'i seadus Ideaalse gaasi olekuvõrrand (ehk 1.3 Isobaariline protsess Clapeyroni-Mendelejevi võrrand) on Isobaarilises protsessis gaasi rõhk ei muutu, võrrand, mis seob ideaalse gaasi p=const. Ruumala muutumisel saab rõhk olekuparameetreid, kui see gaas on konstantseks jääda ainult siis, kui muutub ka tasakaaluolekus. Ideaalse gaasi olekuvõrrand temperatuur. on tuletatud kolmest parameetrist: õhk, ruumala, temperatuur, lisaks süsteemis olevate ainete hulk n
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
