alla. Adiabaatiliste protsesside korral taandub kolme olekuparameetrit siduv olekuvõrrand (1.2) kahte parameetrit siduvateks Poissoni võrranditeks, mis rõhu ja temperatuuri korral omavad kuju Tp - = const , (2.6) -1 cp kus = = 0.286 , = = 1.4 , c p = 1004.5 J·kg-1·K-1 - isobaariline soojusmahtuvus, cv c v - isohooriline soojusmahtuvus. 9 MLF 1161 Merefüüsika ja hüdroloogia Jüri Elken Atmosfääris on potentsiaalne temperatuur (potential temperature) selline temperatuur, mille omandab õhuosake, kui ta adiabaatiliselt kokku suruda või hõrendada standardrõhule p 0 = 1000 mb = 1000 hPa. Poissoni võrrandi (2.6) järgi saame
FÜÜSIKA MEHAANIKA 2.peatükk Mehaaniline liikumine- keha asukoha muutmine ruumis aja jooksul Punktmass- keha, mille mõõtmed jäetakse lihtsuse mõttes arvestamata Trajektoor- joon, mida mööda keha liigub Nihe- keha algasukohast lõppasukohta suunatud sirglõik Taustsüsteem- koosneb taustkehast, sellega seotud koordinaadistikust ja aja mõõtmise süsteemist Taustkeha- keha, mille suhtes teiste kehade asukohta kirjeldadakse Vaba langemine- kehade kukkumine, kus õhutakistus puudub või on väike 3.peatükk Ühtlane sirgjooneline liikumine- sirgjooneline liikumine, kus mistahes võrdsete ajavahemike jooksul sooritatakse võrdsed nihked. Liikumisvõrrand: x=x0+vt. Kiiruse võrrand:v=v0+at Ühtlaselt muutuv sirgjooneline liikumine- sirgjooneline liikumine, kus kiirus muutub mistahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguste väärtuste võrra. Liikumisvõrrand:x=x0+vt+(att)/2 Kiirendus- kiiruse muut ajaühikus a=(v-v0)/t 4.peatükk Newtoni esimene seadus- vastasmõju...
Kuna sellise skaalaga termomeetrit oli praktikas ebamugav kasutada, keerati skaala ringi. • Ideaalne gaas. Olekuvõrrand. Isoprotsessid: Ideaalne gaas - saame muuta kahte parameetrit, aga üks parameeter jääb alati samaks Olekuvõrrand - seos aine absoluutse temperatuuri, rõhu ja ruumala vahel. Isoprotsessid - 1) isotermiline: protsessi käigus EI muutu temperatuur, muutub rõhk ja ruumala 2) isobaariline: EI muutu rõhk, muutuvad ruumala ja temp. 3) isohooriline: EI muutu ruumala, muutuvad rõhk ja temp. • Kehadevaheline soojusliikumine: (püüdlus tasakaalu poole) - Kahe lähestikuse erineva temperatuuriga keha vahel tekib soojusliikumine, mida kannab edasi infrapunakiirgus ning suund on soojemalt kehalt külmemale, sest soojal kehal on kõrgem siseenergia (osakeste keskmine kineetiline energia). Kui keha temp on keskkonna temperatuurist kõrgem, toimub soojusülekanne seni, kuni keha ja keskkonna temperatuurid on ühtlustunud.
võrra. Üheaatomilise molekuli liikumisel on kolm vabadusastet (kiirusvektori kolm 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) jõumasin ka termodünaamiline mootor on masin, mis muudab soojusenergia mehaaniliseks tööks
1.Masserisoojus c. Erisoojust 1kg aine kohta nim. masserisoojuseks [J/kg•K] . 2. Mahterisoojus c` [J/m3•k]. Mahterisoojus kuumutamise tulemusena ei muutu . 3.Moolerisoojus C=c [J/(kmol•K).]. Kahte viimast kasutatakse peamiselt gaasiliste kehade puhul. Temperatuuri kasvades erisoojus kasvab. Tõeliseks erisoojuseks- nim. erisoojust, mida keha omab c=dq/dt = limq/t. Td-s leiavad kõige ulatuslikumat praktilist rakendust td-lise keha isobaariline (püsival rõhul) ja isohooriline (püsival mahul) erisoojus Termodünaamilise keha entalpia. Entalpia h on siseen u ja rõhuenergia pv summa: h=u+pv [J/kg]. Arvuliselt on võrdne tööga, mis on vaja, et viia gaas mahuga v vaakumist ruumi rõhuga p. Entalpia antakse keha 1kg kohta. Entalpia on ekstensiivne suurus. Entalpia on olekufunktsioon st. td-lises protsessis esinev td-lise keha entalpia muutus on määratud ainult süsteemi alg- ja lõppolekuga. Seega entalpia määravad kaks meelevaldset olekuparameetrit
molekuli keskmine kineetiline energia Ideaalse gaasi olekuvõrrand n molekulide kontsentratsioon k Boltzmanni konstant (1,38*10-23 J/K) T gaasi absoluutne temperatuur Makroparameetrite kaudu: Isoprotsessid kui mingi protsessi käigus gaasi koguse mass on jääv ja üks kolmest parameetrist (p, V, T) ei muutu, siis on tegemist isoprotsessiga. 1) pconst isobaariline (isobaarne) Gay-Lussaci seadus 2) V-const isohooriline (isohoorne) Charles'i seadus 3) T-const isotermiline (isotermne) Boyle - Mariotte'i seadus Termodünaamika I seadus süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, mida tehakse välisjõudude vastu Q juurdeantav soojushulk siseenergia muut - välisjõudude vastu tehtav töö Termodünaamika II printsiip soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale.
12. Kui suur on metalli pinda valgustava valguse lainepikkus , kui väljalöödud elektoni kineetiline enegia (Ek) on 0,45*10-19 J ja väljumistöö on 3,3*10-19 J? 13. Kuidas arvutada dzaule elektronvoltideks? 1 eV=1,602177×1019 dzauli. 14. Millega võrdub fotoefekti punapiir, kui elektronide väljumistöö on metallis 2,1 eV? SOOJUS 1. Cahrls'i seadus, Gay-Lussac'i ja Boyle-Moriette'i seadus? Kolm seadust : Ruumala samaks jättes isohooriline, muutuvad temp ja rõhk. Rõhu samaks jättes isobaariline, muutuvad ruumala ja temp. Temp saamaks jättes isotermiline, muutuvad rõhk ja ruumala. 2. Elementaarosakeste massid ja laengud? OsakeMassLaeng - 4 2 ( e-1) 0 -1 0 0 n 1 0 p 1 1 3. Ahelreaktsiooni olemus ja tingimused? Ahelreaktsiooni toimumiseks peab olema mingi kriitiline mass tekib tuuma plahvatus. 4
Isotermiline protsess. Boyle'i- Mariotte'i seadus. Isotermiliseks protsessiks nimetatakse jääval temperatuuril toimuvat protsessi. Rõhk on pöördvõrdelises seoses ruumalaga. T=conts. Boyle'i- Mariotte'i seadus: p1*V1=p2*V2 Nr 25. Isobaariline protsess. Gay- Lussac'i seadus. Isobaariliseks protsessiks nimetatakse jääval rõhul p ja tingimustel m=conts ja M=conts toimuvat protsessi. Gay- Lussac'i seadus: P=conts. Ruumala on võrdelises sõltuvuses temperatuurist. V1/T1=V2/T2. Nr 26. Isohooriline protsess. Charles'i seadus. Isohoorilise protsessi käigus ei muutu gaasi ruumala. Rõhk on võrdelises sõltuvuses temperatuurist. Charles'i seadus: V=const p1/T1=p2/T
Entroopia Entroopia iseloomustab süsteemi erinevate võimalike juhuslike ümberpaigutuste arvu Mida suurem on süsteemi entroopia, seda suurem on juhuslike ümberpaigutuste arv ehk seda vähem „korrastatud“ on süsteem Entroopia vähendamiseks peab süsteemiväline jõud tegema tööd 10. Isoprotsessid Isotermiline protsess (T=const) Isobaariline protsess (p=const) Isohooriline protsess (V=const) Isohoorilise protsessi korral on ruumala konstantne, gaas ei paisu ja järelikult tööd ei tee Isobaarilisel protsessil, kus rõhk konstantne, kehtib valem: Isotermilisel protsessil, kus temperatuur konstantne, tuleb avaldada rõhk ruumala ja temperatuuri kaudu ning lahendada diferentsiaalvõrrand Adiabaatiline protsess Gaasides või vedelikes toimuvaid protsesse nimetatakse adiabaatilisteks juhul, kui ei toimu
Seetõttu eristatakse kaht moolsoojust: Q=cmT c=dQ/dT a)Isohoorilisel protsessil on ruumala jääv, seega töö A=0 Cv=dQ/dT=dU/dT=(i/2)*R (Kus dU=(i/2)*R*dT) SEE ON SOOJUSHULK, MIS KULUB 1 MOOLI GAASI SOOJENDAMISEKS 1K VÕRRA JÄÄVAL RUUMALAL. Ehk moolsoojus jääval ruumalal ehk isohooriline molaarsoojus. b)Isobaarilisel protsessil on rõhk jääv. dA=pdV Cp=dQ/dT=(dU+dA)/dT=dU/dT+dA/dT=Cv+(pdV)/dT=... pV=RT =>V=RT/p asendame ja saame ...=Cv+(p*R*dT)/(p*dT)=Cv+R See on moolsoojus jääval rõhul. Universaalkonstant kompenseerib paisumisest tingitud jahtumist. Cp=Cv+R on tuntud Mayeri valemi nime all.
siseenergia ning süsteem teeb välisjõudude ületamiseks tööd. Töö gaasi ruumala muutumisel V =V1 V2 A = F h V < 0 F= p S A = < 0 A = p S h Gaasi töö h S h = V V2 paisumisel on negatiivne selle V1 A = p V tulemusena siseenergia väheneb) Töö isoprotsessidel 1. Isohooriline protsess (V= const) . Q = U A A= pV ; V = 0 A=0 Q = U Kogu juurdeantav energia läheb siseenergia suurendamiseks. Töö isoprotsessidel 2. Isobaariline protsess (p= const) A = p V Q = U p V Juurdeantav soojushulk jaguneb paisumisel tehtava töö ja siseenergia muudu vahel Töö isoprotsessidel 3. Isotermiline protsess(T=const). T = 0 U~T U =0 Q = U A Q = A
Entroopia kui olekufunktsiooni väärtuse mehaanilisi, soojuslike, elektrilisi, keemilisi, elektromagnetilisi ja määravad kaks meelevaldset olekuparameetrit. Gaasi entroopia muid nähtuseid. Tehnilise termodünaamika põhi ülesanne on väärtus normaaltingimustel loetakse nulliks. teoreetiliste aluste loomine, soojusmootorite, soojusjõu seadmete, soojus transformaatoritele. 4. Isohooriline protsessiks nim. sellist protsessi, kus Termodünaamilise süsteemi all mõistetakse kehade kogu, termodünaamilise süsteemi soojuslikul mõjutamisel selle maht mis võivad olla nii omavahel kui ka väliskeskkonnaga ei muutu. (v=const, dv=0). p1v1=RT1; p2v2=RT2—erimaht=> energeetilises vastumõjus. p1/T1*v=R=p2/T2*v => p1/p2=T1/T2.so isohoorse protsessi
● mahuline veeväljasurve on võrdne laeva veealuse osa ruumalaga ning väljenatakse ruumalaühekutes ● kaaluline koguveeväljasurve võrdub laeva ja tema lasti kogumassiga, väljendatuna massiühikutes. 27. Isoprotsessid ● isotermiline protsess (T=const.) p1 V 1 = p2 V 2 V1 V2 ● Isobaariline protsess (p=const.) T1 = T2 p1 p2 ● isohooriline protsess ( V=const) T1 = T2 28. Aine agregaatolekud ● Iga aine võib olla kolmes olekus: gaasiline, vedel, tahke. Neid nnimetatakse ka agregraatolekuteks. ● tahke oleku korral- aine molekulid ja aatomid sooritavad vaid väikesi võnkumisi, tasakaaluoleku ümber.Kristallides moodustavad need asendid perioodilise kristallivõre, esineb ka amorfne kuju. Tahked kehad säiltavad kuju ja ruumala.
Sellist aineosakeste liikumist nimetatakse soojuslikuks normaaltingimustel võrdseks nulliga. Termodünaamilise temperatuurini. liikumiseks. Ideaalses gaasis liigub sirgjooneliselt seni keha entalpia antud rõhul: h=0t-ni·(cpdt). Soojushulk 22.Põhiprotsessid veeauruga.Põhiprotsesse on neli: kuni ta põrkub kokku naabermolekuli või gaasi piirava on määratud entalpia ja tehnilise tööga q=du + l =dh + 1). Isohooriline protsess. Maht pr. jooksul ei muutu. pinnaga. Põrked põhjustavad rõhu. Loodudes sellist lt . Auru isohoorsel kuumut temp tõuseb. Sõltuvana gaasi ei esine. Selle põhjal saame välja kirjutada 14.Termodünaamilise keha entroopia. s on algolekust aur isohoorilisel jahtumisel kas kuivab või valemeid
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.
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...
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 keha temperatuuri tõstmiseks 1ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut. 18. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja
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 soojusvahetuses; võrrand on: -U=A 31) Energia jäävuse seadus väidab, et energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda
TERMODÜNAAMIKA -soojusfüüsika osa, mis iseloomustab soojusnähtusi läbi aine kui terviku omaduste temp, rõhk, ruumala ehk siis keha üldised omadused. SÜSTEEMI VÕIME TEHA TÖÖD -vaatleme olukordi, kus tehakse tööd aine ruumala muutumise tõttu. -temodünaamikas loetakse positiivseks tööd, mida süsteem teeb, mitte välisjõud. isobaariline protsess Isobaariline protsess- rõhk ei muutu Joonisel B tehti rohkem tööd. Tööd tehakse alati mingi energia arvelt: 1.süsteemile on antud soojushulk. 2.süsteemi siseenergia (e. soojusenergia) 1 Süsteemi siseenergia: -molekulide kaootiline liikumine kineetiline energia (kulg-, pöörd- ja võnkliikumine) -molekulide vastastikmõju potentsiaalne energia (ideaalsel gaasil ei arvesta) Keha siseenergia sõltub rõhust ja temperatuurist. ...
mika I printsiip mehaanilist tööd. Q = U + A Q süsteemile antud soojushulk, U siseenergia muut, A sisejõudude töö Ringprotsess: U = 0 A =Q A > 0 sisemised jõud 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
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
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
mika I printsiip mehaanilist tööd. Q = U + A Q süsteemile antud soojushulk, U siseenergia muut, A sisejõudude töö Ringprotsess: U = 0 A =Q A > 0 sisemised jõud 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
V =V 0 T , st konstantsel rõhul on etteantud gaasikoguse ruumala võrdeline tema temperatuuriga. Ülaltoodud seletusest tuleneb ka absoluutne temperatuuri skaala, mis tugineb gaaside paisumisel. Leiame üldisema seose isoprotsesside üldistuseks. Selleks vaatleme protsessi, mis koosneb kahest osast – esimene osa on isotermiline paisumine olekust parameetritega p 1 , V 1 , T 1 olekusse p ' ,V 2 , T 1 ning teine osa on isohooriline protsess – üleminek olekust p ' ,V 2 , T 1 olekusse p 2 , V 2 , T 2 (vt joonist 8). Esimese protsessi kohta kehtib võrdus: p1 V 1 = p ' V 2 , (1.27) p ' p2 teise protsessi kohta = . (1.28) T1 T2 Joonis 8
19. Isoleeritud süsteem ei vaheta ümbrusega ainet ega energiat. 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
19. Isoleeritud süsteem – ei vaheta ümbrusega ainet ega energiat. 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
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 ) . (33) Moolsoojuse kaudu saab elementaartöö esitada kujul R d A= dQ . (34) Cp (3) Isohooriline protsess Siin jääb muutumatuks gaasi ruumala - V = const. Võttes taas aluseks olekuvõrrandi (4), saame seose muutuvate para-meetrite p ja T vahel: R p= T = K2 T , (35) V mis tähendab, et gaasi rõhk on võrdeline temperatuuriga. Sellist protsessi kirjeldab Charles'i seadus. pV-teljestikus on isohoorilist protsessi isoloomustavateks joonteks p-teljega paralleelsed sirged - isohoorid.
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...
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. vedeliku väline pindala oleks võimalikult väike).
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. Jääval ruumalal muutub mingi gaasikoguse rõhk võrdeliselt temperatuuriga. 30. Gaasi töö. Soojushulk. Siseenergia. Gaas teeb tööd paisumisel, kusjuures töö tehakse gaasi siseenergia arvel. On võimalikud järgmised variandid: 1) gaas paisub, dV 0 A 0 , gaasi siseenergia väheneb tehtud töö arvel;
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...
18. Erisoojuste liigitused ja mõõteühikud Erisoojust 1 kg aine kohta nimetatakse masserisoojuseks. Selle mõõtühikuks on J /( kg K ) . Masserisoojuse kõrval leiavad kasutamist ka mahterisoojus c´ J /(m K ) ja 3 moolerisoojus C J /( mol K ) .(viimaseid kasut rohkem gaaside puhul). 19. Isobaarne isohoorne erisoojus ( Mayer'i võrrand) Erisoojus püsival mahul ehk isohooriline erisoojus C v saadakse siis, kui termodünaamilise keha maht jääb erisoojuse määramisel konstantseks. Term.dün keha isohoorilisel kuumutamisel v = const ja dv = 0 ning isohoorne erisoojuse valem avaldub kujul u cv = T v Kuna ideaalse gaasi siseenergia sõltub ainult temperatuurist, siis ka ideaalse T2
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............................
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) Soojusmahtuvuseks (C) soojushulka, mis on vajalik antud ainekoguse temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra
T=const, pV=const. Kui tegemist on gaasi kahe järjestikuse olekuga, siis isotermilise 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
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. Auru isohoorsel kuumut temp tõuseb. Sõltuvana algolekust aur isohoorilisel jahtumisel kas kuivab või niiskub. Isohoorilises protsessis aurule juurdeantud soojushulk q=u=u2-u1=(i2-i1)-v(p2-p1) J/kg. kui isohoorse protsessi lõpppunkt on niiske auru piirkonnas, siis auru kuivusaste protsessi lõpul x=vx-v’/v2’’-v2’. 2). Isobaariline protsess. p=const. Niiske auru isobaarsel kuumutamisel aurutemp. ei muutu.
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)
Kui süsteemiks on gaas, on tehtud töö paisumistöö ja W=p·∆V → q=∆U+p·∆V (ideaalse gaasi korral) 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
1.PILET 1.Pöördliikumine- liikumine , mille puhul keha kõik punktid liiguvad mööda ringjooni, kusjuures nende ringjoonte keskpunktid asuvad ühel sirgel — pöörlemisteljel. Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand on Newtoni II seadus pöördliikumise kohta. Impulsimomendi tuletis aja järgi võrdub jõumomendiga: dL / dt = M . Ehk teisiti – jõumoment (jõu ja tema õla korrutis) on see põhjus, mis muudab keha impulsimomenti (pöörleva keha osadeimpulsside mõju pöörlemisele). 2.Hõõrdejõud- keha liikumist takistav jõud teise tahke keha või aine suhtes kokkupuutepinnal mõjuvate osakestevahelise jõu tõttu; F=mgμ (μ – hõõrdetegur); kaldpinnal hoiab keha paigal hõõrdejõud. Kuna see jõud takistab kehade liikuma hakkamist, nimetatakse seda jõudu seisuhõõrdejõuks. Seisuhõõrdejõud ehk staatiline hõõrdejõud on suunatud vastu sellele liikumisele, mis peaks tekkima ning on maksimaalne hetkel, kui kaks pinda hakkavad teineteise suhtes libisema (suurim seisuhõõrd...
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. T = const ehk isotermiline protsess p = f (V ) ehk Boyle'i- Marionette'i seadus, mida kirjeldab seos p1V1 = p2V2 = pV = const Isoprotsesse kirjeldavad võrrandid saab tuletada ideaalse gaasi
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. T = const ehk isotermiline protsess p = f (V ) ehk Boyle'i- Marionette'i seadus, mida kirjeldab seos p1V1 = p2V2 = pV = const Isoprotsesse kirjeldavad võrrandid saab tuletada ideaalse gaasi
ainult omavahel, mitte aga väljaspool kogumit asuvate kehadega. Suletud süsteemis kehtib termodünaamika esimene Gay-Lyssac'i seadus printsiip: süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia 1.4 Isohooriline protsess suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, V=const. ehk siis gaasi ruumala ei muutu. mida tehakse välisjõudude vastu: Muutub rõhk, kui muuta gaasi temperatuuri. Et ruumala ei muutu, siis gaas tööd ei tee Q = U + A, (A=0). Gaasi üleminekul esimesest olekust kus Q = juurdeantav soojushulk, teise, on olekuvõrrandid järgmised: p1V1= nRT1, p2V2= nRT2. Kuna V1=V2=const, siis U = siseenergia suurenemine e
gaasikonstant 8,31 J/(mol*K), T gaasi absoluutne temp. p const V f (T ) 1. ehk isobaariline protsess ehk Gay-Lussac’i seadus, mida kirjeldab seos V1 V2 V const T1 T2 T 14 V const p f (T ) 2. ehk isohooriline protsess ehk Charles’i [šarl’i] seadus, mida kirjeldab seos p1 p2 p const T1 T2 T T const p f (V ) 3. ehk isotermiline protsess ehk Boyle’i-Marionette’i seadus, mida kirjeldab seos p1V1 p2V2 pV const 7. SISEENERGIA. TÖÖ GAASI PAISUMISEL JA KOKKUSURUMISEL.
vedelike kohta valem (9.13) ei kehti. V p1 p2 T gaasi veeldumistemperatuur Joonisel on kujutatud ühe ja sama gaasikoguse kahele erinevale rõhule vastavaid isoterme. Tõestada Mendelejev-Clapeyroni võrrandi abil, et p 2 p1 , kõrgemale rõhule vastab TV- teljestikus väiksema tõusuga isobaar. 3. Isohooriline protsess. Protsessi käigus ei muutu gaasi ruumala, näiteks gaasi kuumutamine suletud anumas, mille soojuspaisumine on tähtsusetult väike. Gay-Lyssac’i seadus. Jääval ruumalal muutub mingi gaasikoguse rõhk võrdeliselt temperatuuriga. p V const const . (9.14) T Protsess kujutab Tp-teljestikus, mis kirjeldab gaasi rõhu sõltuvust temperatuurist,
Ka kokkusurumisel tehakse tööd, aga kuna see töö suurendab siseenergiat, peab ta valemis olema negatiivne. ADIABAADI VÕRRAND Termodünaamiline protsess on üldnimetus kõigi olekutevaheliste üleminekute kohta. Termodünaamika I printsiip koos olekuvõrrandiga lubab meil leida valemid selliste protsesside jaoks, kus ülemineku tee (vaheolekute pidev jada) on protsessi olemuse poolt ette määratud. Suhteliselt lihtsad valemid saame isoprotsesside korral: Isohooriline protsess: const, . Et mittepaisuv gaas tööd ei tee, on kogu soojushulk võrdne siseenergia muutusega: Isobaariline protsess: const, (Mayeri valemist). I printsiibi võrrand: Isotermiline protsess: et const, siis ja Protsessidest, kus muutuvad kõik kolm olekuparameetrit, on tähtsaim adiabaatiline protsess. See on protsess, mis toimub soojusvahetuseta ( ). Adiabaatilise protsessi korral
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
