Mida kiiremini liiguvad aineosakesed, seda kõrgem on aine temperatuur. Ainet tahkes olekus nimetatakse tahikiseks. Vedelikes paiknevad aineosakesed veidi hõredamalt kui tahkistes. Vedelike soojusliikumine seisneb osakeste võnkumises ja korrapäratus liikumises ühest kohast teise. Kõik gaasid on voolavad, kuid erinevalt vedelikest puudub neil kindel ruumala. Difusiooniks nimetatakse ainete iseeneslikku segunemist soojusliikumise tõttu. Soendushulgaks nimetatakse keha siseenergia hulka, mis kandub ühelt kehalt teisele (1 cal = 4,2 J). Mida kõrgem on keha temperatuur ja mida tumedam on keha, seda rohkem energiat keha ajaühikus kiirgab. Mida suurem on keha pindala, seda rohkem energiat ta kiirgab. Neeldumiseks nimetatakse valguse muundumist keha siseenergiaks. Soojusülekandeks nimetatakse siseenergia levimist ühelt kehalt teisele. Soojusülekandes levib siseenergia soojemalt kehalt külmemeale kehale. Kehadevahelise soojusvahetuse korral
Soojusülekanne Õpik lk. 23 Tv: Soojusülekanne · Siseenergia levimist ühelt kehalt teisele või ühelt kehaosalt teisele nim. soojusülekandeks. · Soojusülekandes levib siseenergia soojemalt kehalt külmemale. Soojusülekanne liigitatakse siseenergia ülekande viisi alusel: · Soojusjuhtivuseks · Konvektsiooniks · Soojuskiirguseks Soojusjuhtivus · Soojusülekannet, kus energia levib ühelt aineosakeselt teisele, ilma et aine ümber paikneks, nim. soojusjuhtivuseks. Konvektsioon · Soojusülekannet, kus energia levib vedeliku- või gaasivoolude liikumise tõttu, nim. konvektsiooniks. Soojuskiirgus · Soojusülekannet, kus energia levib kiirgusena, nim. soojuskiirguseks Kiirgumise
Termodünaamika kirjeldab ainete omadusi ilma aine siseehitusse tungimata, kasutades makroparameetreid (ainehulk) on termodünaamika aluseks printsiibid, I printsiip süsteemile juurde antev soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, mida tehakse välisjõudude vastu (paisumine), II printsiip suletud süsteemi soojusliku protsessi tulemusena entriipia kasvab, temp väheneb (soojus ülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale), siseenergia moodustub molekulide kineetilisest ja potensiaalsest energiast (olek, temp), soojusülekanne siseenergia levimine ühelt kehalt teisele, liigid: soojusjuhtivus soojusülekanne, kus energia levib ühelt aineosakeselt teisele molekulivaheliste põrgete tõttu, ilma, et aine ümber paikneks, soojuskiirgus soojuskiirgus, kus energia levib elektromagnetlainete kiirgamise ja neelamise tõttu, toimub ka vaakumis, kuna ainet pole vaja, konvektsioon soojusülekanne, kus energia
Kehad koosnevad molekulidest, mis on pidevas soojusliikumises ning mõjutavad üksteist tõmbe- ja tõukejõududega. Kui keha liigub siis omab ta kineetilist energiat. Kui keha on teiste kehadega vastastikmõjus, siis annab ta potentsiaalset energiat. 2. Mida nimetatakse keha siseenergiaks? Keha koostisosakeste kineetiliste ja potentsiaalsete energiate summat nimet. KEHA SISEENERGIAKS 3. Millised on kaks moodust keha siseenergia muutmiseks? Soojusülekandega ja mehhaanilise tööga. 4. Loetle soojusülekande kolm liiki. Soojusjuhtivus, konvektsioon, soojuskiirgus. 5. Millega on määratletud soojusülekande suund? Soojusülekandel antakse energiat alati kõrgema temperatuuriga madalama temperatuuriga kehale. 6. Kui kaua saab soojusülekanne kesta? Soojusülekanne kestab kuni sellest osa võtvate kehade temp. on võrsustunud. 7. Milline on soojusjuhtivuse toimemehhanism?
2. Mis juhtub aineosakeste kiirusega aine soojendamisel? Aine soojendamisel hakkavad aineosakesed kiiremini liikuma. 3. Mis juhtub vee molekulidega, kui jääle, mille temperatuur on 0 ºC anda energiat? Kristallstruktuur laguneb.(molekulide keskmine kineetiline energia jääb sama suureks). 4. Visandage graafik, mis näitab veele üleantud soojushulga ja vee temperatuuri seost. Vesi on jääna, algtemperatuur 10 ºC. Vt VIHIKUST! 5. Mis on keha siseenergia? Kõikide aineosakeste kineetilise ja potentsiaalse energia summa. 6. Milline keha siseenergia komponent on seotud temperatuuri muutusega? Kineetiline. 7. Milline keha siseenergia komponent on seotud aine oleku muutusega? Potentsiaalne. 8. Suhestage aine siseenergia ja keemilise sideme energia. Siseenergia haarab enda alla molekuli omavahelise energia kui ka aatomite vahelise potentsiaalse energia molekulis. Keemilise sideme energia siseenergia eriliik. 9
Termodünaamika on soojusnähtuste teooria, mis ei arvesta aine molekulaarset ehitust. Keha siseenergiaks nim tema koostisosakeste kineetilise ja potentsiaalse energia summat. Soojal kehal suurem siseeenergia, sest suurem osakeste vaheline kaugus. Keha siseenergia muutmise viisid: *mehhaniline töö (mootori osa liikum), *soojusülekanne(saunas käimin). Soojusülekande liigid: *soojusjuhtivus (lusikas tees). Termodün II printsiip: soojusülekandel on alati kindel suund, soojemalt külmememale kehale. Entroopia on suurus energia kvaliteedi hindamiseks. Soojusmasinaid võrreldakse nende efektiivsuse abil. n=Akas/Q1 100%. Kasutegur näitab, kui palju juurde antavast soojushulgast suudab masin muuta kasulikuks tööks.
TERMODÜNAAMIKA 1. Tuletada ideaalse gaasi siseenergia valem ja sõnastada lõpptulemus. m0 v 2 3 U = NE k = N = kTN Ideaalse gaasi siseenergia ei sõltub ainult temperatuurist ning ei sõltu gaasi 2 2 ruumalast ega rõhust. 2. Kirjuta energia jäävuse seaduse üldine sõnastus. Energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda ühest liigist teise ning kanduda ühelt kehalt teisele. 3. Tuletada ideaalse gaasi poolt tehtava töö seos gaasi ruumala isobaarilisel muutumisel. Gaas saab teha tööd siseenergia arvelt. Olgu kolvis oleva gaasi rõhk p ning selle ristlõikepindala S. Leiame
1. Kuidas on seotud aineosakeste liikumine ja temperatuur? Mida suurem on keskmise liikumise kiirus seda suurem on temperatuur 2. Mis juhtub aineosakeste kiirusega aine soojendamisel? Keskmine kiirus suureneb 3. Mis juhtub vee molekulidega, kui jääle, mille temperatuur on 0 ºC anda energiat? Kristalli struktuur laguneb 4. Visandage graafik, mis näitab veele üleantud soojushulga ja vee temperatuuri seost. Vesi on jääna, algtemperatuur 10 ºC. 5. Mis on keha siseenergia? Kõikide kehas sisalduvate kineetiliste energiate summa. Osakeste potentsiaalsete energiate summa 6. Milline keha siseenergia komponent on seotud TEMPERATUURI muutusega? Kineetiline energia 7. Milline keha siseenergia komponent on seotud aine OLEKUmuutusega? Potensiaalne energia 8. Suhestage aine siseenergia ja keemilise sideme energia. Siseenergia kehas olevate ainete omavaheline energia. Keemilise sideme energia on molekuli siseenergia. 9
Kaitse mõjub kuni protektori täielikule oksüdeerumiseni. 5) Katmine korrosiooni-kindlama metalliga (Cr, Ni) ; inhibiitorite kasutamine Korrosiooni puhastamise liigid : galvaaniline, mehaaniline, elektrolüütiline, keemiline puhastus. Termodünaamika Süsteem võib olla : avatud (aine ja energiavahetus süsteemi ja keskkonna vahel ) ; suletud ( toimub energiavahetus ) ; isoleeritud (vahetust ei toimu ) . Olekufunktsioonid suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist : siseenergia, entalpia, entroopia, vabaenergia. Töö ja soojus EI ole olekufunktsioonid ! Olekuparameetrid : temperatuur(T), rõhk(P), ruumala(V), ainehulk(n) . Siseenergia- süsteemi sumaarne võime teha tööd (U). Ühikuks 1 Dzaul. Siseenergia on süsteemi koguenergia. Me ei saa mõõta süsteemi koguenergiat, kuid saame mõõta energiamuutust. Kui tehakse tööd, siis süsteemi siseenergia KASVAB ! Soojus energia, mis kantakse üle tänu temperatuuri erinevusele energia voolab soojusena
potentsiaalset energiat? Kehad koosnevad molekulidest, mis on pidevas soojusliikumises ning mõjutavad üksteist tõmbe- ja tõukejõududega. Kui keha liigub siis omab ta kineetilist energiat. Kui keha on teiste kehadega vastastikmõjus, siis annab ta potentsiaalset energiat. 2. Mida nimetatakse keha siseenergiaks? Keha koostisosakeste kineetiliste ja potentsiaalsete energiate summat. 3. Millised on kaks moodust keha siseenergia muutmiseks? Soojus ülekandega ja mehhaanilise tööga. 4. Loetle soojusülekande kolm liiki. Soojusjuhtivus, soojuskiirgus ja konvektsioon 5. Millega on määratletud soojusülekande suund? Soojusülekandel antakse energiat alati kõrgema temperatuuriga madalama temperatuuriga kehale. 6. Kui kaua saab soojusülekanne kesta? Soojusülekanne kestab kuni sellest osa võtvate kehade temperatuur on võrdsustunud 7. Sõnasta soojusliku tasakaalu tingimus suletud süsteemis
temperatuuriskaalaks, sest selle jaotuvuse aluseks on termodünaamika II printsiip. -Gaasi olekuvõrrandid kus M on gaasi molaarmass m on gaasi kogus T on absoluutne temperatuur p on rõhk R on 8,31 -Isoprotsessid (nimetused, olekuvõrrandi erikujud) ISOTERMILINE protsess T = const T=T1=T2 Graafikuks on parabool ISOBAARILINE protsess p=const Graafikuks on sirge ISOHOORILINE protsess V=const Graafikuks on sirge -Siseenergia definitsioon, siseenergia muutmise võimalused Siseenergia on keha kõikide koostisosade kineetilisete ja potensiaalsete energiate summa. Siseenergiat saab muuta töö ja soojusülekande kaudu. * Suurendades tööd (keha teeb ise tööd) *Vähendades tööd (välisjõud teevad tööd) *Vähendada temperatuuri *Suurendada temperatuuri Siseenergia muut võrdub välisjõudude töö ja kehale üle kantud soojushulga summaga. -Soojushulk ning selle arvutamine 1) Temperatuuri muutmisel ,kus on erisoojus
Termodünaamika soojusnähtuste ajalooline ja väga oluline makrokäsitlus. Soojusmasin masin, mis muundab soojust (ja ka keha siseenergiat) tööks. I printsiip energia jäävuse seadus. II printsiip protsesside iseeneslikul kulgemisel looduses on kindel suund. Siseenergia keha molekulide kineetilise ja potensiaalse eneria summa. Siseeneriat saab muuta 1)talle soojushulka andes(kuumutamine) 2)mehaanilist tööd tehes(hõõrdumine). Q (juurde antav soojushulk) = delta U (siseeneria muut) + A (välisjõudude vastu tehtud töö). Soojusmasinates kasutatakse gaase sest 1) paisuvad paremini 2) tahke ja vedela aine suur rõhk paisumisel võib masinat kahjustada 3)gaasil on soojushulga üleandmine kergem
Vooluallikas Vooluallikas teeb tööd laetud osakeste ümberpaigutamisel elektrivooluringis. Vooluallikas on seade, mis tekitab vooluallikaga ühendatud juhis elektrivälja ja säilitab seda pika aja vältel. Väliste jõudude töö tulemusena muundub vooluallika sees mingi teist liiki energia elektrivälja energiaks ehk elektrienergiaks. Keemilisel reaktsioonil vabaneb siseenergia. Keemilisi vooluallikaid nimetatakse galvaanielementideks. Soojusallika siseenergia muundub elektrivälja energiaks termoelemendis. Mehaaniline energia muundatakse elektrienergiaks elektrivoolugeneraatoris. Valgusenergia muundatakse elektrivälja energiaks fotoelemendis. Mitu omavahel ühendatud fotoelementi moodustavad päikesepatarei. Mida nimetatakse vooluallika pooluseks? Vooluallika kohad, kuhu eralatakse positiivse ja negatiivse laenguga osakesed Mis ülesanne on vooluallikal?
Termodünaamika alused: 1) Termodünaamika käsitleb soojusülekannet ja soojuse muundumist tööks. 2) Tegeleb igasugust kütust tarbivate masinate konstrueerimise üldiste seaduspärasustega. 3) On makrokäsitlus. Seepärast on kasutusel makroparameetrid p, V, T, Q, U, m. I ja II printsiip: I printsiip U = Q + A -> Siseenergia muut on võrdne süsteemile antud soojushulga ja välisjõudude poolt tehtava töö summaga ehk Q = U A -> Süsteemile antud soojuse arvel suureneb süsteemi siseenergia ning süsteem teeb välisjõudude ületamiseks tööd. II printsiip Kasulik töö tekib ringprotsessil siis, kui kokkusurumine toimub madalamal rõhul, kui paisumine. Et väiksem rõhk antud ruumala juures tähendab madalamat temperatuuri, tuleb töötavat gaasi enne kokkusurumist jahutada, pärast kokkusurumist aga soojendada. Pole võimalik ehitada masinat, mis muudaks temale antud soojuse täielikult tööks.
Siseenergiaks nimetatakse keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summat. Siseenergia levimist ühelt kehalt teisele nimetatakse soojusülekandeks. Soojusülekandes levib siseenergia soojemalt kehalt või kehaosalt külmemale. Seejuures soojema keha siseenergia väheneb ja külmema keha siseenergia suureneb. Soojusülekanne kestab seni, kuni kehade temperatuurid saavad võrdseks. Sel juhul öeldakse, et on saabunud termodünaamiline tasakaal. Soojusülekannet liigitatakse siseenergia ülekande viiside alusel soojusjuhtivuseks, konvektsiooniks ja soojuskiirguseks. Soojusjuhtivuseks nimetatakse soojusülekannet, kus energia levib ühelt aine osalt teisele molekulidevaheliste põrgete tõttu, ilma et aine ümber paikneks. Konvektsiooniks nimetatakse soojusülekannet, kus energia levib gaasi- või vedeliku liikumise tõttu. Soojuskiirguseks nimetatakse soojusülekannet, kus energia levib elektromagnetlainete kiirgamise ja neelamise tõttu.
Ekin=3/2kT, mis on temperatuuri "definitsiooniks" Ei ole raske näha, et niimoodi defineeritud rõhku ja temperatuuri kasutades saame meile tuntud gaasi oleku võrrandi. Ainult nüüd me teame ka, kuidas need suurused on seotud punktmasside liikumist iseloomustavate suurustega Ideaalne gaas (näiteks kolviga silindris) on võimeline osaledes erinevates protsessides (isokoorilises jne) soojust vahetama ja tööd tegema. Selleks, et neid protsesse mõista, peame defineerima ideaalse gaasi siseenergia. Ideaalse gaasi siseenergia (U) on ideaalse gaasi massipunktide kineetiliste energiate summa: U=Ekin,i=NEkin=N3/2kT Siseenergia U on olekufunktsioon (p, V, T, U olekufunktsioonid) Reaalse gaasi puhul on siseenergia · molekulide liikumise summaarne kineetiline energia, · aatomite liikumise (molekulides) summaarne kineetiline energia · molekulide potentsiaalne energia, · aatomite summaarne potentsiaalne energia molekulides NB
korrutis on jääv. T = const. pV = const., seega kogu soojus läheb tööks (Q = A). Graafikuks hüperbool. 2) Gay Lussaci seadus: isobaarilisel protsessil antud gaasikoguse ruumala ja temperatuuri suhe on jääv. p = const. V / T = const. Graafikuks sirge. 3) Charles'i seadus: isohoorilisel protsessil antud gaasikoguse rõhu ja temperatuuri suhte on jääv. V = const. p / T = const., seega kogu soojus läheb siseenergia muutmiseks (Q = U). Graafikuks sirge. 4) Adiabaatiline protsess: selline protsess, mille käigus ei toimu soojusvahetust väliskeskkonnaga. Q = 0. Töö tegemine võimalik vaid siseenergia arvelt. U = A, seega töö tegemisel gaasi temperatuur langeb. · Siseenergia keha kõikide molekulide korrapäratu liikumise kineetilsite energiate ja nende vastastikmõju potentsiaalsete energiate summa. Ideaalse gaasi puhul võrdeline absoluutse temperatuuriga
· V(ruumala) konsentratsioon) Kui üht olekuparameetrit. · T(abs. Temperatuur) · v(molekulide muuta, siis muutub vhmlt · (tihedus) keskmine kiirus veel üks ja seega ka olek. Molekul- molekulaarfüüsikas vähim osake, millest ained koosnevad ja mis on pidevas kaootilises liikumises Temperatuur- iseloomustab keha soojuslikku seisundit; molekulide liikumise keskmise kineetilise energia ja siseenergia mõõt (t) Absoluutne temperatuur- temperatuur Kelvini skaalal (T) Absoluutne nulltemperatuur- temperatuur, mille saavutamisel molekulid lakkavad liikumast Ideaalne gaas- lihtsaim mudel gaasi kirjeldamiseks, milles ei arvestata molekulide mõõtmeid ja vastastikmõju Mool- ainehulk, mis sisaldab Avogadro arvuga võrdse arvu molekule või aatomeid (mol) Avogadro arv- aatomite või molekulide arv ühes moolis aines (N A) Molaarmass- ühe mooli aine mass (M)
kondensatsioon endotermiline protsess – energia/soojus neeldub ΔH > 0 nt: keemiliste sidemete lõhkumine / lagunemisreaktsioonid; sulamine, aurustumine adiabaatiline protsess – energia/soojusvahetus puudub protsessid olekuparameetrite järgi isotermiline protsess – const temperatuur isobaariline protsess – const rõhk isokooriline protsess – const ruumala SISEENERGIA süsteemi koguenergia E E = Ekin. + Epot + U Ekin ja Epot – süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia U - siseenergia siseenergia U J/mol – süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia. isoleeritud süsteemis U=const ja U = 0, st koguenergia on jääv. siseenergia muut U = w + q w – süsteemi poolt/suhtes tehtud töö q – süsteemile antud või ära võetud energia/soojus
Vedelik täidab mahuti ja osaliselt ka peenikese toru. Vedeliku ruumala muutumisel ehk termomeetri soojenemisel või jahtumisel vedelikusamba pikkus paisumistorus muutub. 12.Keha aineosakeste kineetilise energia ja potensiaalse energia summa moodustab keha siseenergia. Keha siseeenergia muutub temperatuuri muutumisel, kuid ka aine oleku muutumisel. 13.Siseenergia muutusele vastavad füüsikalist suurust nimetatakse soojushulgaks. Soojushulgaks nimetatakse keha siseenergia hulka, mis kandub sellelt teisele kehadele või siis teistelt kehadelt antud kehale. 14. Soojusülekandes levib siseenergia soojemalt kehalt külmemale kehale. 15.Soojusjuhtivuseks nimetatakse siseenergia levimist ühelt aineosakeselt teisele. Siseenergia levimist vedeliku- või gaasivoolude liikumise teel nimetatakse konvektsiooniks. Soojenedes vedelate ja gaaide osad muutuvad kergemaks ja tõusevad üles poole, külmemad osad langevad alla. Tekib vedeliku või gaaside ringlus e. Konvektsioon
Termodünaamiks(soojujsõpetuse) põhimõisted: keha siseenergia U-kõigi molekulide kineetilise ja pot. energiate summa(J). Soojushulk Q-ühelt kehalt teisele ülekandunud siseenergia(J). Ülekandumine võib toimuda 3viisil:1)kiirguse teel 2)soojus juhtimise teel 3)konvektsiooni(vedeliku või gaasi ringvoolu) teel. Erisoojus c-soojushulk, mis tõstab 1kg aine temperatuuri 1K võrra, neid võib leida tabelist. Sulamissoojus -soojushulk, mis sulatab 1kg kristalset ainet sulamistemperatuurini(mis määratakse normaalrõhul)
Soojusnähtused elutoas. Ma lähen tuppa, seal tundub jahe ja ma hakkan ahju tuld tegema. Köigepealt lapin puud ahju, panen paberit ka ja seejärel süütan need tikuga põlema. Tikk süttib tänu sellele, et tiku otsas oleva tahi ja karbi vahel tekib tugev hõõrdejõud. Toas muutub õhk aina soojemaks, sest ahjus on tuli ehk toimub põlemine, mille tulemusena eraldub soojus ja ahju seinad soojenevad. Toimub konvektsioon ehk siseenergia kandub üle ühelt kehalt teisele, antud juhul õhu kaudu. Sooja ahju juures puutub õhk vahetult kokku sooja pinnaga ja soojeneb. Niisiis ma tunnengi juba, et toas on õhk muutunud soojemaks. Ma istun maas ja vaatan televiisorit. Püsti tõustes ma tunnen, et tegelikult on toas veelgi soojem, kui mulle põrandal istudes tundus. Põhjus on selles, et soojenemisel õhk paisub ja tihedus väheneb, seega muutub kergemaks. Ümbritsev jahe õhk on tihedam ja soojale õhule mõjub
Antud gaasimassi ruumala suureneb 1 kraadi võrra soojenemisel jääva rõhu all 1/273 võrra sellest ruumalast, mist al oli 0kraadi C juures (Gay-Lussaci seadus). Termodünaamika I seadus. See on soojusnähtuse teooria. Füüsikaliste kehade süsteemi, mis pole vastasmõjus süsteemiväliste kehadega nim isoleeritud termodünaamiliseks süsteemiks. Kõikidel makroplastilistel kehadel on peale mehaanilise energia veel siseenergia, mis sõltub ainult keha osakeste sisemiselt olekust (temp, ruumalast, rõhust). Aine osakeste vastastikmõju (tõmbe tõukejõud) määrab sisemise potensiaalse energia, liikumine aga määrab kineetilise energia. Need energiad kokku moodustavadki keha siseenergia. Siseenergia koos keha mehaanilise energiaga mood keha koguenergia. Selle energi jaoks kehtib energia jäävuse seadus: energiat ei teki looduses eimillestki ega ei hävi kuhugi. Energia hulk on igavene ja muutmatu
Keemia termodünaamika alused 1. Ideaalse gaasi definitsioon. Ideaalse gaasi olekuvõrrand. Ideaalse gaasi olekufunktsioonid p, T, V, U (siseenergia). Ideaalse gaasi kineetilise teooria alused rõhu, temperatuuri ja siseenergia avaldised osakeste liikumisolekute kaudu. 1) Ideaalne gaas on reaalse gaasi lihtsaim mudel, kus lihtsuse mõttes oletatakse, et : · Molekulidel on lõpmata väikeste elastsete kerakeste omadused · Molekulide liikumine on kulgliikumine · Ideaalne gaas on lõpmatult kokkusurutav · Molekulide vastasmõju seisneb ainult nende omavahelistes elastsetes põrgetes · Ideaalset gaasi pole võimalik veeldada
Füüsika 1.Kineetilise ja potentsiaalse energia vahekord erinevate aine olekute vahel. Iga aine võib esineda gaasilises, vedelas või tahkes olekus. See on määratud molekulide vahel mõjuvate tõmbe- ja tõukejõududega. Need jõud põhjustavad molekulidevahelist potentsiaalset energiat, mis koos molekulide kineetilise energiaga moodustavad siseenergia. Gaaside korral on molekulide keskmine kineetiline energia palju suurem molekulidevahelisest potentsiaalsest energiast ja ideaalse gaasi korral loetakse potentsiaalne energia võrdseks nulliga. Vedelike korral on molekulide keskmine kineetiline energia ligikaudu võrdne keskmise potentsiaalse energiaga, aga tahkiste korral sellest palju väiksem. 2. Ülekandenähtused: difusioon, soojusjuhtivus ja sisehõõre. Erinevates olekutes kulgevad erinevalt ka ülekandenähtused
Agregaatolek aine oleku vorm, mille määravad molekulide soojusliikumise iseärasused. See sõltub välistingimustest, peamiselt rõhust ja temperatuurist. Tavaliselt eristatakse kolme agregaat olekut: gaasilist, vedelat, tahket. Amorfne keha tahkis milles esineb aatomite või molekulide lähikorrastatus. Amorfse keha siseehitus sarnaneb vedeliku siseehitusega, kuid amorfne keha säilitab nii kuju kui ruumala. Pikaajalisel seismisel amorfsed kehad kristalliseeruvad, sest nende siseenergia on suurem kui samast ainest kristall tahkisel. Aur kriitilisest temperatuurist madalama temperatuuriga gaas. Avogadro arv võrdne osakeste arvuga ühes moolis aines, osakesteks võivad olla aatomid, molekulid, ioonid, elektronid ja teised. Difusioon molekulide kaootilise liikumise tõttu toimuv ainete segunemine. See toimub nii gaasides vedelikes kui tahkistes. See on pöördumatu protsess, mille käigus toimub süsteemi eri osade parameetrite võrdsustumine
6. Kuidas saab muuta keha siseenergiat? 7. Mida näitab aine erisoojus? 8. Õhku saab kokku suruda, vedelikku ja tahkist praktiliselt mitte. Miks? 9. Suhkur lahustub kuumas vees kiiremini kui külmas vees. Miks? 1. Mida kiiremini liiguvad aineosakesed, seda kõrgem on aine temperatuur. 2. (Sama mis gaasi ja vedelikuga) Keha ruumala muut on võrdeline temperatuuri muuduga. 3. Soojushulgaks nimetatakse keha siseenergia hulka, mis kandub sellelt teisele kehale või siis teistelt kehadelt antud kehale. (tähis- Q ja ühikud on 1J ning 1cal) 4. Soojusjuhtivus, Konvektsioon ja Kiirgus Soojusjuhtivuseks nimetatakse siseenergia levimist ühelt aineosakeselt teisele. Konvektsiooniks nimetatakse siseenergia levimist vedeliku või gaasivoolude liikumise teel. 5. Mida kõrgem on temperatuur ja tumedam kiirgava keha pind, seda rohkem energiat
4. Too näiteid erinevate energia liikide kohta looduses, kirjelda energia muundumist looduses. Energia liigid looduses: • mehhaaniline energia (potensiaalne energia+kineetiline energia) a)potensiaalne energia b)kineetiline ehk liikumisenergia N: mäetippude lumel on potensiaalne energia, kuid kui gravitatsioon ületab hõõrdejõu ja tekib laviin, saab lumi kineetilise energia. • elastsusenergia N: maakoore liikumine • siseenergia ehk soojusenergia N1: külm käsi ja kuum kulp teineteise vastu panna, kulbilt kandub käele energia, tunneme sooja. N2: hoovused. • keemiline energia N: tuumaenergia põletamine • kiirgus • laineenergia N: tõusud ja mõõnad 5. Mis on maa siseenergia ja milliseid protsesse see põhjustab? Maa siseenergia on planeedi tekkimisel maapinnas talletunud energia. Maa siseenergia toimel
Termodünaamika I kordamisküsimused 2013 1. Nimetada termodünaamika kolm printsiipi. Esimene printsiip on energia jäävuse seadus, millest järeldub siseenergia U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus U=Q-W, kus Q on süsteemi sisestatud soojushulk ja W süsteemi tehtud töö. Teine printsiip määrab iseeneslike protsesside suuna. Klassikalised sõnastused, mille kohaselt soojus ei saa iseenesest minna külmemalt kehalt soojemale ja ei ole võimalik ehitada perioodiliselt töötavat soojusjõumasinat, mille tegevuse ainus tulemus on soojuse muundumine tööks Kolmas printsiip määrab termodünaamilises tasakaalus olevate süsteemide käitumise
1) Nimetada termodünaamika 3 printsiipi: Termodünaamika esimene printsiip on energia jäävuse seadus, millest järeldub siseenergia U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus U=Q- W, kus Q on süsteemi sisestatud soojushulk ja W süsteemi tehtud töö. Termodünaamika teine printsiip määrab iseeneslike protsesside suuna. Klassikalised sõnastused, mille kohaselt soojus ei saa iseenesest minna külmemalt kehalt soojemale ja ei ole võimalik ehitada perioodiliselt töötavat soojusjõumasinat, mille tegevuse ainus tulemus on soojuse muundumine tööks
seadus)....................................................................................................................................................4 8.Mehaaniline töö e.(mahumuutuse töö), arvutamine (valem) ja kujutamine olekudiagrammil...........5 9.Tehniline töö e.(rõhumuutuse töö), arvutamine (valem) ja kujutamine olekudiagrammil.................5 10.Siseenergia ja soojuse mõiste (kuidas leitakse siseenergia, muutuse määramine protsessis)...........5 11.Termodünaamika esimene seadus (sõnastus ja matemaatiline avaldis)........................................... 6 12.Entroopia mõiste ja TS-diagramm....................................................................................................6 13.Soojushulga määramine entroopia abil (Soojushulga kujutamine TS-diagrammil).........................7 14
korrapärane paigutus kristallis hävib. Aine jahtumisel hakkavad aeglaselt liikuvate aineosakeste vahel mõjuma tõmbejõud ning osakesed paigutuvad jälle korrapäraselt. Energia, mille saab sulamistemperatuurini kuumutatud kristalliline aine üleminekul vedelasse olekusse, kulub aine kristallide lõhkumiseks. Energia hulka, mis on vajalik 1 kg kristallilise aine sulatamiseks sulamistemperatuuril, nimetatakse selle aine sulamissoojuseks. Sulamistemperatuuril on 1 kg mingi aine siseenergia vedelas olekus sulamissoojuse võrra suurem kui sama ainekoguse siseenergia tahkes olekus. Tahkumisel vabaneb niisama palju energiat, kui kulub selle aine sulatamiseks. Tahkumisprotsessis vabanev siseenergia kompenseerib aine jahtumisest tingitud energiakaod, seepärast tahkumise vältel temperatuur ei muutu. Kristallilise aine sulamistemperatuur sõltub aineosakeste keskmisest potentsiaalsest energiast.
FÜÜSIKA Soojusõpetus Isoprotsesside käigus üks olekuparameeter (p-rõhk, V-ruumala, T-temperatuur) ei muutu. Üks olekuparam. võib konstantseks jääda. 3liiki: isobaariline(muutumatu-p), isohooriline(muutum.-V), isotermiline(muutum.-T). pV = const. seletatavad nähtused: gaasi kuumutamine kinnises balloonis on isohooriline protsess., väikeste õhumullide ruumala sõltuvus rõhust vee all on isotermiline prots., Gaasi kuumutamine liikuva kolviga anumas, kui kolvi peal on raskus, on isobaariline prots. Reaalse gaasi molekule ei käsitleta punktmassina ja arvestatakse molekulide vahel mõjuvat tõmbejõudu. Ideealne gaas:1.molekulid on punktmassid, 2. põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed, 3. molekulide vahel pole vastastikmõju. Soojusülekande liigid on:1.soojusjuhtivus - soojus kandub osakeslt osakesle ilma, et aine ümber paigutuks. Nt kuumas kohvis läheb metalli...
vedeliktermomeeter- koosneb vedeliku reservaarist ja kapillaartorust. soojenedes vedelik reservaaris paisub ja tungib kapillaartorusse. bimetalltermomeeter- põhiosa on bimetallvedru, bimetall on 2 erinevat metalli kokku pandud, mis soojenedes paisuva erinevalt ja seetõttu muutub kumerus. siseenergia- kineetilise ja potentsiaalse energia summa. temperatuuri tõusul suureneb osade kineetiline energia ja koos selle siseenergia soojushulk- siseenergia hulk, mille keha saab või kaotab soojusülekande käigus. soojusülekanne- siseenergia kandumine ühelt kehalt teisele või ühelt kehaosalt teisele osale. ülekanne kestab, kuni temperatuurid ühtlustuvad. soojusjuhtivus- toimub tahketel kehadel, mis on üksteisega seotud, osad hakkavad kiiremini liikuma, kuna seotud naaberosadega kandub liikumine edasi ka neile. head soojusjuhi on metallid, halvad gaasid. vaakum on kõige halvem soojusjuht.
Massiprotsent × 100 % Dissotsiatsioonimäär Aine mass m=c × M m= n × M pH= - log |H| pH=pK log |H|= |H|=K × [HO] = pOH= - log |OH¯| |OH¯|= Molaarmass M = V × Cm M= M= Molaalsus Cm= Cm= Ruumala V= V= Konsentratsioon C= C= C= Happe ja soola suhe: = Moolide arv n= n=C×V Entalpia H= U+nRT H=G+TS Siseenergia U=H-nRT U= q - w Gibbsi vabaenergia G=H-TS G= -nFE G=Gr°+ RT ln Q Entroopia S=R ln S= S=nc ln S= nR ln S= nR ln Kiirus v = v=K×C(a)×C(b) v(t2)= v(t1) × Poolestusaeg t= t(e,k) = i× K(e,k) × Cm (elektrolüütide puhul i= × (produktide ioonide arv -1) + 1 Osmootne rõhk = i × Cm × RT Tasakaalukonstant Ka= lnK= lnK = ln = × - ) K2= K1 × aktivatsioonienergia E=E - lnQ
Soojuspaisumine Nähtus, kus ained soojened paisuvad ja jahtudes tõmbuvad kokku. Bimetall termomeetri ehitus ja tööpõhimõte Bimetall termomeeter on kaks erinevat metalli kõvasti kokku surutud. Soojenedes metallid paisuvad ja bimetall kõverdub. Siseenergia? Kuidas seotud temp.? 1. Aineosade kineetilise ja potentsiaalse energia summa. 2. Temperatuuri muutudes, muutub osade liikumiskiirus e kineetiline energia. 3. Mida kõrgem temperatuur, seda suurem on aineosakeste siseenergia. Browni liikumine? Mida näitab.? 1. Kergete osade liikumine, molekulide põrgete tõttu. 2. Aine osad on pidevas korrapäratus e kaootilises liikumises. Soojushulk Füüsikaline suurus, mis näitab kui suure siseenergia hulga keha saab või kaotab soojusülekande käigus. Soojusülekanne Nim. siseenergia kandumist ühelt kehalt teisele või ühelt kehaosalt teisele osale. Soojusjuhtivus 1. Üks soojusülekande liik, mis toimub tahketes kehades. 2
TERMODÜNAAMIKA Soojusülekanne- siseenergia levimine ühelt kehalt teisele. Soojusülekande liigid: · Soojusjuhtivus- soojusülekande liik,kus energia levib ühelt kehalt teisele molekulide vaheliste põrgete tõttu. · Konvektsioon- soojusülekande liik, kus energia levib gaasi või vedeliku liikumise tõttu. · Soojuskiirgus- soojusülekandeliik, kus energia levib elektromagneetiliste lainete kiirgamise tõttu. Keha pinna soojuse äraandmise võime sõltub: · Temperatuurist · Massist · Pinnaomadustest · Pindalast
Võnkeperioodiks nimetatakse ajavahemikku, mis kulub ühe täisvõnke sooritamiseks. Võnkesageduseks nimetatakse võnkeperioodi pöördväärtust. Sagedus näitab võngete arvu ühes sekundis. Helid liigitatakse infraheliks, kuuldavaks heliks ehk hääleks ja ultraheliks. Heli levib õhus, sõltuvalt õhutemperatuurist, kiirusega 330-340 m/s. Heli iseloomustatakse helikõrguse ja helivaljuse abil. Mida suurem on võnkesagedus, seda kõrgem on heli. 3. Soojusõpetus · Siseenergia. Soojusülekanne Soojusülekandeks nimetatakse siseenergia levimist ühelt kehalt teisele. Soojusülekandes levib siseenergia soojemalt kehalt külmemale kehale. Soojushulgaks nimetatakse keha siseenergia hulka, mis kandub sellelt teiselekehadele või siis teistelt kehadelt antud kehale. Soojusjuhtivuseks nimetatakse siseenergia levimist ühelt aineosakeselt teisele. Konvektsiooniks nimetatakse siseenergia levimist vedeliku- või gaasivoolude liikumise teel. · Aine agrekaatoleku muutused
Charlesi valem: ......................... Antud gaasikoguse temperatuuri tõstmisel ühe kraadi võrra 1C konstantsel ruumalal kasvab tema rõhk p0 ..................... võrra Üldistus Mendelejev-Clapeyroni võrrand e universaalne gaasi seadus Valem: m- gaasi mass ... - molaarmass ... -moolide arv R= 8,31 J/(molK) gaasi universaalne konstant Soojus Soojus on ühelt süsteemilt teisele energia ülekandumise mikroskoopiline moodus. Siin kandub üle ainult siseenergia ning see jääb ka uues süsteemis mikroosakeste korrapäratu liikumise energiaks Teiseks energia ülekandumise viisiks on töö, mille saab üle kanda mistahes energia vormi mistahes teiseks vormiks Soojuse ülekande viisid · Soojusjuhtivus vaja kontakti kehade vahel · Konvektsioon vaja keha osade liikumist · Soojuskiirgus toimub iga keha korral, mille temperatuur on kõrgem kui 0 K st reaalselt iga keha korral Soojusjuhtivuse järeldused
olekufunkts on ümbritsetud temale omaste Reaktsiooni isobaar Isobaariga saab leida olekuparameeteritega (yl: H,S,V kesk: P,V all: G,T,F) tasakaalukonstandi, kui P=const Eksotermiline protsess soojus eraldub Reaktsiooni isoterm Isotermiga saab leida Endotermiline protsess soojus neeldub tasakaalukonstandi, kui T=const Entalpia H soojusefekti energia, nn parim osa soojusest Siseenergia muut ( qv = deltaU ) on võrdne Entalpia muut ( qp = deltaH )on soojusefekt konstantsel soojusefektiga konstantsel ruumalal rõhul Siseenergia U kõikide energialiikide summa, sisaldab Entroopia S Termodünaamiline funktsioon, mis endas nii soojusefekti kui paisumistööd iseloomustab süsteemi püüdlemist korrapäratuse poole. Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta Süsteemi korratuse määr
p1V1 pV 2 2 const pp,V,gaasi rõhk, V gaasi ruumala, T gaasi temperatuur T on gaasi olekuparameetrid T1 T2 Temperatuur T t 273K T absoluutne temperatuur (1K), t Celsiuse skaala temperatuur (1C) Soojushulk on siseenergia hulk, mis kandub soojusvahetuse teel ühelt kehalt teisele. Q cmt c aine erisoojus, t temperatuuri muut Q qm q kütteväärtus (J/kg) Termodünaa-mika I Süsteemile ülekandunud soojushulga arvel suureneb süsteemi siseenergia ja süsteem teeb mehaanilist tööd. printsiip
Selle tulemusena toimub aatomitevaheliste keemiliste sidemete tekkimine ja katkemine Keemiliste sidemete lõhkumiseks kulutatakse energiat Keemiliste sidemete tekkimisel eraldub energiat ja osakesed lähevad püsivamasse olekusse Süsteemi olekut ja tema muutus saab iseloomustada olekuparameetriga ja olekufunktsiooniga. Olekufunktsioonid on arvutavad suurused. Süsteemi olekufunktsioonideks on sellised süsteemi olekut iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist: siseenergia, entalpia, entropia, vabaenergia. Olekufunktsiooni erinevus kahe oleku vahel sõltub ainult nendest olekutest, aga mitte viisist, kuidas ühest teise liiguti. Süsteemi summaarset võimet teha tööd nimetatakse tema siseenergiaks U. Siseenergia ühikuks on dzaul (J). Siseenergia on süsteemi koguenergia. Siseenergia muutusega, näiteks gaasi kokkusurumisel, kaasneb reeglina molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia muutus. Kineetiline energia
Langemisnurk on alati võrdne peegeldumisnurgaga . Kui valgus läheb hõredamast tihedamasse,murdub ta pinnaristsirge poole. SISEENERGIA-aineosakeste kineetilise ja potentsiaalse energia summa, soojenemisel suureneb. SOOJUSHULK-siseenergia hulk,mille keha saab või kaotab soojusülekandel. 1 cal on soojushulk,mis on vajalik 1g vee temp tõstmiseks 1OC võrra. 1 cal=4,2 J soojushulk=erisoojus*mass*(lõpptemp-algtemp) Q=cm(t 2-t1) SOOJUSÜLEKANNE-keha siseenergia kandumine ühelt kehalt teisele: Soojusjuhtivus-keha siseenergia levimine ühelt aineosakeselt teisele, konvektsioon- soojusenergia levimine vedeliku või gaasi voolude liikumise teel, kiirgus- soojusenergia levib kiirgusena MUDEL- mingi tuntud eseme või nähtuse järeletehtud kujutis,vastab tegelikkusele,suurem või väiksem,ei pruugi olla lõplik,tasapinnaline või ruumiline RUTHERFORDI AATOMIMUDEL: aatomi keskel on väga väike pos laetud tuum läbimõõduga 10 -13 cm
Referaat Aku laadimine Juhendaja Koostaja Grupp Kool 2010-2011 Õ.A. Juttu tuleb järgnevas referaadis aku laadimisest. Akust saab vooluallikas alles pärast selle laadimist (toimuvad keemilised reaktsioonid, milles teise vooluallika elektrivälja energia muundub aku siseenergiaks), laadimiseks kasutatakse teist alalisvoolu allikat. Pooluste ühendamisel juhiga hakkavad akus toimuma keemilised reaktsioonid, milles akusse talletunud siseenergia muundub uuesti elektrivälja energiaks. Akut iseloomustatakse laengu suurusega, mis võib läbida akuga ühendatud juhi ristlõiget laetud aku täielikul tühjenemisel, nim. aku mahutavuseks ja mõõdetakse ampertundides (1A*h, suuruselt võrdne elektrilaenguga, mis tunni jooksul läbib juhi ristlõiget). Soojusallika siseenergia muundub elektrivälja energiaks termoelemendis. Mehhaaniline energia muundatakse elektrienergiaks elektrivoolugeneraatoris. Valgusenergia muundatakse elektrivälja
Jagunevad: Isobaariline – protsess, kus muutumatuks jääb rõhk[p=const], näide: gaasi kuumutamine liikuva kolbiga anumas [V1/T1/V2T2] Isokoorne – protsess, kus muutumatuks jääb ruumala[V=const], näide: kinnises anumas toimuvad protsessid [p1/T1 = p2/T2] Isotermiline – protsess, kus muutumatuks jääb temperatuur[T=const] [p1V1 = p2V2] 11. Termodünaamika I seadus – Termodünaamilisele süsteemile juurdeantav soojushulk läheb süsteemi siseenergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks[Q =DeltaU + A] 12. Gaas kui töötav keha –gaas paisub võrreldes vedelike ja tahkete ainetega palju rohkem;soojushulga üleandmine vedelikule või tahkele ainele on palju raskem kui gaasile, kuna gaasis saavutatakse see erinevate gaaside reageerimise teel. 13. Soojusmasin – masin, mis muudab keha siseenergia mehaaniliseks energiaks,
Kordamine kontrolltööks 3. TERMODÜNAAMIKA ALUSED Termodünaamika põhineb mittetõestatavatele printsiipidele. Makrokäsitlus. Käsitleb soojusülekandeid ja soojuse muundamist tööks. Siseenergia on keha kineetlisise- ja potensiaalse energia summa. Esimene printsiip: Termodünaamilisele süsteemile juurdeantav soojushulk läheb süsteemi siseenergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks. Q=U+A Soojusmasinad on masinad, mis muundavad soojust tööks. Neljataktiline sisepõlemismootor: 1. takt- sisselasketakt: kütus siseneb, väljalaskeklapp on suletud, kolb liigub alla 2. takt-survetakt: küttesegu surutakse kokku, süttib küünlasädemega 3. takt- töötakt: gaasid paisuvad surudes kolvi alla 4
ühest liigist teise. · Keha molekulide kineetilise ja potensiaalse energia summat nimetatakse mikrokäsitluses keha siseenergiaks. Valemid U = A- Q Q =U + A , Termodünaamika esimese printsiibi matemaatiline väljendus Keha siseenergiat saab muuta temale soojushulka andes või mehaanilist tööd tehes. · Kui keha ei paisu, läheb soojushulk keha siseenergia muutmiseks. Mikrokäsitlusest teame, et siseenergia (molekulide energia) on võrdeline temperatuuriga. · Igiliikur ehk perpetuum mobile masin, mida on püütud leiutada ja mille leiutajad ignoreerisid termodünaamika esimest printsiipi.
levib elektriväli ka selles. Ka vooluallikka sisse tekib elektriväli, mis takistab laetud osakeste koondumist poolustele. Elektrijõud laetud osakesi poolustele paigutada ei saa, seda teevad välised e. mitteelektrilised jõud, kasutades selleks mingit teist liiki energiat. Väliste jõudude töö tulemusena muundub vooluallika sees mingit teist liiki energia (siseenergia, valgusenergia, mehhaaniline energia) elektrivälja energiaks e. elektrienergiaks. Keemilisel reaktsioonil vabanev siseenergia (keemiline energia) muundub elektrivälja energiaks keemilistes vooluallikates (patarei, aku). Keemilistes vooluallikates eralduvad erinimeliselt laetud osakesed keemiliste reaktsioonide tulemusena. Keemilisi vooluallikaid (v.a. akud) nim. galvaanielementideks. Keemiliste reaktsioonide tulemusena tekib galvaanelemendis siseenergia ülejääk, mis muundub elektrivälja energiaks. Galvaanelemendi tööiga on suhteliselt lühike ning keemilised protsessid mittepööratavad. Mitu järjestikku e
Termodünaamika I printsiip: süsteemi üleminekul ∆U = Q – A ühest olekust teise võrdub siseenergia muut üleantud ∆U-siseenergia muut, Q-soojushulk soojushulga ja tehtud töö vahega. (J), A-töö Termodünaamika II printsiip: soojust ei saa üle kanda külmemalt kehalt soojemale eilma, et sellega kaasneks teisi muutusi nendes kehades või neid ümbritsevates kehades. Coulombi seadus ehk eletrostaatika põhiseadus: q ¿q kaks laengut mõjutavad teineteist jõududega, mis on F=k 1 2 2 F-laengutevaheline
Füüsika 1)Sõnasta termodünaamika I seadus + valem. Süsteemi siseenergia muut süsteemi üleminekul ühest olekust teise võrdub välisjõudude töö ja süsteemile antud soojushulga summaga. U=A+Q [U=siseenergia muut(J) ; A=Välisjõudude töö (J); Q=Süsteemile antud soojushulk] 2)Kuidas arvutada soojushulka? *Q=Km -> kütuse kütteväärtus [K=kütteväärtus J/kg0C;Q=Soojushulk J, kütuse mass kg] *Q=m -> sulamine [Q= soojushulk J; m=mass kg, =sulmaissoojus J/kg]
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
