Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Soojus". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
soojus, olekute, soojushulk, ülekandenähtused, soojusülekanne, siseenergia, kristallvõre, faasisiirde, paigutus, olekud, mõõtühik, tahkiste, impulss, agregaatolekud, faasid, kolmes, ülijuht, ferromagneetik, ülivoolav, ainel, faase, faasisiirdeks, võnkumine, vedelikus, kaootiline, neeldumine, vabanemine, veeldumiseks, härmatumiseks, tähegakirjeldamisel. Nendeks on suurused, mida on võimalik hõlpsasti mõõta, näiteks ainekoguse mass, rõhk, ruumala, temperatuur . Suurusi rõhk, ruumala ja temperatuur nimetatakse ka olekuparameetriteks. Olek ei tähenda siin mitte agregaatolekut, vaid ainekoguse seisundit, mis on määratud olekuparameetrite p, V ja T konkreetsete väärtuste kogumiga. Kui ühte olekuparameetrit muuta, muutub ka vähemalt üks teine olekuparameeter. 4.1.1. Temperatuur, soojus ja siseenergia Soojusõpetuse üheks põhimõisteks on temperatuur. Temperatuuril ei ole lühikest ja kõikehõlmavat definitsiooni. Sageli öeldakse , et temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit ja on määratud keha molekulide soojusliikumise kineetilise energiaga. Molekulide soojusliikumine esineb mitmel kujul. Tahkistes molekulid võnguvad kindlate tasakaaluasendite ümber, vedelikes toimub lisaks võnkumisele veel
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
kahe oleku võrdlemisel saame T = T ehk p1T2 = p2T1 . 1 2 seadus): = const ; T 1 2 Isotermiline protsess, kui gaasi temperatuur ei muutu (Boyle'i - Mariotte'i seadus: pV = const ; kahe oleku võrdlemisel saame p1V1 = p2V2 . Keha siseenergiaks nim keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summat. Siseenergia levimist ühelt kehalt teisele nim soojusülekandeks. Soojusülekandes levib siseenergia alati soojemalt kehalt külmemale. Soojusülekande liigid on: 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
Tahkumiseks/Kristallisatsiooniks nimetatakse aine üleminekut vedelast faasist tahkesse. Sulamiseks nimetatakse aine üleminekut tahkest faasist vedelasse. Sublimatsiooniks nimetatakse aine üleminekut tahkest faasist gaasilisse. Sublimatsiooniks nimetatakse tahkise aurumist. Härmatumiseks nimetatakse aine üleminekut gaasilisest faasist tahkesse. Rekristallisatsiooniks nimetatakse faasisiiret, millepuhul muutub tahke aine kristallstruktuur. Siirdetemperatuuriks nimetatakse faasisiirde puhul antud aine temperatuuri, mis sõltub rõhust. Aine kolmikpunktiks nimetatakse sellist rõhu ja temperatuuri väärust, kus 3 olekut on tasakaalus. Aurumissoojus on soojushulk, mis kulub 1 massiühiku vedeliku muutmiseks auruks antud rõhul. Auruks nimetatakse gaasilist faasi vedeliku pinna lähedal. Keemistemperatuuriks nimetatakse temperatuuri, mille juures aine läheb keema, sõltub rõhust. Keemissoojuseks nimetatakse vedeliku aurustumissoojust keemistemperatuuril.
molekulide tungimine teise aine molekulide vahele (kirjeldamiseks kontsentratsioon). Soojusjuhtivus on kindla suunaline soojuse levik keskkonnas kõrgema temperatuuriga piirkonnast madalama temperatuuriga piirkonda omavaheliste põrgete tulemusena (kirjeldamiseks soojushulk ja temperatuur). Sisehõõre on keskkonnas (vedelikus ja gaasis) liikuvale kehale mõjuv takistusjõud. See võimaldab ühe keha teise abil liikuma panna nende vahetu kontaktita (kirjeldamiseks impulss). Gaasides leiavad ülekandenähtused aset tänu soojusliikumisele ja molekulivahelistele põrgetele. Mida hõredam on gaas, seda harvemad on ka molekulidevahelised põrked ja seda kiirem on ka difusioon. Difusiooni kiirus on võrdeline keskmise teepikkusega, mille molekul kahe põrke vahel läbib, sõltudes ka temperatuurist ning mehhaanilisest liikumisest (tuul). Ühesugustel tingimustel segunevad kiiremini need gaasid, mille molekulmass on väiksem. Soojusjuhtivust mõjutab gaasi mehhaaniline liikumine (tuul)
Termodünaamika alused Siseenergiaks nim. keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summat. Siseenergia levimist ühelt kehalt teisele nim. soojusülekandeks. Soojusülekandes levib siseenergia soojemalt kehalt või kehaosalt külmemale. Seejuures soojema keha siseenergia väheneb ja külmema keha siseenergia suureneb. Soojusülekanne kestab seni, kuni kehade temp. saavad võrdseks. Soojusülekande liigutus: ¤Soojusjuhtivuseks nim. soojusülekannet, kus energia levib ühelt aineosakeselt teisele molekulidevaheliste põrgete tõttu, ilma et aine ümber paikneks. ¤Konvektsiooniks nim. soojusülekannet, kus energia levib gaasi-või vedeliku liikumise tõttu. ¤Soojuskiirguseks nim. soojusülekannet, kus energia levib elektromagnetlainete kiirgamise ja neelamise tõttu.
Termodünaamika · Termodünaamika käsitleb soojusülekannet ja soojuse muundumist tööks · Termodünaamika tegeleb igasugust kütust tarbivate masinate konstrueerimise üldiste seaduspärasustega. · Termodünaamika on makrokäsitlus. Seepärast on kasutusel makroparameetrid p, V, T, Q, U, m. · Termodünaamika põhineb kahele printsiibile need on TD I ja II printsiip Ideaalse gaasi siseenergia ·Siseenergia on keha molekulide soojusliikumise keskmise kineetilise energia ning molekulidevahelise vastasmõju potentsiaalse energia summa. E = Ekin + Epot . ·Ideaalse gaasi puhul potentsiaalset energiat ei ole, seega siseenergia sõltub vaid kineetilisest energiast. ·Kineetiline energia sõltub temperatuurist. Seega Keha siseenergia sõltub keha temperatuurist. Keha temperatuuri muutmise viisid Keha temperatuuri,seega ka siseenergiat, saab muuta kahel viisil 1
· Siseenergia--makrokäsitluse keha või süsteemi energia, mis on määratud selle keha või süsteemi võimega soojushulka üle kanda või mehaaniliselt tööd teha. Mikrokäsitluses keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa. Ühikuks SI-s 1dzaul (1J). · Sisehõõre--nähtus, mille sisuks on osakeste suunatud liikumise ühtlustumine gaasis ja vedelikus soojusliikumise tagajärjel. · Soojus--makrokäsitluses soojushulga vaste juhul, kui konkreetne soojushulk on piiritlemata. Kasutatakse peamiselt protsesside iseloomustamisel. · Soojushulk--füüsikaline suurus makrokäsitluses, mis tähendab ühelt kehalt või kehade süsteemilt teisele kehale (süsteemile) ülekantavat fikseeritud siseenergia hulka, mille tagajärjel soojushulga saanud keha või süsteemi olek muutub. · Soojusjuhtivus--nähtus, mille sisuks on temperatuuri (siseenergia) ühtlustumine mingi keha ulatuses soojusliikumise tagajärjel.
Nt gaasikoguse mass, rõhk, ruumala, temperatuur Makrokäsitlus- käsitlus, kus füüsikalised suurused iseloomustavad keha Mikroparameetrid- füüsikalised suurused, mille abil kirjeldatakse ainet mikroskoopiliselt. Nt molekuli mass, molekulide keskmine kiirus, molekulide kontsentratsioon Mikrokäsitlus- käsitlus, kus füüsikalised suurused iseloomustavad ainet Ideaalne gaas- lihtsaim gaasi mudel Temperatuur- suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit Soojushulk- siseenergia, mille keha soojusvahetusel saab või ära annab Isotermiline protsess- jääval temperatuuril on antud gaasimassi rõhu ja ruumala korrutis jääv suurus Isobaariline protsess- jääval rõhul on antud gaasimassi ruumala võrdeline gaasi absoluutse temperatuuriga Isohooriline protsess- jääva ruumala juures on antud gaasimassi rõhk võrdeline gaasi absoluutse temperatuuriga 2.peatükk Siseenergia- keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa
· 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)
Näidisülesanne Sauna leiliruumi temperatuur oli 900C normaalrôhul ( 105 Pa). Palju tuleb veeauru, kui kerisele visati 1 liiter vett ? Andmed Lahend T=900C = 90 + 273 = 363 K M vesi=2 x 1 + 16=18g/mool = 0,018 kg/mool p = 105 Pa pV = mRT/M V = mRT/pM m = 1 liiter vett = 1 kg R = 8,31 J/mol.K V = ( 1 x 8,31 x 363 )/ 105 x 0,018 = 1,63 m2 V=? 5. Siseenergia ja selle muutumine. Molekulaarkineetilise teooriast lähtudest on keha siseenergia tema kõikide molekulide ( ka aatomite, ioonide, vabade elektronide jt. ) keskmise kineetilise energia ja kõikide molekulide omavahelise mõju ( jõu ) keskmise potentsiaalse energia summa. Gaasidel on molekulide keskmine kineetiline energi keskmisest potentsiaalsest energiast tunduvalt suurem - seetõttu on agregaatolekuks gaasiline olek.
Molekulide kontsentratsioon- Arv, mis näitab, mitu molekuli on ühes ruumalaühikus. Ideaalse gaasi mudel: a) Molekulid on punktmassid b) Molekulide põrked anuma seintega on absoluutselt elastsed c) Molekulide vahel pole vastastikmõju Keskmine rõhk: 760 mmHg = 0.968 at = 101 325 Pa Normaaltingimused- Katsetingimused, kus temp 0° C ja rõhk 101 325 Pa Temperatuur- Suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit. Soojushulk- Siseenergia, mille keha soojusvahetusel saab või ära annab. Ühik: J või cal Siseenergia- Mikrokäsitluses keha molekulide Ek ja Ep summa. Termodünaamika- Teadusharu, mis uurib soojusnähtusi, eeldamata seejuures aine molaarset ehitust. Soojusvahetus- Protsess, kus üks keha annab soojust ära ja teine saab juurde. Termodünaamiline süsteem- Kehade süsteem, mis vahetavad soojust. Suletud süsteem- Kehade kogum, mis on soojusvahetuses ainult omavahel, mitte aga väljaspool kogumit asuvate kehadega
1) Sulamine, mis on aine üleminek tahkest faasist vedelasse. 2) Tahkumine, mis on aine üleminek vedelast faasist tahkesse. 3) Aurumine, mis on aine üleminek vedelast faasist gaasilisse. 4) Kondenseerumine, mis on aine üleminek gaasilisest faasist vedelasse. 5) Sublimatsioon, mis on aine üleminek tahkest faasist gaasilisse. 6) Härmatumine, mis on aine üleminek gaasilisest faasist tahkesse. 7) Rekristallatsioon, mis on faasisiire, mis toimub kristallvõre muutmise teel. Siirdesoojus on soojushulk, mis on vajalik ühikulise massiga aine üleminekuks ühest faasist teise. Siirdetemperatuur on temperatuur, mille juures faasisiire toimub. Aurustumissoojuseks nim soojushulka, mis on vajalik ühikulise massiga vedeliku aurustumiseks teatud jääval temperatuuril. Sulamissoojuseks nim massiühiku aine sulamiseks kuluvat soojushulka. Aurustumissoojuseks nim soojushulka, mille peab andma kindlal temperatuuril oleva aine massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks.
On keskmiselt isotroopsed. Anisotroopia – Nähtus, mis esineb monokristallides ja vähesel määral polükristallides. Isotroopia – Aine omadused suunast ei sõltu. Faas – Mikrokäsitluses ühe aine olek, mis erineb sama aine teistest olekutest osakeste paigutuse, osakestevahelise vastikmõju ja soojuliikumise iseloomu poolest. Faasisiire – Protsess, kus aine läheb ühest faasist teise. Siirdesoojus – Soojushulk, mis neeldub või eraldub faasisiirdel aine massiühiku kohta. Kondenseerumine(veeldumine) – Üleminek gaasilisest faasist vedelasse. Aurumine – Üleminek vedelast faasist gaasilisse. Tahkumine(kristallisatsioon) – Üleminek vedelast faasist tahkesse. Sulamine – Üleminek tahkest faasist vedelasse. Sublimatsioon – Üleminek tahkest faasist gaasilisse. Härmatumine – Üleminek gaasilisest faasist tahkesse.
·Kui õhk on niiske ei mahu õhku enam palju auru juurde ja aurumine on aeglane. ·Aurumise kiirus sõltub ainest ·Aurumisel vedelik jahtub ·Et hoida lahtise pinnaga vedelikku samal temperatuuril, on vaja vedelikule energiat juurde anda. ·Näit. higistamine ·Soojushulka, mis tuleb anda kindlal temperatuuril olevale ühele kilogrammile vedelikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks, nim. aurustumissoojuseks. ·Aurustumissoojus näitab kui suur soojushulk kulub 1kg vedeliku aurustamiseks või eraldub 1kg vedeliku kondenseerumisel jääval temperatuuril. Vedeliku aurustumissoojust keemistemperatuuril nim. keemissoojuseks. Q L= m
korrapäratult. Reaalse gaasi mudelis arvestatakse, et igal molekulil on mingi väike ruumala ja molekulid mõjutavad üksteist nõrkade tõmbe- ja tõukejõududega. Reaalseid gaase on võimalik madalal temperatuuril ja sobival rõhul muuta vedelikuks ehk veeldada. 3. Vedelikud Vedelikes on molekulid üksteise suhtes tihedalt ja praktiliselt korrapäratult. Selline molekulide paigutus võimaldab molekulidel liikuda ainult väga keerulisel viisil enamuse ajast võnguvad molekulid korrapäratult, kuid aeg-ajalt muudavad oma asukohti. Vedeliku molekulivaheline mõjujõud on küllalt suur. Voolavuse kõrval on vedelikul veel üks tähelepanuväärne omadus pindpinevus. Pindpinevus on vedelikel olemas sellepärast, et neil on teiste aineolekutega eraldav pind. Pindpinevus väljendub selles, et vedeliku pind püüab alati kokku tõmbuda, et selle
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 keh
· Sulamine · Tahkumine · Aurumine · Kondenseerumine · Millises olekus on aine, sõltub peaasjalikult: · Temperatuurist · Rõhust Sulamine ja tahkumine · Aine üleminek tahkest olekust vedelasse olekusse · Aine üleminek vedelast olekust tahkesse olekusse Sulamisel · Lõhutakse aineosakeste korrapärane asetus kulub energiat soojushulk) · Suureneb siseenergia potentsiaalne komponent · Aine temperatuur ei muutu, sest kogu juurdesaadud soojusenergia kulub molekulidevaheliste sidemete lõhkumiseks Tahkumisel · Toimub sulamisele vastupidine protsess · Aineosakesed võtavad sellele ainele omase vastastikuse asendi · Vabaneb soojushulk · Aine temperatuur ei muutu, sest kogu äraantud soojusenergia kulub molekulidevaheliste sidemete moodustamiseks Sulamis/tahkumis/soojus
pindpinevusjõududega. Vedelikes on molekulidel suurem liikumisvabadus ning seega difusiooni kiirus suurem kui tahketes kehades. Seetõttu võivad tahked ained vedelikes ka lahustuda. Ülekandenähtused vedelikes Difusioon- leiab vedelikes tunduvalt aeglasemalt aset kui gaasides. Difusioon on aeglasem nimelt seetõttu, et vedelikul on suurem tihedus ning väiksem teepikkus, mille molekul läbib keskmiselt põrgete vahel. Soojusjuhtivus- nähtus, mille sisuks on siseenergia ehk temperatuuri ühtlustamine mingi keha ulatuses soojusliikumise tagajärjel. Suurem kui gaasis. Sisehõõre- nähtus, mille sisuks on osakeste suunatud liikumise ühtlustamine gaasis ja vedelikus soojusliikumise tagajärjel. Temperatuuri tõustes väheneb. Pindpinevus on vedeliku pinnaomadus võtta kerakujuline kuju või pürgida selle poole, kui talle mingid välisjõud ei mõju. kuna vedeliku pinnal on omadus tõmbuda kokku ja kuna kerakuju pindala on minimaalne.
Olekuparameetrid makroparameetrid p,V ja T Kontsentratsioon - Ideaalse gaasi mudel 1) Molekulid on punktmassid 2) Molekulide põrked seintega on abs. põrked 3) Molekulide vahel pole vastastikmõju Gaasi rõhk Molekulaarkineetilise teooria põhivõrrand Gaasi molekulide jaotus kiiruse järgi Temperatuur - iseloomustab süsteemi soojusliku tasakaalu olekut, tal on ühesugune väärtus soojuslikus tasakaalus oleva süsteemi kõikides osades. T = 273 + t Soojushulk Siseenergia, mida keha soojusvahetusel saab või ära annab. Absoluutne 0 Kelvini temperatuuriskaala Termodünaamika Makroskoopiline teooria, mis kästleb soojuvahetust, soojuse muundumis tääks ja muid soojusvahetusega seonduvaid nähtusi. Soojusvahetus protsess, kus keha või kehad vahetavad omavahel soojust. Termodünaamiline süsteem Ideaalse gaasi olekuvõrrand antud gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on võrdeline absoluutse temperatuuriga. m p V = R T M
Et osakeste vahel esineb alati vastastikmõju, siis tuleb nende ümberpaigutamiseks ning tõmbe- ja tõukejõudude ületamiseks teha tööd. Seega on iga faasisiire seotud mingi hulga tööga, mis võib olla nii positiivne kui ka negatiivne. Ühel juhul tehakse tööd osakestevahelise vastastikmõju ületamiseks, teisel juhul teevad osakeste vahel mõjuvad jõud ise tööd välisjõudude vastu. Kui aineosakesed teevad faasisiirdamisel ise tööd, siis vabaneb faasisiirded teatav soojushulk. Kui aga faasisiirdel on vaja ületada osakeste vahelit vastastik mõju siis neeldub faasisiirdel teatud soojushulk. Soojushulka mis neeldub või eraldub faasisiirdel aine ühe massi ühiku kohta nimetatakse siirdesoojusek. Mõningate faasisiirete korral on siirde soojus kaduvväike, et seda loetakse nulliks. Näiteks võiks tuua faasisiirded, kus molekulid ei muuda asendid ruumi, küll aga pöörduvad mingi nurga võrra üksteise suhtes. Ka sellise faasisiirde tagajärjel muutuvad aine omadused
Ainena kasutatakse elavhõbedat, piiritust või toluooli. Välistermomeetrites elavhõbedat ei kasutata, sest elavhõbe võib talvel tahkuda. Igapäevaseks tarbeks ka mitte, sest see on mürgine ning purunemisel aurub aastaid. Kõige enam on levinud Celsiuse, Fahrenheiti ja Reaumuri skaalad. Teaduses on absoluutne temperatuuriskaala. Celsiuse skaala järgi on seal absoluutne 0 -273 kraadi. Ühikuks on 1 K ( kelwin ). Absoluutse skaala järgi on jää sulamistemperatuur 273 K. 1 K = 1 kraad. 6 ) siseenergia Et keha soojeneks, on vaja energiat. See energia kulub aineosakeste liikumise kiirendamiseks. Liikumise tõttu omavad aineosakesed kineetilist energiat. Soojenemise tulemusena tõuseb osakeste kineetiline energia. Kehade soojenemist ja jahtumist saab väljendada : aineosakeste kiiruse muutus ja aineosakeste kineetilise energia muutus. Gaaside osakesed ei ole vastastikmõjus. Vastastikmõjus olevad kehad omavad potensiaalset energiat. Keha
p1 p2 = p1T2 = p2T1 T1 T2 võrdlemisel saame ehk . 13. · Keha siseenergiaks nim keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summat. · Temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab süsteemi või keha soojuslikku olekut. Temperatuur on üheselt määratud molekuli siseenergia mõõduks, sest ideaalses gaasis molekulide vaheline potentsiaalne energia puudub. · Energiahulka, mida keha soojusvahetuse teel saab või ära annab, nim soojushulgaks (tähistatakse Q, mõõtühikuks on dzaul (J)). Soojus liigub alati soojemalt kehalt külmemale. · Ideaalse gaasi puhul siseenergia koosneb ainult molekulide kulgliikumise kineetilisest energiast. Ideaalse gaasi temperatuur...
Soojuspaisumine ja mehaanilised pinged.........7 1.7. Ideaalse gaasi olekuvõrrand......................................................................................................9 II Gaaside kineetiline teooria..............................................................................................................12 2.1. Gaaside kineetilise teooria põhialused....................................................................................12 2.2. Temperatuur ja siseenergia......................................................................................................13 2.3. Siseenergia ja soojusmahtuvus...............................................................................................15 2.4. Adiabaatiline ja polütroopne protsess ....................................................................................16 2.5. Ideaalse gaasi töö erinevates protsessides........................................................................
võrra. Suund on vastupidine deformatsiooni põhjustavale jõule e. ,,,, märk Hooke'i seaduses. Hõõrdejõud jõud, mis tekib keha liikumisel mööda pinda, on suunalt vastupidine keha liigutava jõuga. Keha liikumahakkamist takistab seisuhõõrdejõud. Liugehõõrdejõud Hõõrdumise põhjused: 1) Pindade konarused 2) Kehade aineosakestevahelised tõmbejõud Hõõrdumise ületamiseks tehtav töö kulub kehade siseenergia suurendamiseks (kehade soojendamiseks) Üleslõkkejõud vedelikku sukeldatud kehale mõjuv jõud, mis on võrdne keha poolt väljatõrjutud vedelikule mõjuva raskusjõuga. Archimedese seadus: (Va < V) keha ujub (Va = V) keha heljub (Va > V) keha upub Impulss e liikumishulk keha massi ja kiiruse korrutis; vektoriaalne suurus, mille suund ühtib kiirusvektori suunaga.
16. Mehaanilise energia jäävuse seadus. Mehaanilise energia jäävuse seadus: isoleeritud konservatiivse süsteemi mehaaniline koguenergia on jääv. Süsteemi mehaaniline koguenergia , kus U on süsteemi potentsiaalne energia välises jõuväljas ja U V süsteemi kehade vastastikusest mõjust tingitud potentsiaalne energia. 17. Elastne ja mitteelastne põrge. Põrge on kehade lühiajaline vastastikuse mõjutamise protsess. Elastsel põrkel kehade siseenergia ei muutu (kehtivad nii impulsi jäävuse seadus, kui ka mehaanilise energia jäävuse seadus), mitteelastsel põrkel muutub. 18. Punktmassi impulsimoment. Jõumoment. Momentide võrrand. Punktmasside süsteemi impulsimoment ehk liikumishulk on võrdne selle süsteemi kogumassi M ja tema massikeskme liikumiskiiruse korrutisega: . Jõumoment on jõu võime põhjustada pöörlevat liikumist ümber punkti, . Kui keha impulsimoment mingi punkti suhtes on ja jõumoment sama punkti suhtes , siis
· Mõlemad liiguvad erinevatest keskkondades erinevate kiirustega. · Mõlemad levivad allikast igas suunas · Mõlemad peegelduvad samamoodi · Liiga ere valgus ja liiga valju heli tekitavad tervisele kahjustusi. · Sarnased mõisted infraheli ja -valgus, ultraheli ja -valgus. · Heli ei levi vaakumis, valgus aga küll · Valgust tajume silmadega, heli kõrvadega · Valgusega kaasneb tavaliselt soojus · Valgus ja heli levivad erineva kiirusega · Heli levib takistuste taha nn varju ei teki Põhisuurused Põhisuurus Sümbol SI-põhiühik Lühend Mass m kilogramm kg Pikkus l meeter m Aeg t sekund s Sagedus on võrdsete ajavahemike tagant korduvate sündmuste (füüsikas enamasti võngete, impulsside vmt) arv ajaühikus. Sageduse ühik SI-süsteemis on herts (Hz). Sagedus f, periood T.
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.
Termodünaamiline süsteem, selle tasakaaluolek ja oleku määravad põhiparameetrid- Termodünaamilise tasakaalu puhul on süsteemi kõigi osade temperatuur ühesugune. o Termodünaamiline protsess Termodünaamiline protsess- kas pööratav või mittepööratav. Pööratavaks protsessiks nimetatakse niisugust protsessi, mis saab kulgeda vastupidises suunas, nii et süsteem läbib kõik olekud mis pärisuunaski ja jõuab algolekusse tagasi (gaasi lõpmata aeglane paisumine või kokkusurumine silindris). Mittepööratava protsessi korral pole olekute vastupidises järjekorras läbimine võimalik. Kõik reaalsed protsessid on rangelt võttes mittepööratavad ( leiab aset kui kaks (lõplikul määral) erineva temperatuuriga keha kontakti viia) o Süsteemi siseenergia ja selle muut
süsteemi mehhaaniline energia väheneb aja jooksul, energia "kaob" kuhugi. Näiteks väheneb igasuguse pendli võnkeamplituud aja jooksul, valemi (4.10) järgi väheneb siis ka pendli energia. Sealjuures täheldame süsteemi ja seda ümbritseva keskkonna soojenemist. Energia ei kao, see vaid muundub suurte kehade kineetilisest ja potentsiaalsest energiast erinevaks energiavormiks, siseenergiaks. Kehade mehhaanilise energia ja siseenergia vastastikuseid üleminekuid, samuti siseenergia üleminekut ühelt kehalt teisele, ühe sõnaga soojusnähtusi, uurib soojusõpetus e. termodünaamika. Termodünaamika ei seleta siseenergia olemust. Osutub, et see on kehade mikroskoopiliste koostisosade molekulide liikumise kineetilise ja molekulidevaheliste konservatiivsete jõudude (molekulaarjõudude) potentsiaalse energia summa. Molekulide liikumise ja molekulaarjõududega seotud küsimusi uurib molekulaarfüüsika. Termodünaamika ja
Temperatuur Füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit Celsiuse skaala 2 püsipunkti 0 ja 100C Kelvini skaala -273 võeti 0ks. E. tuleb liita 273 C omale Soojuspaisumine Nähtus, mis seisneb selles, et enamus kehade mõõtmeid soojenedes suureneb Siseenergia Keha koostises olevate aineosakeste kineetiliste ja potentsiaalsete energiate summa Soojusülekanne Siseenergia kandumine ühelt kehalt teisele Soojusjuhtivus Energia kandub edasi aineosakeste omavaheliste põrgete tulemusel (metall) Konvektsioon Energia kandub edasi gaasi või vedeliku voolude abil (toas radiaator) Soojuskiirgus Energia kandub edasi kiirguse teel (nt lõke) Soojushulk Siseenergia kogus, mille keha saab või annab ära soojusülekande käigus Soojuslik tasakaal Kehade poolt saadud ja ära antud soojushulkade algebraline summa on 0
– suletud - puudub ainevahetus ümbrusega, aga võib toimuda energiaülekanne kas töö (mehaaniline toime) või soojusena (termiline toime). – isoleeritud - puudub nii energia- kui ka ainevahetus. Väliskeskkonnaga pole ei mehhaanilist ega soojuslikku kontakti. Siseenergiat avatud süsteemis saab tõsta: – paisumistöö: w = -Pex∆V (töö, mille tulemusena muutub süsteemi ruumala) – raskuse tõstmine: w = mg∆h – elektriline töö: w = φ∆q Suletud süsteemi siseenergia muutus U üleminekul algolekust lõppolekusse on võrdne süsteemile antava soojushulga q 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. • Suletud süsteemi energia muutub tänu energiavahetusele soojuse ja töö kujul süsteemi ja ümbritseva keskkonna vahel. Isoleeritud süsteemi siseenergia ei muutu, kuna puudub soojusülekanne 3. Protsessifunktsioonid
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
annaabi.ee 
