Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Soojusliikumine". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
soojus, märg, aurust, siseenergia, soojushulk, soojusmasin, märgamine, tõmbejõud, omavahelised, leiduv, auruks, relatiivse, termomeeter, märja, mullid, termodünaamika, summaga, õhuga, silinder, kolb, kehades, veetilga, kraani, seebimull, kootud, riideese, puutuja, mittemärgamine, kapillaarsus, leiduva, määramiseks, kuivem, aurustumineFüüsika 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] *Q=Lm -> aurustumine [Q=soojushulk J; m=mass kg; L=aurustumissoojus J/kg] *Q=cm(t2-t1) ->soojenemine ja jahtumine [Q=soojushulk J, c=erisoojus J/kg0C, m=mass kg] 3)Defineeri erisoojus. Füüsikalist suurust, mis näitab milline soojushulk on vajalik mingi aine 1 kilogrammi temperatuuri tõstmiseks 10C võrra nimetatakse erisoojuseks. 4)Defineeri sulamissoojus.
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
kirjeldamisel. 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
Nendeks onnäiteks molekuli mass, molekuli kiirus. Soojusnähtusi seletatakse molekulaarkineetilise teooria või termodünaamika abil. Esimene kasutab peamiselt mikroparameetreid, teine makroparameetreid. Molekulaarkineetilise teooria põhialused põhinevad kolmel väitel: a) Aine koosneb molekulidest. b) Osakesed on pidevas liikumises. c) Osakesed mõjutavad üksteist tõmbe- ja tõukejõududega. Kauguse suurenedes osakeste vahel saavad õlekaalu tõmbejõud, kauguse üleliigsel vähenemisel aga tõukejõud. Soojusnähtuste aluseks olevate mikroosakeste (molekulide, aatomite, elektronide) korrapäratut liikumist nimetatakse soojusliikumiseks. Gaasid, vedelikud ja tahkised koosnevad molekulidest ( või aatomitest, ioonidest), mis on alalises soojuslikus liikumises. Liikumise iseloom sõltub aine agregaatolekust. Gaasides on molekulid ükstesest keskmiselt niivõrd kaugel, et tõmbejõud nende vahel on tühiselt väikesed
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
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
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 pindala oleks võimalikult väike. Üks pindpinevuse eriliik on märgamine ja mittemärgamine. Märgamine ja mittemärgamine esineb vedeliku ja tahke aine kokkupuutel. Kui vedelik märgab tahket ainet, siis ta nagu kleepuks tahke aine külge. See on tingitud asjaolust, et vedeliku molekulid ja tahke aine molekulid tõmbuvad tugevamini kui vedeliku molekulid omavahel. Näiteks vesi märgab klaasi. Mittemärgamise korral hoiab vedelik tahke keha pinnast võimalikult eemale. Selle
võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga F=G*(m1*m2/r2) IMPULSI JÄÄVUSE SEADUS-Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv m1v1+m2v2=m1v1+m2v2 ehk p1+p2+... +p10=p1+p2+...+p10 4. Selgita ja põhjenda HÕÕRDUMISE PÕHJUSED JA LIIGID- 2peamist põhjust: 1) pindade ebatasasus- pinnakonarused jäävad üksteise taha kinni ja takistavad libisemist 2)aineosakeste vahelised tõmbejõud. Liigid: Seisuhõõrdumine- mingi jõud F püüab keha paigalt nihutada, kuid hõõrdumise tõttu jääb keha paigale F h=-F. Liugehõõrdumine-keha liigub ning libiseb mööda teise keha pinda Fh=N KIIRUSE MUUTUMISE PÕHJUSED JA KIIRENDUSE TEKITAJA-Põhjused: sõltuvus keha massist ning mõjuvast jõust Kiirenduse tekitaja?????? DEFORMATSIOONI LIIGID-tõmbe-, surve-, painde-, väände-, nihkedeformatsioon KEHA KAALU MUUTUMINE- Suureneb P=m(g+a), Ei muutu P=mg,
· Osakeste vahel esineb tugev vastastikmõju · Osakesed võnguvad korrapäratult ümber mõttelise punkti, mida vahetavad harva. Tahkiste soojusliikumine seisnebki osakeste võnkumises kindla keskme ümber. Mida suurem on võnkumise kiirus, seda kõrgem on temperatuur. VEDELIK Vedelik on voolav. Vedelik säilitab ruumala, kuid ei säilita kuju. Vedelik võtab alati anuma kuju, milles vedelik on. Vedelik on raskesti kokkusurutav. Vedelikule on omased pindpinevus ja märgamine. Vedelikes esinevad ülekandenähtused. · osakesed paiknevad tihedalt ja korrapäratult · vastastikmõju osakeste vahel tugev · osakesed võnguvad korrapäratult, vahetades sageli asukohta Vedelike soojusliikumine seisnebki osakeste võnkumises ja korrapäratus liikumises ühest kohast teise. GAAS Gaas on voolav, kuid erinevalt vedelikust puudub neil kindel ruumala. Osakeste kauge paiknemise tõttu on gaas kokkusurutav. Gaas ei säilita kuju ega ruumala.
Siis ongi tegemist resonantsiga – mõne lahtise plekiotsa võnkesagedus langeb juhuslikult kokku mootori sagedusega. Nähtusega tuleb arvestada näiteks suurte ehitiste ja sildade projekteerimisel. Tuleb arvestada võimalikke perioodilisi välismõjusid. 27. Mehaanilised lained – võnkumiste edasikandumised keskkonnas. Tekkimise põhjused: Laine tekkimiseks tuleb üks keskkonna punkt panna võnkuma. See tõmbab kaasa ka järgmise osakese, sest osakeste vahel mõjub tõmbejõud. Iga järgmine osake hakkab võnkuma veidi hiljem inertsi tõttu. 28. Pikilained – lained, kus võnkumine toimub piki levimissihti. Näide: heli levimine. 29. Ristilained – lained, kus võnkumine toimub levimissihiga risti. Näide: merelained. 30. Lainepikkus – teepikkus, mille laine läbib ühe võnkeperioodi jooksul. Ühik: m 31. Lainete interferents – tekib, kui keskkonnas levib korraga mitu lainet. Interferents on nähtus,
Siis ongi tegemist resonantsiga mõne lahtise plekiotsa võnkesagedus langeb juhuslikult kokku mootori sagedusega. Nähtusega tuleb arvestada näiteks suurte ehitiste ja sildade projekteerimisel. Tuleb arvestada võimalikke perioodilisi välismõjusid. 27. Mehaanilised lained võnkumiste edasikandumised keskkonnas. Tekkimise põhjused: Laine tekkimiseks tuleb üks keskkonna punkt panna võnkuma. See tõmbab kaasa ka järgmise osakese, sest osakeste vahel mõjub tõmbejõud. Iga järgmine osake hakkab võnkuma veidi hiljem inertsi tõttu. 28. Pikilained lained, kus võnkumine toimub piki levimissihti. Näide: heli levimine. 29. Ristilained lained, kus võnkumine toimub levimissihiga risti. Näide: merelained. 30. Lainepikkus teepikkus, mille laine läbib ühe võnkeperioodi jooksul. Ühik: m 31. Lainete interferents tekib, kui keskkonnas levib korraga mitu lainet. Interferents on nähtus,
F 1kg 1m a= F = ma 1N = massiga. m 1s 2 Üks njuuton on jõud, mis annab kehale massiga 1 kg kiirenduse 1m/s2 Ülemaailmne gravitatsiooniseadus kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, ,mis on võrdeline nende masside korrutisena ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. G m1 m 2 F= r2 Gravitatsioonijõud kahe keha vaheline tõmbejõud. Gravitatsioonijõu konstant (G) on arvuliselt võrde jõuga, millega tõmbavad kaks teineteisest ühe N m G = 6,7 10 -11 meetri kaugusel olevat 1kg keha. kg 2 Raskusjõud on gravitatsioonijõu üks vorme. Raskusjõud on jõud, millega maa või mõni teine taevakeha tõmbab enda poole tema lähedal olevaid kehi. M m
F 1kg 1m massiga. a F ma 1N m 1s 2 Üks njuuton on jõud, mis annab kehale massiga 1 kg kiirenduse 1m/s2 Ülemaailmne gravitatsiooniseadus kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, ,mis on võrdeline nende masside korrutisena ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. G m1 m2 F r2 Gravitatsioonijõud kahe keha vaheline tõmbejõud. Gravitatsioonijõu konstant (G) on arvuliselt võrde jõuga, millega tõmbavad kaks teineteisest 11 N m ühe meetri kaugusel olevat 1kg keha. G 6,7 10 kg 2 Raskusjõud on gravitatsioonijõu üks vorme. Raskusjõud on jõud, millega maa või mõni teine taevakeha tõmbab enda poole tema lähedal olevaid kehi. M m
F 1kg 1m massiga. a F ma 1N m 1s 2 Üks njuuton on jõud, mis annab kehale massiga 1 kg kiirenduse 1m/s2 Ülemaailmne gravitatsiooniseadus – kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, ,mis on võrdeline nende masside korrutisena ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. G m1 m2 F r2 Gravitatsioonijõud – kahe keha vaheline tõmbejõud. Gravitatsioonijõu konstant (G) on arvuliselt võrde jõuga, millega tõmbavad kaks teineteisest N m 11 ühe meetri kaugusel olevat 1kg keha. G 6,7 10 kg 2 Raskusjõud on gravitatsioonijõu üks vorme. Raskusjõud on jõud, millega maa või mõni teine taevakeha tõmbab enda poole tema lähedal olevaid kehi.
Tõmbe ja tõukejõud 2. MOLEKULIDE PAIKNEMINE JA LIIKUMISE ISELOOM ERINEVATES AGREGAATOLEKUTES Molekulide soojusliikumine esineb mitmel kujul. Tahkistes molekulid võnguvad kindlate tasakaaluasendite ümber. Vedelikes toimub lisaks võnkumisele veel hüppeline edasiliikumine ja põrkumine naabermolekulidega. (võbelevad ja põrkuvad naabermolekulidega) Gaasides aga liiguvad molekulid pidevalt ja kaootiliselt, põrkudes teiste molekulidega. Mõjuvad tõmbejõud. 3. MOLEKULAARFÜÜSIKA PÕHIVÕRRAND. GAASI RÕHU SÕLTUVUSEST MIKROPARAMEETRITEST. 13 Molekulaarfüüsika põhivõrrand: p=1/3*n*m0*vk2. p-rõhk (Pa), n- kontsentratsioon m^-3, v- kiiruste ruutude keskmine m^2/s^2, m0-molekuli mass kg Molekulaarfüüsika põhivõrrand - Gaasi rõhu sõltuvusest mikroparameetritest. Gaasi rõhk sõltub gaasimolekulide
energiatarbimise sellise tase ja meetod, mis ei segaks antud süsteemi (inimkonna) edasist energiatarbimist (eksisteerimist). · Makrokäsitlus füüsikaliste nähtuste uurimisel--käsitlus, kus tegeletakse makroskoopiliste ainekogustega. Seejuures ei eeldata aine koosnemist molekulidest. · Makroparameetrid--füüsikalised suurused, mida kasutatakse makrokäsitluses. Nende defineerimisel ei eeldata aine koosnemist molekulidest. · Märgamine ja mittemärgamine--nähtused, mis väliste jõudude puudumisel avalduvad vedelike tendentsis mööda tahkest ainest alust rohkem või vähem laiali voolata. · Metastabiilne seisund--aine olek ühes faasis selliste p ja T väärtuste juures, kus ta peaks olema teises faasis. Näiteks vesi üle 100*C normaalrõhul (ülekuumenenud vesi) või vesi alla 0*C normaalrõhul (allajahtunud vesi). Metastabiilne seisund ei säili lõpmata kaua.
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
Kõik ained koosnevad molekulidest, mis on pidevas liikumises. Aineid saab võrrelda neis sisalduvate molekulide keskmise energia järgi. Agregaatolekuteks nimetatakse tahket, vedelat ja gaasilist. Uurides aine ehitust, peame uurima, kuidas molekulid üksteise suhtes paiknevad. Gaasi reaalsed molekulid ei ole punktmassid. Molekulidevahelised põrked on elastsed ning ei mõjuta gaasi temperatuuri ega ka ideaalse gaasi olekuvõrrandi kehtivust, muutub vaid liikumise suund. Molekulide vahel on tõmbejõud, kuid nende paiknemises puudub korrapärasus. Tihedus on väike, sõltub ainest ja rõhust. Ülekandenähtuste puhul kandub alati midagi üle. Difusioon on ühe aine 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)
tasakaalulise või keskmise väärtuse ümbruses. Võnkuva süsteemi osad: Võnkumisvõimeline süsteem. Nt. vedru, raskus, kinnituskonstruktsioon Vajalik anda esialgne energia Energia korduv muutumine: potentsiaalne ja kineetiline energia Võnkumiste liigid: Vaba- ehk omavõnkumine – süsteemi sisejõudude mõjul toimuv võnkumine (nt. niitpendel) sisejõud on gravitatsiooni jõud ja niidi tõmbejõud 3 tingimust: o Tasakaaluasendi olemasolu o Inertsi olemasolu o Esialgse energia andmine süsteemile Sundvõnkumine – välise perioodilise jõu mõjul (nt õmblusmasina nõel) Sumbuvad – võnkumiste ulatus väheneb. Kõik looduslikud isevõnkumised Mittesumbuvad – võnkumise ulatus ei muutu. Vajalik lisaenergia. Nt pommiga kellapendel Võnkumist kirjeldavad suurused:
Materiaalselt suletud on balloon, kolviga silinder. Termodünaamiline keha. Termodünaamilises süsteemis asuvat keha, mille vahendusel toimuvad termodünaamilised protsessid ning energialiikide vastastikune muundumine, nimetatakse termodünaamiliseks kehaks. Soojusjõuseadmetes on termodünaamiliseks kehaks aine, mis vahendab neis sisalduva või ülekantava energia muundamist tööks. Soojustransformaatorites on termodünaamiliseks kehaks aine, mille kaudu soojus siirdub jahedamalt kehalt kuumemale. Soojusjõuseadmetes ja –transformaatorites termodünaamilise kehana kasutatavat ainet nimetatakse ka töökehaks. Termodünaamiliseks kehaks võib olla nii tahke, vedel kui ka gaasiline aine. Kolbmootorites on termodünaamiliseks kehaks kütuse põlemisgaas. Aurujõuseadmes on termodünaamiliseks kehaks enamikul juhtudel veeaur. Sõltuvalt parameetritest aurujõuseadmes võib veeaur kui termodünaamiline keha töötsükli jooksul muuta oma agregaatolekut.
Aine molekulide hulga N ja ainehulga V suhet nim Avogaadro arvuks. See näitab, mitu aatomit või molekuli on ühes moolis aines. Molaarmassiks M nim suurust, mis võrdub aine massi m ja ainehulga V suhtega. Molekuli massi m0 tuleb keha mass m jagadasselle keha molekulide arvuga. St; molekuli massi leidmiseks tuleb teada selle molaarmassi M ja Avogaadro arvu. Ideaalse gaasi olekuvõrrand. Ideaalne gaas gaas, kus molekulide vahlised tõmbejõud puuduvad, tõukejõud mõjuvad aga molekulide omavahelisel põrkumisel ja põrkumisel vastu anuma seina. Ideaalse gaasi olekuvõrrand seob 3e gaasi parameetrit: See on Clapeyroni võrrand. Nende 3e suuruse vaheline seos on konstantnesuurus, mis on ühe mooli gaasi puhul kõikidel gaasidel ühesugune. Seda nim unevrsaalseks gaasi konstandiks ja tähis on R. Medeleejev andis olekuvõrranditele sellise kuju: See on Medeleejevi Clapeyroni võrrands.
= 0 K) vastab soojusliikumise täielik peatumine. Gaas, vedelik ja tahkis erinevad molekulide liikumisvabaduse poolest. Gaasis on molekulide keskmised vahekaugused tunduvalt suuremad molekulide mõõtmetest. Vedelikus ja tahkises on molekulide vahekaugused mõõtmetega samas suurusjärgus. Soojus on energia liik. Kui see energia läheb ühelt kehalt teisele, siis räägitakse ülekantavast soojushulgast Q. Soojushulga ühikud: 1 cal (kalor) = 4,186 J. Keha soojusmahtuvus C näitab, kui suur soojushulk tuleb sellele kehale anda, et tõsta tema temperatuuri ühe kraadi võrra. C = Q / T . Soojusmahtuvuse SI-ühikuks on J / K. Aine erisoojus c näitab, kui suur soojushulk tuleb anda selle aine ühikulise massiga kogusele, et tõsta tema temperatuuri ühe kraadi võrra. c = Q / (m T) . Erisoojuse SI-ühikuks on J / (kg . K) . Seega ülekantav soojushulk Q = c m T ja keha soojusmahtuvus C = c m. Aine moolsoojus on ühe mooli selle aine soojusmahtuvus. Gaasi moolsoojus isobaarilisel
0 K) vastab soojusliikumise täielik peatumine. Gaas, vedelik ja tahkis erinevad molekulide liikumisvabaduse poolest. Gaasis on molekulide keskmised vahekaugused tunduvalt suuremad molekulide mõõtmetest. Vedelikus ja tahkises on molekulide vahekaugused mõõtmetega samas suurusjärgus. Soojus on energia liik. Kui see energia läheb ühelt kehalt teisele, siis räägitakse ülekantavast soojushulgast Q. Soojushulga ühikud: 1 cal (kalor) = 4,186 J. Keha soojusmahtuvus C näitab, kui suur soojushulk tuleb sellele kehale anda, et tõsta tema temperatuuri ühe kraadi võrra. C = Q / T . Soojusmahtuvuse SI-ühikuks on J / K. Aine erisoojus c näitab, kui suur soojushulk tuleb anda selle aine ühikulise massiga kogusele, et tõsta tema temperatuuri ühe kraadi võrra. c = Q / (m T) . Erisoojuse SI-ühikuks on J / (kg . K) . Seega ülekantav soojushulk Q = c m T ja keha soojusmahtuvus C = c m. Aine moolsoojus on ühe mooli selle aine soojusmahtuvus. Gaasi moolsoojus isobaarilisel
mõõtühikud. Termodünaamilised kehad gaasid ja aurud(veeaur) sest nad muudavad oma mahtu väga suurtes piirides nende soojuslikul ja mehaanilisel mõjutamisel. Termilised olekuparameetrid: erimaht, absoluutne rõhk ja abs. Temperatuur. 1) Erimaht aine massiühiku maht (v) [ m³/kg] 2) Rõhk Pinnaühiku normaali suunasmõjuv jõud (p) [Pa, N/m², mmHg, atm, bar, psi] 3) Temperatuur Absoluutne temperatuur (T) [K] Energeetilised olekuparameetrid: Siseenergia, entalpia, entroopia 1) Siseenergia (U) [J] 2) Entalpia (H) [J] 3) Entroopia (S) [J/K] 7. Absoluutse rõhu , ülerõhu ja alarõhu mõiste. Absoluutne rõhk gaasi tegelik rõhk ja saadakse siis kui rõhu mõõtmisel võtta 0-nivooks absoluutne vaakum. Ülerõhk rõhk mis on kõrgem atmosfääri rõhust. Nim. ka manomeetriline rõhk Alarõhk rõhk mis on madalam atmosfääri rõhust. Nim. ka vaakummeetriline rõhk. 8. Temperatuuri skaalad.
mõõtühikud. Termodünaamilised kehad gaasid ja aurud(veeaur) sest nad muudavad oma mahtu väga suurtes piirides nende soojuslikul ja mehaanilisel mõjutamisel. Termilised olekuparameetrid: erimaht, absoluutne rõhk ja abs. Temperatuur. 1) Erimaht aine massiühiku maht (v) [ m³/kg] 2) Rõhk Pinnaühiku normaali suunasmõjuv jõud (p) [Pa, N/m², mmHg, atm, bar, psi] 3) Temperatuur Absoluutne temperatuur (T) [K] Energeetilised olekuparameetrid: Siseenergia, entalpia, entroopia 1) Siseenergia (U) [J] 2) Entalpia (H) [J] 3) Entroopia (S) [J/K] 7. Absoluutse rõhu , ülerõhu ja alarõhu mõiste. Absoluutne rõhk gaasi tegelik rõhk ja saadakse siis kui rõhu mõõtmisel võtta 0-nivooks absoluutne vaakum. Ülerõhk rõhk mis on kõrgem atmosfääri rõhust. Nim. ka manomeetriline rõhk Alarõhk rõhk mis on madalam atmosfääri rõhust. Nim. ka vaakummeetriline rõhk. 8. Temperatuuri skaalad.
Elavhõbe termomeetris – suletud f. Taim – avatud Füüsiline keemia kästileb keemilisi nähtuseid ja seaduspärasusi füüsika printsiipidega. 2. Kirjelda kolme viisi, kuidas saab tõsta siseenergiat avatud süsteemis! Millisega neist meetodidest saab tõsta siseenergiat suletud süsteemis? Kas mõni kõlbab ka isoleeritud süsteemi energia tõstmiseks? Siseenergiat saab tõsta töö tegemisega, temperatuuri tõstmisega. Suletud süsteemis siseenergia väheneb, isoleeritud süsteemis siseenergia ei muutu, sest puudub soojusvahetus ümbritseva keskkonnaga. 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 energiavahetuse tõttu keskkonnaga. 3. Protsessifunktsioonid
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........................................................................
Ringprotsesse saab liigitada temperatuur taseme järgi: · Kõrge temperatuuriga protsessiga, kus maksimaalne temperatuur on üle 1000co. · Madalat temperatuuriga protsessid, kus kasutatakse madalal temperatuuril keevaid vedelikke, seal on maksimaalne temperatuur on 30o-70o . Madalatemperatuurilised on soojustransformaatorid protsessid. Tähtsamateks termodünaamika mõisteteks loetakse: 1) Töö L; [J]; l[J/kg] Energiaühik ,,J" 2) Soojus Q[J] 3) Siseenergia U[J] Gaasi või auru siseenergi · Mass · Raskusjõud · Kaal · Ainehulk · Moolmass · Moolmaht Tehnilises termodunaamikas vaadeldakse: Massi, kui keha inertsus omaduste karakteristikut (see tähendab kui inertsi iseloomustajat ja tema mõõtu) seda massinimetatakse inertseks massiks. Vaadeldakse massi konstantse suurusena, määratakse kaalumise teel, kussjuures see mass tasakaalustatakse kalibreeritud vihtide raskustega
siseenergia(keha kin ja pot energia vms). Ideaalse gaasi korral on ; A= pdV (dA=pdV) u 2 RT Termodünaamika I seadus sätestab, et keha siseenergia saab muutuda tänu soojushulgale, mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle, mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Termodünaamika I seadus valemi kujul: ∆u=Q+A, kus Q-soojushulk (J), ∆u-süsteemi siseenergia muut(on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal) (J), A-töö (J) Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. Näiteks gaas teeb paisumisel tööd dA = pdV, kus p on gaasi rõhk ning dV on ruumala muut. Võimalikud on ka muud töö vormid (nt
olevate kehade massiga või osakeste arvuga. Nt. maht, energia, entroopia, entalpia. Parameetreid, mille kaudu iseloomustatakse soojuse ja töö vastastikust muundumist, nim. termilisteks olekuparameetriteks. Termodünaamilise keha termilisteks olekuparameetriteks on erimaht (tihedus), rõhk ja temp. Soojuslikeks oleku-parameetriteks on aga suurused, mis iseloomustavad termodünaamilise süst. energeetilist olukorda. Nendeks on: siseenergia u,[J/kg]; entalpia h,[J/kg]; entroopia s,[J/kg]. Sõltumatud olekuparameetrid on: 1.Erimaht(keha massiühiku maht) v=1/, [m3/kg]. 2. Tihedus(on erimahu pöördväärtus) =M/V=1/v, [kg/m3].3. Rõhk (pinnaühikule normaalisihis mõjuv jõud) p [N/m2,Pa]. 4.Temperatuur(iseloomustab antud keha kuumenemise astet mingi teise keha suhtes ja määrab nendevahelise soojusvoo suuna). Soojus ja töö. Energia ülekanne töö vormis- on seotud kehade ümberpaiknemisega ruumis või süsteemiväliste
vahemikus 0- kindlaks töötava keha oleku. Intensiivseteks nim. siseenergiaks, mis on keha molekulide kulg -ja 100C, alla 0 on ta tahkes ja üle 100 gaasilises. Aine selliseid töötava keha parameetreid, mis ei sõltu pöörlemisliikumiseenergia, aatomite võnkumisenergia jt. faasilise oleku väljendamiseks kasut. faasimuutuse termodün.süsteemis oleva keha massist või osakeste energiate summa. siseenergia antakse tavaliselt keha 1kg diagramme. Nt. pt- diagramm, Ts- diag., Pv, hs- diag. arvust. Intensiivne parameeter on nt. rõhk ja temp. kohta. Siseenergia on ekstensiivne suurus. Siseen. kui Aditiivseteks e. ekstensiivseteks termodün parameetriteks olekufunktsiooni väärtuse määravad keha kaks on parameetrid, mis on proport-sionaalsed süsteemis meelevaldset olekuparameetrit, sagedamini valitakse olevate kehade massiga või osakeste arvuga. Nt
– 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
annaabi.ee 
