1 t1II = 1 - (1 - 2 ) C ja t 2 = 2 - (1 - 2 ) C II 2 - 1+ 1 1 2 1- kus Z = 1 1+ 2 C1,C2 soojuskandjate kulu soojusmahtuvused W/K - Soojuskandjate lõpptemperatuurid vastuvoolu korral 1 t1II = 1 - (1 - 2 ) C ja t 2 = 2 - (1 - 2 ) C II 2 - 1- 1 1 2 1-
Siseenergia muut on vordne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpia- Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H. H =U + PV H =U +n(gaas)RT Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tostmiseks 1 oC vorra kui temperatuuri tostmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Soojusmahtuvuse uhikuks on [J/K]. C = q/ T Ideaalsete gaaside soojusmahtuvused ei soltu temperatuurist. Koigil muudel juhtudel tuleb arvestada, et suures temperatuurivahemikus soltuvad ainete soojusmahtuvused temperatuurist ning ainult vaikeste temperatuurimuutuste korral voib soojusmahtuvuse lugeda konstantseks. 33. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. Hessi seadus võimaldab arvutada ka selliste reaktsioonide soojusefekte, mida reaalelus pole võimalik läbi viia St. tekkentalpia soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende
Siseenergia pole piisavalt hea olekufunktsioon, kirjeldamaks süsteemiga toimunud muutusi. Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H. H = U + PV -Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Kuna antud juhul sõltub soojushulk ainult alg- ja lõppolekust, siis võime nimetada selle suuruse olekufunktsiooniks: q p = H Soojusmahtuvus Soojusmahtuvus konstantsel ruumalal CV: CV= U/T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvused mõnevõrra suuremad, kuna osa saadud soojusest kulub paisumistöö tegemiseks: Cp= H/T. Ideaalsete gaaside soojusmahtuvused ei sõltu temperatuurist. Kõigil muudel juhtudel tuleb arvestada, et suures temperatuurivahemikus sõltuvad ainete soojusmahtuvused temperatuurist ning ainult väikeste temperatuurimuutuste korral võib soojusmahtuvuse lugeda konstantseks. Termokeemia tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega; põhineb termodünaamika I seadusel Entalpia
Siseenergia pole piisavalt hea olekufunktsioon, kirjeldamaks süsteemiga toimunud muutusi. Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H. H = U + PV -Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Kuna antud juhul sõltub soojushulk ainult alg- ja lõppolekust, siis võime nimetada selle suuruse olekufunktsiooniks: qp = H Soojusmahtuvus Soojusmahtuvus konstantsel ruumalal CV: CV= U/T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvused mõnevõrra suuremad, kuna osa saadud soojusest kulub paisumistöö tegemiseks: Cp= H/T. Ideaalsete gaaside soojusmahtuvused ei sõltu temperatuurist. Kõigil muudel juhtudel tuleb arvestada, et suures temperatuurivahemikus sõltuvad ainete soojusmahtuvused temperatuurist ning ainult väikeste temperatuurimuutuste korral võib soojusmahtuvuse lugeda konstantseks. Termokeemia tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega; põhineb termodünaamika I seadusel Entalpia
H = U + PV Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Kuna antud juhul sõltub soojushulk ainult alg- ja lõppolekust, siis võime nimetada selle suuruse olekufunktsiooniks: qp = H Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Soojusmahtuvuse ühikuks on [J/K]. C = q/ T Soojusmahtuvus konstantsel ruumalal CV: CV = U/T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvused mõnevõrra suuremad, kuna osa saadud soojusest kulub paisumistöö tegemiseks: CP= H/T Ideaalsete gaaside soojusmahtuvused ei sõltu temperatuurist. Kõigil muudel juhtudel tuleb arvestada, et suures temperatuurivahemikus sõltuvad ainete soojusmahtuvused temperatuurist ning ainult väikeste temperatuurimuutuste korral võib soojusmahtuvuse lugeda konstantseks. 29. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. 1
t1II = t1I - (t1I - t 2I )Z °C ja t 2 = t 2 - (t1 - t 2 ) Z °C II I I C2 k*F C1 - 1+ C1 C2 1- e kus Z = C1 1+ C2 C1,C2 soojuskandjate kulu soojusmahtuvused W/K - Soojuskandjate lõpptemperatuurid vastuvoolu korral I C1 t1II = t1I - (t1I - t 2I )X °C ja t 2 = t 2 - (t1 - t 2 ) X °C II I I C2 k*F C1 - 1- C1 C2 1- e
b) Astmelistes reaktsioonides on soojusefekt võrdne üksikute reaktsioonistaadiumite soojusefektide summaga. Entalpia muut ringprotsessis on 0. 4. Keemiliste reaktsioonide soojusefektide arvutamine. Vt õpikust lk 121 5. Reaktsiooni soojusefekti olenevus temperatuurist (Kirchhoffi seadus) Keemilise reaktsiooni soojusefekti temperatuurikoefitsent on arvuliselt võrdne reaktsioonist osa võtvate ainete molaarsete soojusmahtuvuste algebralise summaga, milles produktide soojusmahtuvused loetakse positiivseks, lähteainete omad negatiivseks ja arvestatakse reaktsioonivõrrandi stöhhiomeetrilisi koefitsente. Soojusmahtuvus- soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra, kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut ega keemilist koostist. 6. Lahustumissoojused entalpia muutus 1 mooli aine lahustumisel n moolis lahustis. On tingitud lahusti ja lahustuva aine omavahelisest keemilisest toimest. Tahke aine
entalpia H. See on termodünaamilise süsteemi siseenergia (U) ja rõhuenergia (pV) summa: H = U + P*V Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Mõõtühik dzaul. Endotermilise protsessi korral H > 0 ja eksotermilise protsessi korral H < 0. *Soojusmahtuvus. Soojusmahtuvuseks nimetatakse soojushulka, mis on vajalik antud ainekoguse temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. Soojusmahtuvus konstantsel ruumalal Cv: Cv=U/T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvused mõnevõrra suuremad, kuna osa saadud soojusest kulub paisumistöö tegemiseks: CP=H/T Ideaalsete gaaside soojusmahtuvused ei sõltu temperatuurist. Soojusmahtuvus sõltub nii aine olekust (mida võib määratleda nt. temperatuuri ja rõhu kaudu) kui ka termodünaamilisest protsessist, milles aine osaleb. Ühik J/K. C=q/T(tavavalem) 18.Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused? Hessi seadus on füüsikalise keemia põhiseadus, mille kohaselt keemilise reaktsiooni soojusefekt
gaasi siseenergia arvutamiseks valemi: U=3/2pV. Töö: erinevates isoprotsessides avaldub töö erinevalt. Isotermiline:T=const ja U=0 seega A=Q= v1v2pdV=c ln(V2/V1) Isohooriline: V=const ning kuna ruumala ei suurene, siis tööd ei tehta. Kogu soojushulk, mille keha saab läheb siseenergia suurendamiseks ehk ka temp tõstmiseks Isobaariline:p=const A=v1v2dV=p(V2-V1) Adiabaatiline: soojusvahetust süsteemide vahel ei toimu Q=0 A=v1v2 cV- dV=c1(V2-+1-V1-+1) 5.Soojusmahtuvused CV, CP Keha soojusmahtuvus on soojushulk mis on vaja selle keha temp tõstmiseks 1° võrra. Gaaside soojusmahtuvus sõltub termodünaamilisest protsessist. Isohoorilisel protsessil (konstantsel ruumalal) kulub temperatuuri tõstmiseks vähem energiat, kui konstantse rõhu, seega muutuva ruumala korral. Seetõttu eristatakse kaht moolsoojust: Q=cmT c=dQ/dT a)Isohoorilisel protsessil on ruumala jääv, seega töö A=0
Käesoleva kursuse raames võime antud ebatäpsuse endale lubada. Termodünaamika esimene printsiip välistab (esimest liiki) igiliikuri loomise võimalise. Igiliikur (perpetuum mobile) on kujuteldav masin, mis kuitahes palju kordi sama protsessi korrates teeb kasulikku tööd, seejuures väljastpoolt energiat juurde saamata. Valemist (20) järeldub, et dQ = 0 korral saame tööd dA = - dU vaid siseenergia vähenemise arvel. Gaaside soojusmahtuvused Soojusmahtuvuseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis on arvuliselt võrdne antud keha temperatuuri ühe kraadi võrra tõstva soojushulgaga. Järgnevas huvitavad meid soojusmah- tuvuse kaks erijuhtu. Erisoojuseks nimetatakse soojushulka, mis tõstab antud aine ühe massiühiku temperatuuri ühe kraadi võrra: dQ J c= ( ) . (21) m dT kg · K
minna paisumisel tehtud tööks, kuid - gaasi ruumala on suurenenud, st juurdeantava soojushulga muutmine tööks ei ole ainus lõpptulemus. Teisalt, kui soojusmasin töötab tsükli alusel, siis toimub vahepeal soojushulga Q2 andmine külmemale kehale, st kogu juurdeantav soojushulk ei lähe tööks. B Carnot' tsükkel. 32 Olgu meil kaks soojusreservuaari temperatuuridega T1 ja T2, kusjuures T 1T 2 . Eeldame, et mõlema reservuaari soojusmahtuvused on lõpmata suured, st soojuse juurdeandmisel reservuaarile või reservuaarist võtmisel nende temperatuur ei muutu. Vaatame, kuidas sel juhul pööratavat protsessi käsitleda. Tsükli erinevates osades on töötava keha temperatuur erinev - soojuse saamisel soojendajalt (reservuaarilt temperatuuriga T1) on keha temperatuur T1 ning soojuse andmisel jahutajale on keha temperatuur T2 - vastasel juhul ei saa protsess olla pööratav (et soojus üle kanduks peab
Puidu soojuslikud omadused. Puidu erisoojus ehk soojusmahtuvus. Soojusjuhtuvus Puidu soojuslik paisumine. Puidu kütteväärtus Puidu soojusmahtuvus e. Erisoojus. Soojusmahtuvuseks nim, soojushulka, mis on vajalik aine massiühiku soojendamiseks 1’C võrra Ühikuks on kJ/kg ’ C Erisoojus iseloomustab soojushulka mida on vaja materjali soojuse tõstmiseks näit, kuumutamiseks. Mõnede ainete soojusmahtuvused kJ/kg ’ C Absoluutkuiva puidu erisoojus 1,36 Õhk 1.0 Vesi 4,19 Teras 0,4 Soojusmahtuvuse näitaja omab tähtsust Puidu kuivatamisel Spoonipakkude termilisel töötlemisel enne spooni lõikamist Külmunud puidu ülessulatamisel enne töötlemist Soojusjuhtuvus on üks kolmest soojuse edasikandumine vormist Soojusjuhtuvus – toimub tahketes kehades Konvektsioon – toimun keskkonna (õhu) vahendusel.
pöördreaktsiooni soojusefektiga. · Enamike reaktsioonide soojusefekt sõltub temperatuurist Soojusefektide ümberarvutamisel (konstantsel rõhul) ühelt temperatuurilt teisele tuleb arvesse võtta H sõltuvust temperatuurist. Keemilise reaktsiooni soojusefekti temperatuurikoefitsient on arvuliselt võrdne reaktsioonist osavõtvate ainete molaarsete soojusmahtuvuste algebralise summaga, milles produktide soojusmahtuvused loetakse positiivseteks, lähteainete omad negatiivseteks, ja arvestatakse reaktsioonivõrrandi stöhhiomeetrilisi koefitsiente. Tekkesoojus (tekkeentalpia) Ühendi standardne tekkeentalpia (Hf,°298,.sageli kasutatav ühik kJ/mol) on võrdne energia muuduga antud ühendi tekkimisel lihtainetest standardtingimustel (st. kindlatel kokkuleppelistel välistingimustel, milleks on temperatuur t = 25°C ehk T = 298,15 K ja rõhk P = 1 atm). Näiteks: S (romb) + O2 (g) . SO2 (g); ..H°298 = -296,9 kJ