Soojusõpetuse põhimõisted (5)

Lõik failist

Sarnased õppematerjalid

1

docx

Füüsika - ENERGIA

Siseenergia on aineosakeste energia(nii aineosakeste kineetiline kui ka potentsiaalne energia). U= 3/2 ·m/M ·R·T. (U-siseenergia, 1J; m-mass, 1kg; M-molaarmass; R-gaasi universaalkonstant; T-temp, 1K; R=8,31J/mol·K) Siseenergia muutmise kaks viisi: 1)mehaanilist tööd tehes(nt. hõõrumine, tagumine, muljumine), 2)soojusülekanne(lusikas kuuma tee sees, saunas käimine). Soojusjuhtivus levib energia kandub osakeselt osakesele põrkumise teel, (nt. lusikas kuuma vette, raudnael lõkkel). Konvektsioon levib soojus levib ühelt kehalt teisele liikuva ainega (nt. õhu ringlus toas, tuule liikumine, tõmme korstnas). Soojuskiirgus levib energia levib kiirguse teel, (nt. päikese kiirgus, lõkke soojuskiirte abil). Soojushulk on siseenergia hulk, mida keha saab või annab soojusülekande protsessis. Põhiühik: 1J (dzaul). Defineeri kalor: cal on soojushulk, mis on vajalik 1grammi vee temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. (1cal=4,19J, 1J=0,24cal). Soojenemine on keha temperatuur

Füüsika

15

doc

Soojusõpetus

Soojusõpetus. 1. Mikroparameetrid, makroparameetrid. Soojusliikumine. Soojusnähtusi kirjeldatakse parameetrite abil. Parameetriks nimetatakse ühelaadseid, olekuid või protsesse kirjeldavat suurust, mille iga väärtus määrab mingi kindla objekti, oleku või protsessi. Makroparameetrid on füüsikalised suurused, mida kasutatakse ainekoguse kui terviku kirjeldamisel. Nendeks on näiteks ainekoguse mass, rõhk, ruumala, temperatuur. Mikroparameetrid on füüsikalised suurused, mida kasutatakse aine üksiku molekuli kirjeldamisel. 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 üksteis

Füüsika

4

doc

Termodünaamika

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 mehaanilise töö gaasi paisumisel.Eeldame, et tegu on isobaarilise protsessiga. Ag = F s cos F p = F = p S Ag = p s ( h 2 - h 2 ) Ag = p V S s = h2 - h2 Avj =-Ag ; Avj = Ag 4. Põhjenda, millal teeb gaas a) Positiivset tööd b) Negati

Füüsika

2

docx

Siseenergia

· Siseenergia on kõikide aineosakeste energia.( kineetline energia+pot. Energia) U=RT · Siseenergia võib muutuda kahel viisil: · Mehhaanilist tööd tehes(hõõrdumine) · Soojusülekandel · Soojusjuhtivus-soojus levib osakeselt osakesele põrgete teel. Nt. Lusikas kuumas tees · Konvektsioon- soojus levib ühelt kehalt teisele liikuva ainena. Nt: vee keetmine, hoovused. · Soojuskiirgus- energia levib kiirguse teel. Nt päikesekiirgus · Soojushulk on energiahulk, mida keha saab või annab soojusülekande protsessis. Ühikud: Djaul(J) · Kalor(cal)- soojushulk, mis on vajalik 1g vee temp tõstmiseks 1 kraadi võrra · Soojenemine ja jahtumine Q-cm(t2-t1) Q-soojushulk, m- mass, t2-lõpptemp, t1-algtemp · C- erisoojus- soojushulk, mis on vajalik 1kg aine temp tõstmiseks 1C võrra. Nt: 4200 J/kg C, st et ühe kg vee temp. Tõstmiseks ühe kraadi võrra on vaja 4200J/kg C soojust. · Sulamine ja tahkumine: Q= m , -lambda

Füüsika

5

doc

Soojus õpetus

Soojusõpetus Füüsikaline suurus Tähis Ühiku nimi Ühik Temperatuur T kraad, Kelvin °; K Rõhk P paskal Pa Ruumala V kuupmeeter m3 Mass m kilogramm kg Molaarmass µ kg/mol Soojushulk Q dzaul J Konstandid: J Universaalne gaasikonstant: R = 8,31 mol K J Boltzmanni konstant: k = 1,38 10 -23 K 1 Avogadro arv (molekulide arv ühes moolis): N A = 6,02 10 23

Füüsika

1

odt

TERMODÜNAAMIKA JA ENERGEETIKA ALUSED

ENERGIA KURSUS TERMODÜNAAMIKA JA ENERGEETIKA ALUSED ( ptk. 4 ) KORDAMISKÜSIMUSED 1. Mis on siseenergia ja kuidas seda arvutatakse? Siseenergia on aineosakeste energia (kineetiline+potentsiaalne) U=3/2 m/M R T U= 3/2 p V 2. Nimeta siseenergia muutmise kaks viisi ja too kummagi kohta näide. Mehhaanilist tööd tehes (käte üksteise vastu hõõrumine), Soojusülekanne ( Ahi soojendab toaõhku) 3. Kuidas levib soojusjuhtivus ja too näide. Soojus levib osakeste põrgete teel. Nt Lusikas kuumas tees. 4. Kuidas levib konvektsioon ja too näide. Soojus levib ühelt kehalt teisele liikuva ainena (vee keetmine) 5. Kuidas levib soojuskiirgus ja too näide. Energia levib kiirguse teel (päikesekiirgus) 6. Soojushulk ( mõiste, nimeta põhiühik ) - siseenergia hulk, mida keha saab või annab soojusülekande käigus. 1 J 7. Defineeri kalor! Soojushulk, mis on vajalik 1g vee

Füüsika

4

doc

Füüsika

Molekulaarkineetilise teooria põhialused. Selle aluseks on 3 põhiväidet: 1. Aine koosneb osakestest-aatomitest ja molekulidest. 2. Need osakesed liiguvad kaootiliselt. 3. Osakesed mõjutavad üksteist, nende vahel on tõmbe-ja tõukejõud. Füüsikalised omadesed määrab aatom, keemilised aga molekul. Ainehulk. See on suurus, mis on võrdne osakeste arvuga selles kehas. Ühik on mool. Mool on sellise süst ainehulk, kus osakeste arv võrdub 0,012 kg süsiniku aatomite arvuga. 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 omav

Füüsika

3

docx

Termodünaamika mõisted ja küsimused

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] *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. Füüsikalist suurust, mis näitab, milline soojushulk on vajalik 1 kg kristallilise aine muutmiseks vadelikuks sulami

Füüsika

Kommentaarid (5)