Ainete soojuslikke omadusi Sulamis- ja keemistemperatuur Kõikidel tahketel ainetel on kindel sulamis- ja keemistemperatuu r. Keemistemperatuur Keemise ajal keemistemperatuur ei muutu. Aine sulamissoojuse määramine Sulamissoojuse määramiseks võetakse mingi kogus tahkist. Määratakse tahkise mass kaalumise teel. Aine sulamissoojuse määramine Mõõdetakse temperatuur, mille juures toimub aine sulamine. Määratakse soojushulk, miś on vajalik aine täielikuks sulatamiseks.
Kogu energia tähis E Kogu energia ühik J Kogu energia valem E = E_p + E_k Soojushulga tähis Q Soojushulga ühik J Soojushulga valem Q = cm(t_2-t_1) Erisoojuse tähis c Erisoojuse ühik J/kg°C Lõpptemperatuuri tähis t_2 Algtemperatuuri tähis t_1 Temperatuuri ühik °C Keemissoojuse tähis L Keemissoojuse ühik J/kg Sulamissoojuse tähis λ Sulamissoojuse ühik J/kg Soojushulga valem keemisel Q = Lm Soojushulga valem sulamisel Q = λm Laengu tähis q Laengu ühik C Laengu valem q = ±ne Elektronide arvu tähis n Elementaarlaengu tähis e Voolutugevuse tähis I Voolutugevuse ühik A Voolutugevuse valem I = q/t Pinge tähis U Pinge ühik V
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.
Soojusõpetuse kordamisküsimused tunnikontrolliks 1. Selgita erisoojuse ja sulamissoojuse mõiste. Erisoojus on soojushulk, mis on vajalik 1kg aine soojendamiseks, sulamissoojus on soojushulk, mis on vajalik 1kg aine sulatamiseks 2. Kuidas soojenevad ja jahtuvad suure erisoojusega ained? Soojenevad aeglaselt , samuti jahtuvad aeglasemalt 3. Millise aineoleku muutused vajavad soojust ja millised eraldavad soojust ? Tahkest-vedelaks-gaasiliseks---vajavad soojust Gaasilisest-vedelaks-tahkeks---eraldavad soojust 4. Nimeta soojusülekande liigid.
tlõpp = 100° C lõpptemperatuuri korrektne väärtus cAl = 880 J/(kg·°C) erisoojuse väärtus tabelist Q=? Q = 0,25 kg · 880 J/(kg·°C) · 105° C = 23100 J Jää soojenemine m = 0,7 kg Q = m · c · t = m · c ·( tlõpp - talg) talg = -5° C t = tlõpp - talg = 0° C (-5° C) = 5° C tlõpp = 0° C lõpptemperatuuri korrektne väärtus cjää = 2100 J/(kg·°C) erisoojuse väärtus tabelist Q=? Q = 0,7 kg · 2100 J/(kg·°C) · 5° C = 7350 J m = 0,7 kg Q=m· = 3,3·105 J/kg sulamissoojuse väärtus tabelist Q=? Q = 0,7 kg · 3,3·105 J/kg = 2,31·105 J Jää sulamine Vee soojenemine m = 0,7 kg Q = m · c · t = m · c ·( tlõpp - talg) talg = -0° C tlõpp = 100° C t = tlõpp - talg = 100° C 0° C = 100° C cjää = 4200 J/(kg·°C) erisoojuse väärtus tabelist Q=? Q = 0,7 kg · 4200 J/(kg·°C) · 100° C = 294000 J Keeva vee saamiseks kulub soojushulk: Qkogu = 23100 J + 7350 J + 2,31·105 J + 294000 J = 555450 J
liikuda. Tahkumisel vabaneb energiat, kuna toimub sulamisele vastupidine protsess ja aineosakesed võtavad sellele ainele omase vastastikuse asendi (seejuures vabaneb soojushulk, mis on võrdeline aine sulamiseks kulunud soojushulgaga). Massiühiku aine sulamiseks kuluvat soojushulka nim. sulamissoojuseks. Sulamissoojus on füüsikaline suurus. Sulamissoojus = sulamiseks vajalik soojushulk / aine mass = Q/m Sulamissoojuse ühik on 1 J/kg. Sulamissoojus näitab, kui suur soojushulk kulub 1 kg aine sulamiseks või tahkumiseks. Ainekoguse sulamiseks kuluv või tahkestumisel vabanev soojushulk on võrdeline aine erisoojusega ja aine massiga Sulamiseks vaja minevat soojushulka ja tahkumisel eralduvat soojushulka saab arvutada valemiga: Q = m Q soojushulk (1J) (lambda) sulamissoojus (1 J /kg ) m mass (1kg)
Saame teada, kuidas aurustumissoojust defineeritakse, mis on selle mõõtühik ning mis sellest sõltub. 2. Joseph Blackist Joseph Black sündis 17. aprillil aastal 1728 Edela-Prantsusmaal ning suri 6. detsember aastal 1799 Sotimaal. Tali Soti keemik, arst ja füüsik, keda peetakse üheks oluliseks tänapäeva keemia rajajaks. 3 Joseph Black taasavastas süsihappegaasi ning võttis kasutusele erisoojuse, sulamissoojuse ja aurustumissoojuse (Loe: Latentne soojus) mõisted.1 2.1. J. Blacki elust Joseph Blacki isa oli soti päritolu ning elas tegelikult Põhja-Iirimaal, ta töötas Bordeaux-is veinikaupmehena. Black õppis Glasgow'i- ja Edinburghi ülikoolis, kusjuures esimeses ülikoolis oli tema keemia õpetajaks William Cullen. Blacki keemiaalane uurimistöö sai alguse lubjavee põie- ja neerukividevastase toime uurimisest
Sublimatsioon ja härmatumine, Millal eraldub ja millal neeldub energia ja milleks viimane kulub Sublimatsiooniks nim aine üleminekut tahkest ainest gaasilisse olekusse, vahepeal vedelat olekut läbimata. Selle käigus neeldub energiat, kuna keha vajab selleks energiat. Härmatumine on vastupidine, ehk siis gaasilisest faasist tahkesse. Selle käigus eraldub energiat. Ülesanne üleminekute ja soojenemise/jahtumise kohta Aurustumissoojuse valem: Q= Lm soojushulk= aurustumissoojus*mass. Sulamissoojuse valem: Q= sulamissoojus kg kohta *mass. sulamissoojus on tabelina toodud, igal ainel eri. Temperatuuri tõstmise valem: Q= c*m(t2-t1) soojushulk= erisoojus*mass (lõplik temperatuur-algtemperatuur). Erisoojus on tabelina toodud, igal ainel eri. Mis on keemine ja keemistemperatuur Keemiseks nim aine üleminekut vedelast faasist gaasiliseks. Keemine on aurumine kogu vedelikust, mitte ainult pinnalt. Keemistemperatuur on igal ainel erinev temperatuur, mille juures antud rõhul aurumise
-keha materjali sulamissoojus, m -keha mass, + sulatamisel, -tahkestumisel. Q = m (sulamine) Q = -m (tahkumine) SULAMIS/TAHKUMISSOOJUS füüsikaline suurus, mille väärtus sõltub ainest ning mis on arvuliselt võrdne selle soojushulgaga, mis on vajalik ühikulise massiga tahke keha sulatamiseks/vedeliku tahkestamiseks sulamis/tahkumistemperatuuril. Q 1J J Q = ±m , sulamisel Q = m = m SI : 1kg = 1 kg SI-s on sulamissoojuse õhikuks võetud sellise tahke aine sulamissoojus, mille korral tahke keha, mille mass on 1kg, sulatamiseks sulamistemperatuuril on vaja kehale anda soojushulk 1J ja seda ühikut nim. üheks dzauliks kg kohta. (1J / kg ) Vedelik aurustub igasugusel temperatuuril ning mida kõrgem on vedeliku temp., seda väiksem soojushulk tuleb sama koguse vedeliku aurustumiseks vedelikule juurde anda, kuid tabelites antakse tavaliselt vedeliku aurustumissoojused keemistemperatuuril.
Vee suur pindpinevus on oluline tegus füsioloogias, piiskade ja tilkade pinnanähtustes. Vett läbi nähtavus ja UV-kiirgus on fotosünteesi üks tingimustest Vee max tihedus on +4°C juures, jää tekib pinnal ja veekihtide vahel puudub vertikaal-tsirkulatsioon Suure aurumissoojuse tõttu on vesi soojuskandja veekogude ja atmosfääri vahel Jää suure sulamissoojuse tõttu stabiliseerub vee temperatuur külmumise temperatuuril Vee suure erisoojusmahtuvuse tõttu stabiliseerub temperatuur organismides ja erinevates geograafilistes piirkondades. 10. Kirjeldage ja joonistage hüdroloogilist ringet Hüdroloogiline ringe seisneb vee ülekandes ooekanidest atmosfääri, kontinendtidele ja tagasi ookeani. Hüdroloogilise tsükli liikumapanev jõud on päikese energia: ookeanivesi
vesilahustes. 3. Vee suur pindpinevus on oluline tegur füsioloogias, piiskade ja tilkade pinnanähtustes. 4. Vett läbiv nähtav ja UV-kiirgus on fotosünteesi üks tingimustest. 5. Vee maksimaalne tihedus on +4°C juures, jää tekib pinnal ja veekihtide vahel puudub vertikaal-tsirkulatsioon. 6. Suure aurumissoojuse tõttu on vesi soojuskandja veekogude ja atmosfääri vahel. 7. Jää suure sulamissoojuse tõttu stabiliseerub vee temperatuur külmumise temperatuuril. 8. Vee suure erisoojusmahtuvuse tõttu stabiliseerub temperatuur organismides ja erinevates geograafi1istes piirkondades. · Kirjeldage ja joonistage hüdroloogilist ringet Hüdroloogiline ringe seisneb vee ülekandes ookeanidest atmosfääri, kontinentidele ja tagasi ookeani. Hüdroloogilise tsükli liikumapanev jõud on
2. Vee dielektriline konstant on suur, keemilised ühendid ioniseeruvad vesilahustes. 3. Vee suur pindpinevus on oluline tegur füsioloogias, piiskade ja tilkade pinnanähtustes. 4. Vett läbiv nähtav ja UV-kiirgus on fotosünteesi üks tingimustest. 5. Vee maksimaalne tihedus on +4°C juures, jää tekib pinnal ja veekihtide vahel puudub vertikaal-tsirkulatsioon. 6. Suure aurumissoojuse tõttu on vesi soojuskandja veekogude ja atmosfääri vahel. 7. Jää suure sulamissoojuse tõttu stabiliseerub vee temperatuur külmumise temperatuuril. 8. Vee suure erisoojusmahtuvuse tõttu stabiliseerub temperatuur organismides ja erinevates geograafi1istes piirkondades. o Kirjeldage ja joonistage hüdroloogilist ringet. Hüdroloogiline ringe seisneb vee ülekandes ookeanidest atmosfääri, kontinentidele ja tagasi ookeani. Hüdroloogilise tsükli liikumapanev jõud on päikese energia: ookeanivesi aurustub atmosfääri ja
Vee dielektriline konstant on suur, st keemilised ühendid ioniseeruvad vesilahustes Vee suur pindpinevus on oluline tegur füsioloogias, piiskade ja tikade pinnanähtustes Vett läbiv nähtav kiirgus on fotosünteesi üks tingimustest Vee max tihedus on +4 C juuures, jäää tekib pinnal ja veekihtide vahel uudub vertikaal-tsirkulatsioon Suure aurumissoojuse tõttu on vesi soojuskandja veekogude ja atmosfääri vahel Jää suure sulamissoojuse tõttu stabiliseerub vee temp külmumise temperatuuril Vee suure erisoojusmahtuvuse tõttu stabiliseerub temp organimsides ja erinevates geograafilistes piirkondades. ► Kirjeldage ja joonistage hüdroloogilist ringet See seisneb vee ülekandes ooekanidest atmosfääri, kontinentidele ja tagasi ookeani. Hüdroloogilise tsükli liikumapanev jõud on päikeseenergia: ookeanivesi aurustub atmosfääri ja tagastatakse sinna jõgede, järvede, põhjavee, liustike ja polaarmütside
9. Ainehulga massiga m sulamiseks (sulamistemperatuuril) kuluv soojushulk on leitav valemiga Q=·m, milles on sulamissoojus ja m-mass. Miks selles valemis ei ole T? Latent heat of vaporization aurustumissoojus. 10. Sõnasta aurustumissoojuse mõiste. 11. Ainehulga massiga m aurustamiseks kuluv soojushulk on leitav valemiga Q=L·m, milles L on keemissoojus ja m mass. Miks selles valemis ei ole T? 12. Millised on keemissoojuse ja sulamissoojuse põhiühikud? 13. Arvuta 0,5 kg eetri aurustumisele kuluv soojushulk. 14. Kui palju soojust vabaneb 2kg tina tahkumisel? 9I füüsika (10) 9.oktoober 2012 Tunni teema: Aine agregaatolekute muutumine. Sulamine ja tahkumine. Aurustumine ja kondenseerumine. Lk.39-48 1. Kui palju soojust kulub 250 grammi tina temperatuuri tõstmiseks toatemperatuurilt (20C) sulamistemperatuurini? 2. Kui palju soojust kulub 250 grammi tina sulatamiseks? 3
3. Vee suur pindpinevus on oluline tegur füsioloogias, piiskade ja tilkade pinnanähtustes. 4. Vett läbiv nähtav ja UV-kiirgus on fotosünteesi üks tingimustest. 5. Vee maksimaalne tihedus on +4°C juures, jää tekib pinnal ja veekihtide vahel puudub vertikaal-tsirkulatsioon. 6. Suure aurumissoojuse tõttu on vesi soojuskandja veekogude ja atmosfääri vahel. 7. Jää suure sulamissoojuse tõttu stabiliseerub vee temperatuur külmumise temperatuuril. 8. Vee suure erisoojusmahtuvuse tõttu stabiliseerub temperatuur organismides ja erinevates geograafi1istes piirkondades. Kirjeldage ja joonistage hüdroloogilist ringet Hüdroloogiline ringe seisneb vee ülekandes ookeanidest atmosfääri, kontinentidele ja tagasi ookeani. Hüdroloogilise tsükli liikumapanev jõud on päikese energia: ookeanivesi aurustub
2. Vee dielektriline konstant on suur, keemilised ühendid ioniseeruvad vesilahustes. 3. Vee suur pindpinevus on oluline tegur füsioloogias, piiskade ja tilkade pinnanähtustes. 4. Vett läbiv nähtav ja UV-kiirgus on fotosünteesi üks tingimustest. 5. Vee maksimaalne tihedus on +4°C juures, jää tekib pinnal ja veekihtide vahel puudub vertikaal-tsirkulatsioon. 6. Suure aurumissoojuse tõttu on vesi soojuskandja veekogude ja atmosfääri vahel. 7. Jää suure sulamissoojuse tõttu stabiliseerub vee temperatuur külmumise temperatuuril. 8. Vee suure erisoojusmahtuvuse tõttu stabiliseerub temperatuur organismides ja erinevates geograafi1istes piirkondades. Kirjeldage ja joonistage hüdroloogilist ringet Hüdroloogiline ringe seisneb vee ülekandesMeri ookeanidest atmosfääri, kontinentidele ja tagasi ookeani. Hüdroloogilise tsükli liikumapanev jõud on päikese energia: ookeanivesi aurustub
2. Vee dielektriline konstant on suur, keemilised ühendid ioniseeruvad vesilahustes. 3. Vee suur pindpinevus on oluline tegur füsioloogias, piiskade ja tilkade pinnanähtustes. 4. Vett läbiv nähtav ja UV-kiirgus on fotosünteesi üks tingimustest. 5. Vee maksimaalne tihedus on +4°C juures, jää tekib pinnal ja veekihtide vahel puudub vertikaal-tsirkulatsioon. 6. Suure aurumissoojuse tõttu on vesi soojuskandja veekogude ja atmosfääri vahel. 7. Jää suure sulamissoojuse tõttu stabiliseerub vee temperatuur organismides ja erinevates geograafilistes piirkondades. 10. Kirjeldage ja joonistage hüdroloogilist ringet. Hüdroloogiline ringe seisneb vee ülekandes ookeanidest atmosfääri, kontinentidele ja tagasi ookeani. Hüdroloogilise tsükli liikumapanev jõud on päikeseenergis: ookeanivesi aurustub atmosfääri ja tagastatakse sinna jõgede, järvede, liustike ja polaarmütside sulamise teel. 11. Toiduahelad ja energiaülekanne.
· Vee suur pindpinevus on oluline tegur füsioloogias, piiskade ja tilkade pinnanähtustes; · Vett läbiv nähtav ja UV-kiirgus on fotosünteesi üks tingimustest; · Vee maksimaalne tihedus on +4°C juures, jää tekib pinnal ja veekihtide vahel puudub vertikaal-tsirkulatsioon; · Suure aurumissoojuse tõttu on vesi soojuskandja veekogude ja atmosfääri vahel; · Jää suure sulamissoojuse tõttu stabiliseerub vee temperatuur külmumise temperatuuril; · Vee suure erisoojusmahtuvuse tõttu stabiliseerub temperatuur organismides ja erinevates geograafilistes piirkondades. · Kirjeldage ja joonistage hüdroloogilist ringet. · Vesi ringleb pidevalt maapinna ning atmosfääri vahel tsüklis. Seda nimetatakse hüdroloogiliseks ringeks. Reageerides päikese soojusele ja teistele mõjutustele,
Litosfääris toimub kivimiteringe, ained satuvad atmosfääri vulkaanipurskel, mineraalained jõuavad vee abil pedosrääri ja veekoguudesse. 9. Vee unikaalsed omadused. 1)Vesi on suurepärane lahusti, eluks vajalikke toitainete ja ainevahetuse jääkide transportija. 2)Vee dielektriline konstant on suur, keemilised ühendid ioniseeruvad vesilahustes. 3)Vee suur pindpinevus on oluline tegur füsioloogias, piiskade ja tilkade pinnanähtustes. 4)Jää suure sulamissoojuse tõttu stabiliseerub vee temperatuur külmumise temperatuuril. 5)Vett läbiv ja nähtav UV- kiirgus on fotosünteesi üks tingimustest. 6)Vee maksimaalne tihedus +4 kraadi juures, jää tekib pinnal ja veekihtide vahel puutub vertikaal-tsirkulatsioon 7)Suure aurustumissoojause tõttu stabiliseerub vee temperatuur külmumise temperatuuril. 8)Vee suure erisoojusemahtuvuse tõttu stabiliseerub temperatuur organismides ja erinevates geograafilistes piirkondades. 10
mõjutavad? Nimetada vähemalt 2. See on külmumisäpp, temp mille juures tootes olev vesi külmub. Seda mõjutavad toote koostis, veesisaldus, soolade suhkrute sisaldus. 2. Millega on seletatav külmutamise tunduvalt suurem külmamahukus (külmakulu), võrreldes jahutamisega? Erinevus on tingitud sellest, et külmutamisel muutub vee agregaatolek, jahutamisel mitte. Veest jää moodustumine nõuab sulamissoojuse eemaldamist, mis on toote erisoojusest üle 80x suurem. 3. Nimetada vähemalt 3 kunstlikku külmatootmismeetodit? Vaakumaurustus, auru kompressioonmeetod, absorbtsioonmeetod, krüogeeniline meetod. 4. Kirjeldada krüogeenilise külmatootmismeetodi olemust? Kasut veeldatud või tahkestatud gaase. Atmosfääri rõhul aurustudes ja sublimeerudes annavad väga madalaid temperatuure. Väga kallis ja ühekordselt kasutatav meetod. 5
On võimalik ka kolme oleku tasakaal, sellist rõhu ja temperatuuri väärtust nimetatakse aine kolmikpunktiks. Sulamine ja tahkestumine Tahkised sulavad kindlal temperatuuril - sulamistemperatuuril. Aine sulatamiseks tuleb sellele pidevalt soojust juurde anda. Siirdesoojuse ehk sulamiseks vajaliku soojushulga saab leida valemist Qs = . m, kus m on keha mass ja sulamissoojus, mis näitab soojushulka, mida on vaja , et muuta 1 kg tahkist vedelikuks sulamistemperatuuril. Sulamissoojuse ühikuks on 1 J/kg. Sulamisel kristallvõre laguneb, aine osakesed eemalduvad üksteisest ja nendevaheline keskmine kaugus suureneb. See aga tähendab osakestevahelise potentsiaalse energia suurenemist, mis tähendab omakorda keha siseenergia suurenemist. Siseenergia suurendamiseks tuleb kehale üle anda vajalik soojushulk. Tahkestumine on sulamise pöördprotsess, mille käigus vedelik muutub tahkiseks. Ka see toimub kindlal temperatuuril tahkestumistemperatuuril, mis on võrdne selle
( kg ), erisoojuse - c ( J / kg K ) ning temperatuuri muudu t või T korrutisega. kuna t = t2 -t1 ,siis Q = cmt ; Q =cmT Q = cm ( t2 t1) Kui toimub ühest agregaatoleku muutus, siis üleminekuks kuluv soojushulk või vastassuunalisel üleminekul eralduv soojushulk võrdub: Sulamisel ja tahkestumisel - keha massi ja sulamissoojuse korrutisega Q= m Aurumisel kuluv või kondenseerumisel eralduv massi ja keemissoojuse L korrutisega Q=Lm Põlemisel eralduv soojusehulk on võrdne massi ja kütuse kütteväärduse q korrutisega Q =q m Soojuslikud konstandid: Erisoojus c on soojushulk, mis on tarvis anda ühele massiühikule, et tõsta selle temperatuuri ühe kraadi võrra. Ühik 1 J/ kg.K
sula. On võimalik ka kolme oleku tasakaal, sellist rõhu ja temperatuuri väärtust nimetatakse aine kolmikpunktiks. Sulamine ja tahkestumine Tahkised sulavad kindlal temperatuuril - sulamistemperatuuril. Aine sulatamiseks tuleb sellele pidevalt soojust juurde anda. Siirdesoojuse ehk sulamiseks vajaliku soojushulga saab leida valemist Qs = . m, kus m on keha mass ja sulamissoojus, mis näitab soojushulka, mida on vaja , et muuta 1 kg tahkist vedelikuks sulamistemperatuuril. Sulamissoojuse ühikuks on 1 J/kg. Sulamisel kristallvõre laguneb, aine osakesed eemalduvad üksteisest ja nendevaheline keskmine kaugus suureneb. See aga tähendab osakestevahelise potentsiaalse energia suurenemist, mis tähendab omakorda keha siseenergia suurenemist. Siseenergia suurendamiseks tuleb kehale üle anda vajalik soojushulk. Tahkestumine on sulamise pöördprotsess, mille käigus vedelik muutub tahkiseks. Ka see toimub kindlal temperatuuril tahkestumistemperatuuril, mis on võrdne selle aine
annaabi.ee 
