pöördvõrdeline kapillaari sisemise läbimõõduga - mida peenemad on kapillaarid, seda kõrgemale vesi nendes tõuseb. 6. Mis eristab tahkised ja amorfsed ained? Too näited. Tahkeid aineid jaotatakse kaheks: amorfsed ained ja tahkised ehk kristallid. Tahkises paiknevad molekulid korrapäraselt, amorfses aines aga mitte. Tahkes aines paiknevad molekulid reeglina veel tihedamalt kui vedelikus. Tahkises ei saa molekulid ümber paikneda, küll aga võnguvad nad kindlate tasakaaluasendite ümber. Amorfses aines võib toimuda väga aeglane molekulide ümberpaiknemine (voolamine), kuid ka seal on põhiliseks liikumisvormiks võnkumine. Ka tahketes ainetes leiavad aset ülekandenähtused. Soojusjuhtivustegur on veel suurem kui vedelikul, difusioonitegur aga palju väiksem kui vedelikus. Sisehõõre puudub tahkises täielikult, amorfse aine korral esineb , kuid sisehõõrdetegur on palju suurem kui vedelikul. Tahkises paiknevad molekulid kindla korra järgi
Browni liikumine on nahtus, mis kujutab endast vedelikus voi gaasis holjuvate mikroskoopiliste osakeste (Browni osakeste) pidevat, korraparatut liikumist. Isotoobid on keemilise elemendi teisendid, mille aatomituumades on uhesugune prootonite arv, aga erinev neutronite arv. Lihtaine koosneb uhe ja sama keemilise elemendi aatomitest. Naiteks vesinik H2, hapnik O2. Liitaine koosneb erinevate keemiliste elementide aatomitest. Naiteks vesi H2O. Tahketes ainetes molekulid vonguvad kindlate tasakaaluasendite umber. Molekulide keskmine kineetiline energia on vaiksem kui molekulide vaheline potentsiaalne energia. Jagunemine: ? tahkis: molekulid paiknevad korraparaselt (kristallstruktuur); ? metallid; ? mittemetallid; ? amorfne aine, kristallstruktuur puudub, esineb voolavus (nt pigi, klaas) Tahkeid aineid iseloomustab elastsus. Keha kuju voi mootmete muutmisel (deformatsioonil) kehas tekkivat joudu nimetatakse elastsusjouks
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 hüppeline edasiliikumine ja põrkumine naabermolekulidega, gaasides aga liiguvad molekulid pidevalt ja kaootiliselt, põrkudes teiste molekulidega. Kõigil mainitud juhtudel on molekulide liikumiskiirused tavamõistes suured, suurusjärgus 10 2... 103 m/s. Õhus toatemperatuuril ja normaalrõhul toimub ühe molekuliga ca 1010 põrget ja ilma põrkumata saab molekul liikuda keskmiselt 0,1 ... 0,01 mikromeetrit (10-7 m).
näitab prootonite arvu tuumas. Märgitud võib-olla aatommass. Molekulmassi saamiseks on vaja liita kõik molekulis olevate aatommassid. Aine osakeste liikumine: Mikroskoopilised osakesed on pidevas kaootilises liikumises. Osakeste vahel mõjuvad tõmbe- ja tõukejõud, andes molekulile potentsiaalse energia Liikumine annab kineetilise energia. Osakeste kineetiline ja potentsiaalse energia annavad kehale siseenergiat. Molekulide soojusliikumine: Tahkistes molekulid võnguvad tasakaaluasendite ümber. Vedelikes lisaks võnkumisele edasiliikumine ja põrkumine naabermolekulidega. Gaasides toimub molekulide pidev kaootiline liikumine ja põrkumine teiste molekulidega. Molekulide liikumiskiirus on suurusjärgus 100 – 1000 m/s . Vaba tee pikkus (põrkest põrkeni) on u. 10−7 m. Aine olekud Tahke Vedel Gaasiline Plasma Tihti saab aine olekut muuta energia lisamise või eemaldamise teel. Tahked ained/kristallilised
süsinikuühikutes. m0=M/NA. NA=6,02*1023 1/mol. Molekulide mõõtmed: enamike mõõtmed on suurusjärgus d=10-10 m. Molekulide vastastikmõju: molekulid on pidevas kaootilises liikumises ning molekulide vahel on vastastikmõju. 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
a) Ained koosnevad molekulidest, aatomitest, ioonidest - väikestest osakestest. b) Need osakesed on pidevas korrapäratus liikumises. c) Osakesed môjuvad üksteisele tômbe- ja tôukejôududega. Iga aine vôib olla kas tahkes, vedelas vôi gaasilises (plasma) olekus. Aine agregaatolek sôltub tema temperatuurist ja välisrôhust. Tahkes olekus (pôhiliselt kristallilistes kehades) on molekulide paigutus korrapärane, vahekaugus vôrreldav nende môôtmetega ja molekulid vônguvad vaid oma tasakaaluasendite ümber, vastasmôjud tugevad. Vedelikes on molekulid korrapäratult, kuid ikka veel hästi lähestikku üksteisele, liiguvad värisedes ja kohti vahetades, vastasmôju molikulide vahel on nôrk. Gaasides on molekulid laiali, nad liiguvad suurte kiirustega korrapäratult ja vastasmôju molekulide vahel peaaegu puudub (ainult pôrkel esineb). Teatud molekulidevahelise kauguse korral on tômbe- ja tôukejôud nende vahel vôrdsed ehk tasakaalus.
elastsusjõu tekke ja vedelike pinnal pindpinevusjõu toimel. 11. Pikilaine Helilainete levimisel võnguvad keskkonna osakesed lainete levimise sihis. Laineid, milles võnkumine toimub laine levimise suunas, nimetatakse pikilaineteks. Pikilained võivad tekkida gaasides, vedelikes ja tahketes kehades. Nii rist- kui ka pikilainetes ei kaasne võnkumise levimisprotsessiga aine ülekandumist lainete levimise suunas. Kõik keskkonna osakesed ainult võnguvad oma tasakaaluasendite ümber. Kuid võnkumise levimisel kandub võnkeenergia üle keskkonna ühtedelt osakestelt teistele. 12. Lainepikkus Kaugust kahe teineteisele lähima, samas faasis võnkuva punkti vahel nimetatakse lainepikkuseks. Lainepikkuse , laine levimiskiiruse v ja võnkeperioodi T vahel on seos: 1 = vT Kuna T = , siis v = v. v
Kui aatomid asuvad gaasis tihedalt lähestikku, siis nad põrkuvad tihti soojusliikumise tõttu ja need põrked moonutavad orbiitide kuju. Tulemusena nihkub igas moonutatud orbiidiga aatomis energianivoo veidi ja kogu gaas ei kiirga enam mitte joonspektrit teatud kindlate lainepikkustega, vaid nn. ribaspektrit, kus jooned on laienenud ribadeks. Ka gaasifaasis olevate molekulide spektrid on enamasti ribaspektrid, kuid teisel põhjusel. Molekulides aatomid võnguvad oma tasakaaluasendite ümber ja võivad ka tervikuna pöörelda. See kõik toimub samaaegselt elektronsiirdega, mis viib elektronribade laienemisele. Väga kõrgetel t*del molekulid ja aatomid ioniseeruvad. Tekkinud plasma spekter võib olla pidev nagu on seda Päikese spekter. Pideva spektri saame ka siis kui tahket keha, näiteks metalli või sütt kuumutada. Kuumutatud kehad kiirgavad valgust. Madalamal t*l on kiirgus pikemalainelisem, nähtavaks muutub see tumepunasena kusagil 600 °C juures
Enne saime, et a = 2x, seega 2x = kx/m = k/m . Kuna = 2/T , siis 2/T = k/m T = 2m/k . Leiame ka vedrupendli energia, olenevalt võnkesagedusest. E = Ep + Ek = kx2/2 + mv2/2 = (m2x02 sin2t)/2 + (m2x02 cos2 t) /2 = m2x02/2 (sin2t + cos2 t) = m2x02 . Energia on võrdeline koormise massi, sageduse ruudu ja amplituudi ruuduga. See seos kehtib igasuguse võnkumise korral. 9.4. Tahkised, vedelikud Tahkistes (kristallides) aineosakesed võnguvad kindlate tasakaaluasendite ümber. Mida kõrgem on temperatuur, seda suurema amplituudiga on võnkumine. Vedelikes molekulid võtavad osa liitliikumisest: nad osalevad soojusliikumises (siksakiline kulgemine) ja aegajalt peatudes nad võbelevad (sooritavad ebakorrapäraseid võnkeid). Tahkeid aineid jaotatakse kaheks: amorfsed ained ja tahkised ehk kristallid. Tahkises paiknevad molekulid korrapäraselt, amorfses aines aga mitte. Tahkes aines paiknevad
ning mikro- ja makrostruktuurist. Tahke aine ja materjal võib eksisteerida kristalsena või amorfsena. Makrosisestruktuuri, so. palja silmaga nähtava struktuuri, alusel on võimalik vaadelda poorseid, kihilisi, kiulisi jms. materjale. Mikrosisestruktuuri alusel võib tahkeid aineid jaotada: kristalsed ja amorfsed, aga ka klaasjad. Kristalsetes ainetes paiknevad molekulid kindla korra järgi ning molekulide ümberpaiknemisi (voolamist) toimuda ei saa, küll aga võnguvad nad kindlate tasakaaluasendite ümber. Kristalsetel ainetel on kindel sulamis- ja tahkumistemperatuur ning nende füüsikalised omadused on anisotroopsed (eri suundades füüsikalised omadused erinevad). Amorfsetes ainetes kristallstruktuur puudub ning molekulid paiknevad korrapäratumalt, mistõttu amorfses aines võib toimuda väga aeglasi molekulide ümberpaiknemisi (voolamist), kuid ka seal on põhiliseks liikumisvormiks võnkumine.
makrosisestruktuuri seisukohalt nähtav. Kui sisestruktuur sisaldab poore, siis see tähendab et ainel on tühimikud e poorid. Kihilised kui sisestruktuur sisaldab kihte, siis see tähendab et aine on kihtidena kokku pakitud e kihiliselt. Mikrosisestruktuuri alusel võib tahkeid aineid jaotada: kristalsed ja amorfsed, aga ka klaasjad. Kristalsetes ainetes paiknevad molekulid kindla korra järgi ning molekulide ümberpaiknemisi (voolamist) toimuda ei saa, küll aga võnguvad nad kindlate tasakaaluasendite ümber. Kristalsetel ainetel on kindel sulamis- ja tahkumistemperatuur ning nende füüsikalised omadused on anisotroopsed (eri suundades füüsikalised omadused erinevad). Amorfsetes ainetes kristallstruktuur puudub ning molekulid paiknevad korrapäratumalt, mistõttu amorfses aines võib toimuda väga aeglasi molekulide ümberpaiknemisi (voolamist), kuid ka seal on põhiliseks liikumisvormiks võnkumine. Amorfsetel ainetel puudub kindel