Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Termodünaamika alused". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
soojus, termodünaamika, const, adiabaat, soojusnähtuste, teadusharu, temale, isotermiline, isobaariline, kasuteguri, akas, siseenergia, paisumise, muundamine, töötsükkel, carnotenergia). 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 temperatuuri tõusmine
Termodünaamika alused Termodünaamika kirjeldab ainete omadusi ilma aine siseehitusse tungimata. Kasutab makroparameetreid ja termodünaamika aluseks on põhiseadused ehk printsiibid. Siseenergiaks nimetatakse aine molekulide kineetilise ja potsensiaalse energia summat. Siseenergiat saab muuta mehaanilise tööga või soojusülekandega. Soojusülekandes levib siseenergia soojemalt kehalt külmemale. Soojema keha siseenergia väheneb ja külmema kehal suureneb. Soojusülekanne kestab seni kuni temperatuurid on ühtlustunud. Soojusülekande liigid: konvektsioon- sü, kus energia levib gaasi või vedeliku liikumise tõttu. Soojusjuhtivus- sü, kus energia levib ühelt aineosakeselt teisele molekulide liikumise tõttu, ilma et keha ümber paikneks. Soojuskiirgus- sü, kus energia levib elektromagnetlainete kiirgamise neelamise tõttu. TD I prin
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.
Termodünaamika KT 1) Kuidas käsitleb ainet termodünaamika ja milliseid parameetreid see kasutab? Temodünaamika ei eelda aine koosnemist aatomitest ega molekulidest. Kasutab makroparameetreid (keha mass, rõhk, ruumala, temp., tihedus). 2) Millistele probleemidele annab vastuse termodünaamika? Termodünaamika seletab, mis on keha siseenergia ja kuidas see muutub. 3) Millistele printsiipidele tugineb termodünaamika? I printsiip siseenergia ja selle muundamine tööks (energia ei teki ega kao niisama). II printsiip soojus ei saa iseenesest üle minna külmalt kuumemale. III printsiip entroopia kasvab suletud süsteemis toimuvate soojuslike protsesside käigus. 4) Millest sõltub gaasi kui termodünaamilise süsteemi siseenergia. Siseenergia tähis, ühik? Siseenergia on keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa. Sõltub gaasi rõhust ja ruumalast. Tähis U
Termodünaamika KT 1) Kuidas käsitleb ainet termodünaamika ja milliseid parameetreid see kasutab? Temodünaamika ei eelda aine koosnemist aatomitest ega molekulidest. Kasutab makroparameetreid (keha mass, rõhk, ruumala, temp., tihedus). 2) Millistele probleemidele annab vastuse termodünaamika? Termodünaamika seletab, mis on keha siseenergia ja kuidas see muutub. 3) Millistele printsiipidele tugineb termodünaamika? I printsiip – siseenergia ja selle muundamine tööks (energia ei teki ega kao niisama). II printsiip – soojus ei saa iseenesest üle minna külmalt kuumemale. III printsiip – entroopia kasvab suletud süsteemis toimuvate soojuslike protsesside käigus. 4) Millest sõltub gaasi kui termodünaamilise süsteemi siseenergia. Siseenergia tähis, ühik? Siseenergia on keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa. Sõltub gaasi rõhust ja ruumalast. Tähis U
KOOLIFÜÜSIKA: SOOJUS 2 (kaugõppele) 5. TERMODÜNAAMIKA ALUSED 5.1 Termodünaamika I seadus Termodünaamika I seadus annab seose kehale antava soojushulga, keha siseenergia ja paisumistöö vahel Q = U + A , kus Q on juurdeantav soojushulk, U siseenergia muut ja A paisumistöö. Juhul kui keha saab väljastpoolt mingi soojushulga, on Q positiivne ( Q > 0), juhul kui keha annab ära mingi soojushulga, on Q negatiivne ( Q < 0). Juhul kui keha teeb paisumisel (kasulikku) tööd, on A positiivne ( A > 0), juhul kui aga keha
Temp. iseloomustab süsteemi soojuslikku tasakaalu. Ek = 3/2kT = m0v2 / 2. Asendades eelmisse valemisse: p = 2/3nEk ja p = nkT (k boltzmanni konstant, J/K) · Ideaalse gaasi olekuvõrrand antud gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on võrdeline absoluutse temeperatuuriga. pV = (m / ) RT. Seoseid: m / = ; R = NAk. Isoprotsessid: 1) Boyle'i Mariotte'i seadus: isotermsel protsessil antud gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on jääv. T = const. pV = const., seega kogu soojus läheb tööks (Q = A). Graafikuks hüperbool. 2) Gay Lussaci seadus: isobaarilisel protsessil antud gaasikoguse ruumala ja temperatuuri suhe on jääv. p = const. V / T = const. Graafikuks sirge. 3) Charles'i seadus: isohoorilisel protsessil antud gaasikoguse rõhu ja temperatuuri suhte on jääv. V = const. p / T = const., seega kogu soojus läheb siseenergia muutmiseks (Q = U). Graafikuks sirge.
11. klassi füüsika: Termodünaamika alused 1. Mis on termodünaamika (TD)? Termodünaamiks on soojusnähtuste makrokäsitlus, nii et siin ei eeldata teadmisi molekulidest. Termodünaamika aluseks on kaks printsiipi: termodünaamika 1.printsiip väljendab energia jäävust ja 2.printsiip väljendab asjaolu, et kõik iseenesest kulgevad protsessid toimuvad kindlas suunas. Neid printsiipe ei ole võimalik teoreetiliselt tõestada ega tuletada, nad on avastatud suure hulga vaatlus- ja katseandmete üldistamisel. Termodünaamika kasutab tervet rida makroparameetreid: a) Rõhk p b) Ruumala V c) Absoluutne temperatuur T d) Keha mass m e) Siseenergia U f) Soojushulk Q
Välisjõud teeb positiivset tööd, kui gaasi ruumala muut on negatiivne, st gaas tõmbub kokku, välisjõu töö on negatiivne, kui gaasi ruumala muut on positiivne ehk kui gaas paisub. 6. Gaasi ruumala muutumisel gaasi poolt tehtud töö geomeetriline tõlgendus. Gaasi oleku muutumisel I-st II-e on gaasi poolt tehtav töö arvuliselt võrdne pV-teljestiku graafiku ning p ja V- telje vahelise kujundi pindalaga. 7. Kirjuta energia jäävuse ja muundumise seaduse valem ja sõnastus soojusnähtuste teoorias (TD I P). U = Q - Ag Gaasi siseenergia muut on võrdne sellele antud või ära võetud soojushulga ja gaasi poolt tehtud töö algebralise vahega. 8. Termodünaamika I printsiibist tulenevad järeldused (ka tuletuskäik ning põhjendused) · Isohoorilisel protsessil V = const U = Q - Ag Ag = 0 ; U = Q Ag = p V Ag = 0 Isohoorilise protsessi korral kulub gaasile antav/ära võetav soojushulk selle siseenergia muutmiseks.
Termodünaamika kirjeldab ainete omadusi ilma aine siseehitusse tungimata, kasutades makroparameetreid (ainehulk) on termodünaamika aluseks printsiibid, I printsiip süsteemile juurde antev soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, mida tehakse välisjõudude vastu (paisumine), II printsiip suletud süsteemi soojusliku protsessi tulemusena entriipia kasvab, temp väheneb (soojus ülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale), siseenergia moodustub molekulide kineetilisest ja potensiaalsest energiast (olek, temp), soojusülekanne siseenergia levimine
A- välisjõudude vastu tehtud töö). Kui Q on neg., siis süsteem annab ära vastava soojushulga ja kui A on neg, siis teevad väisjõud süsteemiga tööd. Soojusmasinaks nim. siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet, milles iseloomustab energia muutumist mehaaniline töö. Soojusmasin koosneb soojendist(süsteemile siseenergiat andev keha), jahutist(süsteemilt siseenergiat saav keha) ja töökehast(siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev keha). Soojusmasina kasuteguri näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast Q1 muundab masin kasulikuks töök Akas. Kasulikuks tööks muundub süsteemile juurdeantava ja jahutile äraantava soojushulga Q2 vahe: Akas= Q1-Q2. Kasuteguri valem: = Q1 - Q2 / Q1 100% Ideaalne soojusmasin on selline, mis tagab isoleeritud süsteemis parima soojuse ärakasutamise, s.t. suurima kasuteguri. Sellise masina töötsükkel koosneb kahest isotermilisest ja kahest adiabaatilisest protsessist ja seda nim. Carnot´ tsükliks.
masin kasulikuks tööks Akas (antakse tavaliselt protsentides) Akas =Q1-Q2 Q 1 −Q 2 η= ∙ 100 Q1 – soojendilt saadus soojushulk Q2 – jahutile antud soojushulk Q2 T −T2 η max= 1 ∙ 100 Maksimaalne kasutegur: T1 – soojendi temperatuur, T2 – jahuti temperatuur T2 (kasutegur ei saa kunagi olla 100%, sest T 2 ei saa kunagi olla 0K, kuna sellist temperatuuri pole võimalik saavutada) 4. Termodünaamika printsiibid (nende erinevad sõnastused) Termodünaamika – füüsikaharu, mille uurimisobjektiks on soojus kui energiaülekandevorm ning selle seos töös ja siseenergias a. I printsiip – süsteemile juurde antav soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, mida tehakse välisjõudude vastu. Q= ∆U + A η ≤ 100 Q – juurdeantav soojushulk, ∆U – siseenergia suureniemine, A – välisjõudude vastu tehtud töö (paisumise töö)
Soojuskiirguseks nimetatakse soojusülekannet, kus energia levib elektromagnetlainete kiirgamise ja neelamise tõttu. Tegelikkuses esinevad soojusülekande liigid korraga. Soojusülekandel üleantavat energiahulka iseloomustab soojushulk. Soojushulka mõõdetakse energiaühikutes, seega džaulides. Soojushulga arvutamiseks kasutatakse valemit: Q = cmt. , kus c on aine erisoojus, m keha mass ja t keha temperatuuri muut (lõpp- ja algtemperatuuride vahe). 4.1.2. Termodünaamika I printsiip Termodünaamikas vaadeldakse protsesse tavaliselt suletud ehk soojuslikult isoleeritud süsteemis (näiteks suletud termospudel). Selliseks süsteemiks on kehade kogum, mis on soojusvahetuses ainult omavahel, mitte aga väljaspool kogumit asuvate kehadega. Suletud süsteemis kehtib termodünaamika esimene printsiip: süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, mida tehakse välisjõudude vastu: Q = U + A,
soojuse arvutamiseks. Arvutage isotermilise protsessi käigus tehtud töö 300 oK juures, kui süsteemi ruumala suurenes 67,2 liitrilt 89,6 liitrini (R=8,314 J K-1 mool-1). Mitme meetri kaugusele saab tehtud tööga transportida 1 kg massiga pommi, kui on teada, et selle transportimiseks 1 meetri kaugusele kulub 9,8 J? Isotermiline protsess, kui gaasi temperatuur ei muutu (Boyle'i - Mariotte'i seadus: pV = const ; kahe oleku võrdlemisel saame p1V1 = p2V2 ( NB! - rõhu ja ruumala suhet kujutab hüperbool ehk pöördvõrdelisus). m p V = R T Leida T. M Made by Picasso. 3. Kirjutage energia jäävuse seaduse avaldis makroskoopilise keha (termodünaamilise süsteemi) jaoks ning kirjeldage, · kuidas süsteemi siseenergia muutub soojusvahetuse ja töö tegemise käigus (tööd tehakse
ümberpaiknemisega. 9. Mis moodi antakse soojust üle soojuskiirguse puhul? Soe keha võib anda oma energiat külmemale ka läbi vaakumi ( täieliku tühjuse ). Sellist siseenergia ülekandmist nim. soojuskiirguseks. 10. Sõnasta soojusliku tasakaalu tingimus suletud süsteemis soojusülekande korral. Suletud süsteemis soojusülekande protsessis on soojema keha poolt ära antav soojushulk alati sama suur kui külmema poolt saadav ehk : Q1+Q2Q3 =0 11. Sõnasta termodünaamika I seadus Süsteemi siseenergia muutus on võrdne süsteemile antava soojushula Q ja süsteemi poolt välisjõudude ületamiseks tehtava töö A vahega. 12. Millistest füüsikalistest suurustest ja kuidas sõltub gaasi poolt isobaarilisel paisumisel tehtav töö? Gaasi temperatuur on võrdeline ruumala, seega gaasi temperatuuri suurenemisel (siseenergia suurenemisel) gaas paisub. Paisumisel teeb gaas aga tööd. Gaasile antav soojus jaguneb siseenergia suurenemise T ja töö V vahel. 13
muutumisel ehk deformeerimisel tekkiv jõud, deformatsiooniga vastassuunaline RASKUSJÕUD-jõud, millega Maa tõmbab enda poole tema lähedal asuvaid kehi DEFORMATSIOON-keha kuju muutumine HÕÕRDETEGUR-?????? REAKTIIVLIIKUMINE-liikumine, mille põhjustab kehast eemale paiknev keha osa 3. Seadused NEWTONI 1.SEADUS-Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. NEWTONI 2.SEADUS-Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. a=F/m NEWTONI 3.SEADUS- Jõud tekivad kahe keha vastastikmõjus alati paarikaupa. Need kummalegi kehale mõjuvad jõud on absoluutväärtuselt võrdsed ja vastassuunalised. F1=-F2 GRAVITATSIOONISEADUS-Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga F=G*(m1*m2/r2) IMPULSI JÄÄVUSE SEADUS-Suletud süsteemi koguimpulss on sinna
s Vaata neid teisi tähiseid ka!. Temperatuuri absoluutne null. See on piirtemperatuur, mille puhul ideaalse gaasi rõhk jääval ruumalal läheneb nullile. Selle tempsi juures jääksid molekulid seisma. Teoreetiline suurus, praktikas pole võimalik saavutada. Isoprotsessid gaasides. Ideaalset gaasiolekut iseloomustavad 3 põhilist parameetrit: rõhk, temps ja ruumala. Kõiki neid võib muuta. Kuid tihti muutub ainult 2 parameetrit ja 1 jääb muutumatuks. Siit 3 protsessi: isotermiline, isobaariline ja isohooroline protsess. Isotermiline protsess Jääval temperatuuril T toimuv protsess. Kui T=const, siis valemis pV/T=const on muutumatu ka korrutus pV=const. Jääval tempsil ruumala muutusega kaasneb ka rõhu muutus, kuid nende korrutis jääb konstantseks. Graafikut nim isotermiks. Rõhu ja ruumala vahel on pöördvõrdeline sõltuvus. 1662 avastasid Inglise füüsik Robert Boyle ja 1676 a pr füüsik Edme Mariotte võrrando pV=const, kui T=const.
FÜÜSIKA KONTROLLTÖÖ KORDAMISKÜSIMUSTE VASTUSED. SOOJUSÕPETUS -Absoluutne temperatuuriskaala ehk Kelvini temperatuuriskaala. 0 K = 273 ehk 0 K on absoluutne nullpunkt. Selle temperatuuriskaala järgi võib temperatuur olla ainult positiivne. Kelvini temperatuuriskaalat nimetatakse ka termodünaamiliseks temperatuuriskaalaks, sest selle jaotuvuse aluseks on termodünaamika II printsiip. -Gaasi olekuvõrrandid kus M on gaasi molaarmass m on gaasi kogus T on absoluutne temperatuur p on rõhk R on 8,31 -Isoprotsessid (nimetused, olekuvõrrandi erikujud) ISOTERMILINE protsess T = const T=T1=T2 Graafikuks on parabool ISOBAARILINE protsess p=const Graafikuks on sirge ISOHOORILINE protsess V=const Graafikuks on sirge -Siseenergia definitsioon, siseenergia muutmise võimalused
Tallinna Ülikool Matemaatika ja Loodusteaduste Instituut Loodusteaduste osakond Soojusõpetuse lühikonspekt Tõnu Laas 2009-2010 2 Sisukord Sissejuhatus. Soojusõpetuse kaks erinevat käsitlusviisi.......................................................................3 I Molekulaarfüüsika ja termodünaamika..............................................................................................4 1.1.Molekulide mass ja mõõtmed....................................................................................................4 1.2. Süsteemi olek. Protsess. Tasakaaluline protsess.......................................................................4 1.3. Termodünaamika I printsiip.....................................................................................................
Tööpõhimõte Koosneb alati kolmest põhiosast: soojendi, töötav keha ja jahuti Töötavale kehale, milleks on tavaliselt gaas, antakse soojendist soojushulk Q1. Gaas teeb paisudes mehaanilist tööd A. Pideva töö tegemiseks peab töötava keha olek taastuma teatava aja jooksul, milleks tuleb soojendist saadud soojushulgast anda osaQ2 jahutile. Jahu- tiks on ümbritsev keskkond. Tsükkli lõpuks on gaas jälle tavaolekus ja siseenergia muut 0 Termodünaamika esimese seaduse kohaselt on mehaaniline töö gaasi paisumisel A = Q1 Q2 Soojusmasina kasutegur on mehaanilise töö ja soojendist saadud energia suhe, mida väljendatakse tihti protsentides Prantsuse teadlane Carnot näitas, et ideaalse soojusmasina kasutegur on: T1 ja T2 on soojendi ja jahuti absoluutsed temperatuurid ülekantavast soojushulgast saab seda rohkem mehaanilist tööd, mida suurem on temperatuuride vahe soojusülekandel
*Aitab lahendada mehaanika põhiülesandeid. *Kehtib ainult inertsiaalsetes taustsüsteemides. *Kui on tegemist mitteinertsiaalse tausüsteemiga, kasutatakse inertsijõudu F i= -ma. Inertsijõud on fiktiivne jõud ei saa siduda vastasmõjuga ega mingi kindla kehaga. Inerts on nähtus, mitte jõud. Kehale avaldatav mõju võib kutsuda esile keha kiiruse muutumist või deformatsiooni. Näiteks Hooke'i seadus: Vedru pikenemine on võrdeline temale mõjuva jõuga F=k*l (l on pikenemine). Raamatus tehakse katse vankrikesega, mida mõjutavad kaks pingulolevat niiti (omavahel nurga all). Katse näitab, et f1+f2=f ja kiirenduse suund ühtib jõu suunaga, saadakse: v=k*f/m (mass m ja võrdetegur k on skalaarsed suurused, jõud on vektor). Viimane võrrand on klassikalise mehaanika põhivõrrand. III seadus: Kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on võrdsete arvväärtustega, suunalt vastupidised ja nad asuvad ühel sirgel.
m-keha mass- 1kg t- temp.muut- K Aine erisoojus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur soojushulk tõstab ühikulise massiga keha temperatuuri ühe kraadi võrra. c= Q/ m t Q- soojushulk-1J c-aine erisoojus-1J/g*K m-keha mass- 1kg t- temp.muut- K Keha siseenergiat on võimalik muuta: · Mehaanilise tööga · Soojusülekandega Soojusmasinaks nim. siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutvat seadet, milles iseloomustab energia muutumist mehaaniline töö. Soojusmasina kasuteguri näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast muundab masin kasulikuks tööks. - soojusmasina kasutegur- 1J Q1 - Q2 = 100% Q1- sisse antav soojushulk- 1J Q1 Q2- jahuti antav soojushulk- 1J Akas-töö kasutegur- 1J Akas = Q1 -Q2 Termodünaamika I printsiip väidab, et juurde antud soojushulk läheb siseenergia tõstmiseks ja välisjõudude vastu tööks. Q = U + A Q- soojushulk- 1J
Mida aga tähistab sel juhul suurus n? Baromeetrilises valemis näitas see molekulide arvu ruumalaühiku kohta kõrgusel , kuid ei öelnud midagi nende molekulide kiiruste kohta. Võiksime väita, et see tihedus sisaldab kõiki neid molekule, mis võiksid tõusta kõrgemale kõrgusest . Molekulide koguarv vastaks siis neile molekulidele, mis suudavad tõusta kõrgemale kõrgusest . Boltzmanni jaotus kuulub nn. integraalsete jaotusfunktsioonide hulka. 32. Termodünaamika I printsiip ja kuidas see seadus näeb välja isoprotsessides(kõigis neljas). du=dQ-dA, mis on i m siseenergia(keha kin ja pot energia vms). Ideaalse gaasi korral on ; A= pdV (dA=pdV) u 2
Alljärgnevalt esitatav käib val-davalt ideaalse gaasi kohta. Kõige üldisemalt määratakse gaasi olek kolme olekupara-meetriga: absoluutne temperatuur T, rõhk p ja ruumala V (mõnikord kasutatakse eriruumala Vo - massiühiku ruumala). Ideaalse gaasi seadused Neid seadusi on kolm ja kõik nad on saadud empiiriliselt. (1) Boyle - Mariotte'i seadus. Jääval temperatuuril on antud gaasimassi rõhu ja ruum- ala korrutis konstantne: pV = const. (1) (tingimusel, et T = const.). (2) Charles'i seadus. Antud gaasikoguse temperatuuri tõstmisel ühe kraadi (1 oC) võrra konstantsel ruumalal kasvab tema rõhk po (0oC juures) = 1/273 võrra: p = po ( 1 + t ). (2) (3) Gay-Lussac'i seadus. Konstantsel rõhul temperatuuri tõstmisel ühe kraadi võrra paisuvad kõik gaasid = 1/273 võrra sellest ruumalast Vo , mis oli gaasil 0 0C juures.
potentsiaalset energiat? Kehad koosnevad molekulidest, mis on pidevas soojusliikumises ning mõjutavad üksteist tõmbe- ja tõukejõududega. Kui keha liigub siis omab ta kineetilist energiat. Kui keha on teiste kehadega vastastikmõjus, siis annab ta potentsiaalset energiat. 2. Mida nimetatakse keha siseenergiaks? Keha koostisosakeste kineetiliste ja potentsiaalsete energiate summat. 3. Millised on kaks moodust keha siseenergia muutmiseks? Soojus ülekandega ja mehhaanilise tööga. 4. Loetle soojusülekande kolm liiki. Soojusjuhtivus, soojuskiirgus ja konvektsioon 5. Millega on määratletud soojusülekande suund? Soojusülekandel antakse energiat alati kõrgema temperatuuriga madalama temperatuuriga kehale. 6. Kui kaua saab soojusülekanne kesta? Soojusülekanne kestab kuni sellest osa võtvate kehade temperatuur on võrdsustunud 7. Sõnasta soojusliku tasakaalu tingimus suletud süsteemis soojusülekande korral.
2 2 1.2. Dünaamika (Sissejuhatuseks) Dünaamika on mehaanika osa, mis uurib kehadevahelist vastasmõju. Klassikalise dünaamika aluseks on kolm Isaac Newtoni poolt formuleeritud seadust. Need seadused on: 1. Iga keha säilitab oma oleku kas paigalseisu või ühtlase sirgjoonelise liikumise kujul seni, kuni temale rakenduvad jõud seda olekut ei muuda. 2. Liikumishulga muutus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ning toimub samas suunas mõjuva jõuga. 3. Jõud esinevad ainult paariti: iga mõjuga kaasneb alati niisama suur, kuid vastassuunaline vastumõju. Inimkeeli oleksid need sõnastatud nii: 1. Iga keha seisab paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt kui talle ei mõju teised kehad või kui nende kehade mõjud
(valem langeb kokku) 16.Jõumoment. Kiigu tasakaalutingimus? Jõumoment on jõu ja tema õla korrutis. Jõuõlaks nim. Jõu mõjumise sihi kaugust põõrlemisteljest. Jõumoment iseloomustab vaadeldava jõu mõju keha põõrlemisele. Ehk jõumoment on jõu võime põhjustada põõrlevat liikumist ümber punkti. Jõumoment M=Fd M = = IF (F- kehale mõjuv jõud, d- jõuõlg, I- inerts ja ω- nurkkiirus) Jõumomendi ühik SI süsteemis on Nm Kiik on tasakaalus siis kui temale mõjuvad jõud on põõrdvõrdelised õlgade pikkusega F1d1 = F2d2 Keha on tasakaalus siis kui talle mõjuvate jõudude resultant võrdub nulliga. 17.Impulsi jäävuse seadus IJS – Kui kehade süsteemile ei mõju väliseid jõude või nende jõudude mõju tasakaalustatakse, siis süsteemi koguimpuls on nende kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Ehk siis ühe keha esialgne impuls + teise keha esialgne impuls = esimese keha pärastine
· 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
Töötav keha gaas läheb olekust M olekusse N ja teeb positiivse töö A1=kmcnl. Tagasi algolekusse toomisel on gaasi töö negatiivne A2=kmdnl. Ringprotsessis tehakse kogutöö A=A1A2, mille suurust kujutab graafikute vaheline pindala Soojusmasin saab töö käigus soojendilt soojushulga Q1 ja annab ära soojusjahutile soojushulga Q2 tehtud töö A=Q1Q2 Soojusmasina kasuteguriks nim soojusmasina poolt tehtud töö ja soojendilt võetud soojushulga suhet =A/Q1 Soojusmasina maksimaalse kasuteguri valemi tuletas prantsuse inseneer Carnot 1824 ideaalse gaasiga töötava masina kohta m=(T1T2)/T1 Carnot tõestas, et reaalsete masinate kasut ei saa olla ideaalse masina kasut suurem Soojusmasin on seda efektiivsem, mida kõrgem on T1 ja mida madalam on T2 TERMODÜNAAMIKA II PRINTSIIP. ENTROOPIA TDI soojus ei saa iseenesest üle kanduda külmemalt kehalt soojemale kehale. Suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekust mittekorrastatule
Termodünaamika lühikonspekt Soojusjuhtivuse põhiseadus: Mida rohkem temperatuur mingis suunas muutub ,seda rohkem soojus selles suunas levib. Difusiooniks nimetatakse mingit tüüpi osakeste liikumist sealt, kus neid on palju, ära sinna, kus neid on vähem (kontsentratsiooni vähenemise suunas). Termodünaamika (TD) uurib soojusnähtusi, tundmata huvi nende põhjuse vastu mikrotasemel. Ta uurib eelkõige tingimusi, millel soojus võib minna ühelt kehalt teisele. Kaks keha (ainekogust) on termodünaamilises tasakaalus, kui soojus ühelt teisele ei lähe (ehkki võiks minna). Kui kaks keha on TD tasakaalus, siis on neil sama temperatuur. Soojusmasin on seade, mis muundab soojust tööks. Soojusmasin võtab kuumalt kehalt (soojendilt) soojushulga Q1 , muudab osa sellest mehaaniliseks tööks A ning annab ülejäänud osa Q2 ära külmemale kehale (jahutile). Soojusmasina kasutegur = A / Q1 = (Q1 - Q2) / Q1 .
TEHNILINE TERMODÜNAAMIKA SISSEJUHATUS Termodünaamika on teadus energiate vastastikustest seostest ja muundumistest, kus üheks komponendiks on soojus. Tehniline termodünaamika on eelmainitu alaliigiks, mis uurib soojuse ja mehaanilise töö vastastikuseid seoseid. Tehniline termodünaamika annab alused soojustehniliste seadmete ja aparaatide (näiteks katelseadmete, gaasiturbiinide, sisepõlemismootorite, kompressorite, reaktiivmootorite, soojusvahetusseadmete, kuivatite jne.) arvutamiseks ja projekteerimiseks. Tehniline termodünaamika nagu termodünaamika üldse tugineb kahele põhiseadusele. Termodünaamika esimene seadus on energia jäävuse seadus, rakendatuna soojuslikele protsessidele, teine seadus aga määrab kindlaks vahekorra olemasoleva soojuse ja temast
2 2 2a t II. Dünaamika Newtoni I seadus On olemas sellised taustsüsteemid, milles kehad liiguvad jääva kiirusega, kui neile ei mõju teised kehad. F Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga. Newtoni II seadus a a keha kiirendus, F kehale mõjuv resultantjõud, m keha mass m Newtoni III seadus F1 F2 Jõud, millega kehad teineteist mõjutavad, on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised.
Termodünaamika on teadus erinevate energialiikide muutus S= S2- S1 = s1s2 dQ/ T [J/(kg*K)]. Entroopia on vastastikustest muundumistest. Termodünaamika hõlmab ekstensiivne suurus. Entroopia kui olekufunktsiooni väärtuse mehaanilisi, soojuslike, elektrilisi, keemilisi, elektromagnetilisi ja määravad kaks meelevaldset olekuparameetrit. Gaasi entroopia muid nähtuseid. Tehnilise termodünaamika põhi ülesanne on väärtus normaaltingimustel loetakse nulliks. teoreetiliste aluste loomine, soojusmootorite, soojusjõu seadmete, soojus transformaatoritele. 4. Isohooriline protsessiks nim. sellist protsessi, kus Termodünaamilise süsteemi all mõistetakse kehade kogu, termodünaamilise süsteemi soojuslikul mõjutamisel selle maht mis võivad olla nii omavahel kui ka väliskeskkonnaga ei muutu
annaabi.ee 
