Termodünaamika (0)

Termodünaamika uurib soojusnähtusi makrotasandil. Keha siseenergia U- kõigi molekulide energiate summa ühik 1J. Soojushulk Q- ühelt kehalt teisele kandunud siseenergiat 1J. Ülekandumiseviisid: 1)soojusjuhtivus 2) soojuskiirgus 3)konvektsioon Erisoojus c- 1kg aine temp. muutmiseks 1K võrra vajaminev soojushulk. Termodünaamika põhivõrrand ( delta )U= +-A +-Q st. keha siseenergia võib muutuda a)meh. töö tagajärjel, kui keha ise teeb tööd b)soojusülekande tagajärjel. Soojushulkade saamine: a)kuumematelt kehadelt: Q=cm(delta)T b)kütuste põletamistest Q=mq (q- kütteväärtus, soojushulk, mis eraldub 1kg kütuse täielikul ära põlemisel) c)meh. tööst d)teistest energia liikidest e)külmematelt kehadelt Eutroopia- S Mida väiksem on süst. S seda 1)rohkem on võimalik süst. energiat ära kasutada 2) kaugemal on süst. tasakaalu olekus 3) kui süst. temp ei muutu, siis S muutus leitakse valemiga (delta)S= (delta)Q/T. Soojusmasinad muundavad siseenergiat tööks (sisepõlemismootor, soojuspump, külmkapp) Enamikes tänapäeva sm kasutatakse gaasi või auru tehtavat tööd. Termodünaamika põhiprintsiibid: 1)print. väljendab põhivõrrand 2) entroopia kasvu seadus Ülekandenähtused- aine või energia ülekandumine ühest ruumi osast teise. Aine iseenesliku ülekandumist ühest ruumi osast teise ja segunemist teiste ainetega seal nim. difusiooniks . Kiiremini gaasides , aeglasemalt vedelikes ja vähesel määral tahketa ainete vahel. Soojusjuhtivus- siseenergia ülekandumine Kui kaks pindala suurusega S asuvad teineteisest kaugusel l ning ühel pinnal on kõrgem temp. T1, teisel madalam T2, siis aja t jooksul ühelt pinnalt teisele kandunud soojushulk Q= k (t1-t2)/l *St k- pindade vahelise aine soojusjuhtivus tegur. Sisehõõre- meh. energia õlekandumine vedelikes või gaasides. Pannes ühe ketta pöörlema, kandub energia õhu kaudu teisele. Vedeliku omadused: Pindpinevus- igavedeliku pind püüab nii palju kokku tõmbuda kui võimalik, sest pinnal asuvaid molekule tõmmatakse vedeliku sisse teiste molekulide poolt. Keral on kõige väiksem pind. Sulametalli pindpinevust kaustatakse kuulide valmistamisel, putukad kasutavad seda vee peal kõndimiseks. Vedeliku pinna jaoks F= 6l, kelme jaoks F=2 6l (6-vedeliku pindpinevustegur , näitab a)kui suure jõuga tõmbab vedeliku pind 1m pikkust joont b)kui palju energiat on vedeliku pinna 1m2 ja kui palju tööd võib vedeliku pind teha kahanedes 1m2 võrra. ) Kapillaarsus , kapilaarid- peened torud või tahketes ainetes olevad tühikud (puidus, paberis, mullas, betoonis). Märgav vedelik tõuseb kapilaare mööda üles. Vedelik tõuseb kuni tõstev pindpinevusjõud F saab võrdseks vedeliku samba kaaluga P. Mittemärgamise korral tekib vedeliku samba langus kapilaaris. Aurud , õhuniiskus 1)küllastumata aurud- sarnanevad gaasidega: kokku surumisel tihedus suureneb, rõhk tõuseb, temp. tõuseb. 2)küllastunud aurud- tihedust antud temp. suureneda ei saa, hakkavad kokku surumisel veelduma. 50-70% on normaalne õhuniiskus. Paljudes kohtades tuleb täpselt jälgida õhuniiskuse suurust. S saab suurendada a)veeauru lisamisega b)temp. alandamisega, vähendada a)veeauru eemaldamisega b) temp. tõstmisega. Kastepunkt - temp, mille juures veeaur küllastub (hakkab tekkima või kaduma udu) Õhuniiskust mõõdetakse hügromeetriga, selle jälgimine on väga tähtis eluruumides, kasvuhoonetes, ladudes , hoidlates. Faasid ja faasisiirded Termodünaamiline faas on ühesuguste omadustega aine, mis on piirpinnaga eraldatud teistsuguste omadustega ainetest. I liiki faasisiirded: sulamine, tahkumine , aurustumine, veeldumine, härmatumine, sublimeerumine . II liik (joonis) Aine sulamisekt vajalik või tahkumisekl eralduv soojushulk Q= (lamda)m (lamda- sulamissoojus- soojushulk, mis sulatab 1kg kristalset ainet sulamistemp. juures. Sulamistemp. määratakse norm. rõhul). Vedeliku aurustamiseks vajalik või kondenseerumisel eralduv soojushulk Q=Lm (L- aurustumissoojus - soojushulk, mis aurustub 1kg vedeliku. Määratakse keemistemp , norm. rõhul) Keemiseks nim. vedeliku sisest aurustumist mullide kaudu. Amforsed ained- ülipaksud vedelikud (klaas, pigi , tuumen) – pole kindlat sulamistemp. ja tahkumistemp.