Termodünaamika materjal (0)

Termodünaamiks(soojujsõpetuse) põhimõisted: keha siseenergia U-kõigi molekulide kineetilise ja pot. energiate summa(J). Soojushulk Q-ühelt kehalt teisele ülekandunud siseenergia(J). Ülekandumine võib toimuda 3viisil:1)kiirguse teel 2) soojus juhtimise teel 3) konvektsiooni (vedeliku või gaasi ringvoolu) teel. Erisoojus c-soojushulk, mis tõstab 1kg aine temperatuuri 1K võrra, neid võib leida tabelist. Sulamissoojus -soojushulk, mis sulatab 1kg kristalset ainet sulamistemperatuurini(mis määratakse normaalrõhul). Aurustumissoojus L-soojushulk, mis aurustub 1kg vedeliku, määratakse tavaliselt keemistemp juures(keemistemp määratakse normaalrõhul). Faas ja faasisiired: termodünaamiliseks faasiks nim. kindlate omadustega ainet, mida ümbritsevad teiste omadustega ained. Vesi, õhk, jää-3 erinevat faasi. Faasisiireded: I liiki-agregaatoleku muutused:tahke-vedel- sulamine ; vedel-tahke- tahkumine ; vedel- gaas -aurustumine; gaas -vedel- kondenseerumine ; gaas-tahke-härmatumine; tahke-gaas- sublimatsioon . II liiki: muud oleku muutused. Fe magnetiliste omadustega | t>7770C, mitte magnetiline. Termodünaamika printsiibid : 1) Δ U= ± Q ± A (siseenergia muutus, soojushulk, mehaaniline töö). Keha siseenergia võib muutuda saadud või ära antud soojushulga tagajärjel ning mehaanilise töö tõttu. Kui tööd teevad välisjõud, siis U väheneb. 2) a) soojus (st siseenergia) ei lähe iseenesest külmemalt kehalt kuumemale. Praktikas tehakse seda soojuspumba abil. b) iga süsteem püüab üle minna mittekorrasta-tud olekule, mis on kõige tõenäolisem. Entroopia - mida suurem onsüsteemi entroopia S, seda vähem on süsteem korrastatud ja seda raskem on süsteemi energiat kasutada. Kui S on maksimaalne, siis siseenergiat ei saa kasutada, kui S on minimaalne, siis gaas võib teha tööd. Entroopia muutus leitakse valemiga: ΔS=ΔQ / T. Soojusmasinad -muudavad siseenergiat mehaaniliseks tööks. Põhilised soojusmasinad: aurumasinad ,auruturbii-nid, bensiinimootorid, diiselmootorid, reaktiivmootorid , soojuspumbad, kül- mutusseadmed. Põhiosad: 1) soojendi 2)jahuti 3)töötav keha (gaas,aur). Carnot - soojusmasinate teooria looja, kes tõestas, et maksimaalne kasutegurήmax= T1-T2/ T1x 100%, kus T1- soojendi ja T2- jahuti temperatuur (K). Töö valem- Kui gaas tõukab kolbi pindalaga S teepikuuse s võrra, siis tehtud töö A=Fs. Kuid jõud= rõhkpindala ehk F= pS. Saame A= pSs. Kuid Ss=ΔV (ruumala juurdekasv). Seega A= pΔV. Seega gaas või aur teeb seda rohkem tööd, mida suurem on rõhk ja mida rohkem gaas või aur paisub . Soojushulkade valemid 1)Keha soojenemiseks vajalik ja jahtumisel eralduv soojushulk Q=cm(t2-t1) 2)Kristalse aine sulatamiseks vajalik ja selle tahkumisel eralduv soojushulk Q=λm 3)Vedeliku aurustamiseks vajalik ja auru kondenseerumisel eralduv soojushulk Q=Lm Vedelike omadused: 1) Pindpinevus -iga vedeliku pind püüab kokku tõmbuda mistõttu väikesed vedeliku kogused võtavad kera kuju. 2)Märgamine-vedelik valgub tahke keha pinnal laiali. 2.1)Mittemärgamine-vedelik ei valgu laiali tahke keha pinnal. Põhjus: pindpinevus jõud ületab tahke aine mõju. 3) Kapillaarsus - kapillaarid on peened torud alla mm raadiusega või tahkes aines olevad poorid.