Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Termodünaamika teine printsiip". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
termodünaamika, soojus, entroopia, füüsik, printsiibid, sõnastus, boltzmann, aksioomid, rudolf, clausius, lihtsama, seletuse, sõnastas, ülekandumine, entroopiat, printsiipi, anumas, koguaeg, olukordadesKuressaare Gümnaasium Termodünaamika II printsiip Stina Silluste 11C Kuressaare 2010 Termodünaamika II printsiip · Soojus ei saa iseenesest üle kanduda külmemalt kehalt soojemale kehale. · Suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekust mittekorrastatule. · Loodus püüab üle minna vähem tõenäolisemale olekule. Termodünaamika II printsiibi mõiste ja areng Termodünaamika teine seadus käsitleb looduslike protsesside mittepööratavust. Tal on hulk omavahel ekvivalentseid sõnastusi: · Clausiuse sõnastus: Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas.
Termodünaamika II printsiip Rakke Gümnaasium X klass Katre Pohlak, Alari Uudla, Keijo Tomiste, Siim Kruustok, Toomas Sillamaa Aprill 2011 Mis on termodünaamika üldiselt? Termodünaamika on füüsikaharu, mille uurimisobjektiks on soojus kui energiaülekandevorm ning selle seos töö ja siseenergiaga. Termodünaamikas on kesksel kohal soojusnähtused ja nendega seonduvad mõisted (soojushulk, temperatuur, entroopia, soojusmahtuvus jne). Termodünaamika II seadus Termodünaamika teine seadus käsitleb looduslike protsesside mittepööratavust. Tal on hulk omavahel ekvivalentseid sõnastusi. Termodünaamika teine seadus väljendab termodünaamiliste protsesside statistilist
Termodünaamika teine printsiip essee Termodünaamika teine seadus väidab, et isevoolulised protsessid kulgevad looduses alati tasakaaluoleku suunas, et looduslikes protsessides entroopia kasvab ja , et tööd tegemata ei saa soojus iseenesest üle minna külmemalt soojemale. Isevooluline protsess kulgeb iseenesest. Energia muundamise käigus, kus keemiline energia muudetakse kineetiliseks energiaks, kaasneb ebakorrapärasuse kasv. Seda ebakorrapärasuse ühikut nimetatakse entroopiaks. Entroopia on Universumi korrapäratuse määr. Samuti allub molekulide juhusliku liikumise tõttu ka keha soojus entroopia seadustele. Mida enam energiat soojuse produtseerimisel ümber muudetakse, seda enam kasvab entroopia
teki. Igapäevasest elust on ju näha, et toad vajavad koristamist ka siis, kui keegi neid pole kasutanud. Kunagi ei leia ka aset protsessid, kus õhupall iseenesest täituks, tuba läheks korda vms. Seejuures pole ükski neist protsessidest vastuolus energia jäävuse seadusega. Termodünaamikal on 3 erinevat seadust. Termodünaamika teine seadus väidab, et kõigis looduslikes protsessides entroopia kasvab. Entroopia on Universumi korrapäratuse määr. Teise seaduse üks järeldus on, et soojus liigub kuumemast kohast külmemasse kohta. Kuuma objekti kogunenud soojus levib laiali väljapoole ja on vähem korrapärane, sel viisil see protsess suurendabki entroopiat. Soojus ei levi iseenesest külmast kohast kuuma kohta. Termodünaamika seadusi kasutatakse soojusmasinate ehitamisel. Kasulik töö tekib ringprotsessil siis, kui kokkusurumine toimub madalamal rõhul, kui paisumine. Et väiksem rõhk antud ruumala
.....................7 4.TÖÖ JA ENERGIA.................................................................................................. 8 KOKKUVÕTE........................................................................................................... 9 2 SISSEJUHATUS Termodünaamika-alased uurimustööd algasid 19. sajandil. Teadlased kasutasid katsete tulemusi, et tuletada seadusi, mis kirjeldavad, kuidas toimivad maailmas soojus ja energia. Need seadused aitavad inseneridel täiustada selliste masinate konstruktsioone nagu näiteks aurumasinad, mis muudavad kütustes lõksus oleva keemilise energia soojusenergiaks ja edasi mehhaaniliseks energiaks. Aja möödudes mõistsid teadlased, et need samad termodünaamika seadused on rakendatavad kõikjal, alates töötavatest diiselmootoritest kuni bioloogiliste protsessideni elusorganismides.
-eeta = Kasutegurit väljendatakse protsentides. Energia jäävuse seaduse järgi A=Q1- Q2 = 5. Termodünaamika 2.printsiip Looduses kõik iseenesest toimuvad protsessid kulgevad kindlas suunas. Loomulikult ei mõelda siin suunda ruumis. Termodünaamika 2.printsiibi sõnastusi on mitu erinevat. Nad on kõik samaväärsed, kuid toovad esile nähtuste erinevaid külgi näiteks: 1) Soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale 2) Suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekult mittekorrastatule 3) Loodus püüab üle minna vähem tõenäolistelt olekutelt tõenäolisematele Mida kõrgem on töötava keha temperatuur, seda kergem on selle keha siseenergiat ära kasutada ehk tööks muuta. Kvaliteetsemaks energiaks nimetatakse seda energiat, mis tuleb kõrgematemperatuurilisest reservuaarist
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. Ühik J. 5) Mida tähendab, et siseenergia on olekufunktsioon? Siseenergiat saab muuta, kui muuta aine olekut
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. Ühik J. 5) Mida tähendab, et siseenergia on olekufunktsioon? Siseenergiat saab muuta, kui muuta aine olekut
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, kus Q on juurdeantav soojushulk, U siseenergia suurenemine ja A välisjõudude vastu tehtud töö (paisumise töö). Kuna soojus ja töö on ekvivalentsed energiaga, võib ka öelda, et energia ei teki ega kao, vaid läheb ühest liigist teise. Sellist sõnastust tuntakse energia jäävuse seadusena. Printsiibi rakendamisel tuleb silmas pidada, et siseenergia ei pruugi ainult suureneda, st. U võib olla ka negatiivne, sest nii Q kui A on antud avaldises algebralised suurused. Kui Q on negatiivne, siis tähendab see, et 1
Essee Termodünaamika 2. printsiip Termodünaamika teine seadus käsitleb looduslike protsesside mittepööratavust. Tal on hulk omavahel sarnaseid sõnastusi. Clausisuse sõnastus: Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas. Teiste sõnadega, tähendab see, et igal asjal on kalduvus levida. Lokaalselt on korrapäratusest energiavarustuse abil võimalik taastada korrapärasus, kuid probleem seisneb selles, et kusagil süsteemis esineb alati korrapäratuse kasv. Clausiuse sõnastus (teine variant): Soojus ei saa iseenesest üle minna külmalt kehalt kuumemale, st ei ole võimalik niisugune protsess, mille ainsaks tulemuseks on soojuse ülekandumine külmemalt kehalt kuumemale. Thomsoni (lord
U = A (Välisjõudude töö on positiivne, süsteemi enda töö negatiivne) Molekulide kineetiline energia muutub. · Molekulide omavahelistel põrgetel annavad suurema energiaga molekulid osa energiast ära väiksema energiaga molekulidele. · Selle tulemusena suureneb nende energia nende kiirus kasvab. · Sama protsess toimub ka erinevates kehades olevate molekulide vahel kui kehad on omavahel kontaktis. · Siis ütleme et soojus läheb soojemalt kehalt külmemale. Soojusvahetus T1 > T2 QA A B T1 T2 QB Kui temperatuurid võrdsustuvad, protsess QÜ = QAQB lakkab. Saabub soojuslik tasakaal Soojushulk
soojushulga. Soojendi annab soojushulga, mida kasutatakse gaasi paisumisel. Efektiivsus tähendab seda, kui palju saadakse kasu võrreldes kulutustega. Soojusmasina kasutegur on protsentides väljendatud arv, mis näitab, kui suure osa moodustab masina kasulik töö kütuse täielikul põlemisel vabanenud soojushulgast (ei saa suurendada üle 90%). Looduses pole kõik protsessid määratud vaid energia jäävuse seadusega. Soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale. Suletud süsteem püüab korrastatud olekust üle minna mittekorrastatud olekusse. Korrastatus väheneb osakestest koosnevas süsteemis osakeste soojusliikumise tulemusena. Loodus püüab üle minna vähemtõenäolistelt olekutelt tõenäolisematele. Mida kõrgem on keha temperatuur, seda kergem on selle keha siseenergiat tööks muuta. Energial on tendents hajuda
Termodünaamika 2. printsiip Termodünaamika teise printsiibi põhimõte seisneb looduslike protsesside kindlas suunas. Tõestada termodünaamika printsiipe ei saa, aga need põhinevad inimkonna kogemustest tehtud järeldustel. Meie argielu on ümbritsetud selliste protsessidega, kuigi me võib-olla neid ei tajugi ja võtame kui tavalisi igapäevaseid asju nagu näiteks ahjust tulenev soojus või toidu lõhn. Kuigi nüüdisajaks ole veel selle printsiibi üldist ja kõikehõlmavat sõnastust on mitmed teadlased seda printsiipi erinevalt ka sõnastanud ja selle kohta saab tuua mitmed näiteid. Rudolf Clausiuse sõnastus kõlab nii: soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale. See sõnastus kehtib vaid soojuslike protsesside jaoks. Iseeneseliku ülemineku all mõistetakse siin suletud süsteemi, kus on nii kuumi kui ka jahedaid kehi. Kuumad kehad saavad
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 Loodus püüab üle minna vähem tõenäolisemale olekule N: kuuma ja külma vee segamisel on tulemuseks leige vesi. Iseenesest ei teki aga leigest veest kunagi külma ja kuuma vett eraldi Õhupall jookseb alati tühjaks, mitte et õhk täidaks õhupalli iseenesest Korratus tekib iseenesest, kord aga mitte Entroopia
Parameetreid jaotatakse makro- ja mikroparameetriteks. Termodünaamika käsitleb kehade kogumeid, mis on soojuslikus kontaktis, st saab toimuda soojusvahetus. Neid kogumeid nimetatakse termodünaamilisteks süsteemideks. Kui süsteemi parameetrid muutuvad, siis süsteem läheb ühest olekust teise, st süsteemi parameetrid muutuvad. Sellist üleminekut nimetatakse protsessiks. Ajalooliselt on vanimtermodünaamika ja sellepärast alustamegi sellest. 4.1. Termodünaamika Termodünaamika kasutab nähtuste kirjeldamiseks makroparameetreid, milleks on füüsikalised suurused, mida kasutatakse ainekoguse kui terviku soojusliku oleku kirjeldamisel. Nendeks on suurused, mida on võimalik hõlpsasti mõõta, näiteks ainekoguse mass, rõhk, ruumala, temperatuur . Suurusi rõhk, ruumala ja temperatuur nimetatakse ka olekuparameetriteks. Olek ei tähenda siin mitte agregaatolekut, vaid ainekoguse seisundit, mis on määratud olekuparameetrite p, V ja T konkreetsete
1) Nimetada termodünaamika 3 printsiipi: Termodünaamika esimene printsiip on energia jäävuse seadus, millest järeldub siseenergia U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus U=Q- W, kus Q on süsteemi sisestatud soojushulk ja W süsteemi tehtud töö. Termodünaamika teine printsiip määrab iseeneslike protsesside suuna. Klassikalised sõnastused, mille kohaselt soojus ei saa iseenesest minna külmemalt kehalt soojemale ja ei ole võimalik ehitada perioodiliselt töötavat soojusjõumasinat, mille tegevuse ainus tulemus on soojuse muundumine tööks Termodünaamika kolmas printsiip määrab termodünaamilises tasakaalus olevate süsteemide käitumise absoluutse nullpunkti ligidal: tasakaalulises süsteemis on entroopia absoluutse nullpunkti juures süsteemi olekust sõltumatu 2
Termodünaamika I kordamisküsimused 2013 1. Nimetada termodünaamika kolm printsiipi. Esimene printsiip on energia jäävuse seadus, millest järeldub siseenergia U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus U=Q-W, kus Q on süsteemi sisestatud soojushulk ja W süsteemi tehtud töö. Teine printsiip määrab iseeneslike protsesside suuna. Klassikalised sõnastused, mille kohaselt soojus ei saa iseenesest minna külmemalt kehalt soojemale ja ei ole võimalik ehitada perioodiliselt töötavat soojusjõumasinat, mille tegevuse ainus tulemus on soojuse muundumine tööks Kolmas printsiip määrab termodünaamilises tasakaalus olevate süsteemide käitumise absoluutse nullpunkti ligidal: tasakaalulises süsteemis on entroopia absoluutse nullpunkti juures süsteemi olekust sõltumatu 2. Mida uurib statistiline , klassikaline ja tehniline termodünaamika
võimalik. Kõik reaalsed protsessid on mittepööratavad, sest need esinevad avatud süsteemides, kus esineb soojusülekanne süsteemi ja sinna mitte kuuluvate kehade vahel. Termodünaamika II printsiip: soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale kehale. Näiteks kui vaadelda süsteemi olekuid, siis võib termodünaamika II printsiipi sõnastada: suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekust korrastamata olekusse. Süsteemi korrastatust iseloomustatakse entroopia abil. Mida korrastatum on süsteem, seda väiksem on entroopia ja vastupidi. Tavaliselt kasutatakse entroopia S asemel S, mis leitakse valemist: S= Q / T (Q-ülekantav soojushulk, T- süsteemi temp.) Entroopia mõistet kasutades on termodünaamika II printsiip: entroopia kasvab suletud süsteemis toimuvate soojuslike protsesside käigus.( S0). Aine ehituse alused Gaasid Reaalsed gaasid, millega igapäevaelus kokku puutume, erinevad ideaalsest gaasist selle
ja 2. printsiip. Sõnastused, valem, selgitused 1. printsiip Süsteemile juurdekantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks Q= U+A . 2. printsiip Soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale. Suletud süsteem püüab üle minna korrastatavalt olekult mittekorrastatule. Loodus püüab üle minna vähem tõenäolistelt olekutelt tõenäolisematele. (Suletud süsteemis soojusliku protsessi tulemusena entroopia kasvab.) Millest sõltub gaasi töö isobaarilisel protsessil? Valem A=p*V Juurdeantav soojushulk Q jaguneb paisumise töö A=p*V ja siseenergia muudu U vahel. Mis on soojusmasinad? Too näiteid Soojusmasin on masin, mis muudab soojust mehaaniliseks tööks. Nt: Watti aurumasin, gaasiturbiin Millised sõlmed on vajalikud, et soojusmasin töötaks? Nende osade ülesanded Soojendi kus toimub kütuse põlemine ja keha annab siseenergiat või soojushulga Q1 Jahutist mis saab
Kordamine füüsikalise ja kolloidkeemia protokollide vastamiseks Vaja on vastata 1) 1. Soola integraalse lahustumissoojuse määramine 1. Esimene termodünaamika põhiseadus. Termodünaamika esimene seadus sätestab, et keha siseenergia (U) saab muutuda tänu soojushulgale (Q), mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle (A), mida süsteem teeb välisjõudude vastu:U = Q - A, kus Q on soojushulk, mille keha saab väliskeskkonnalt ning A on töö, mida keha teeb välisjõudude vastu (juhul kui keha annab soojust ära, siis on Q negatiivne; kui välisjõud teevad tööd, siis on Apositiivne).
· Temperatuur iseloomustab keha soojuslikku seisundit. Soojushulga juurdeandmine mingile kehale tähendab selle keha molekulide kineetilise energia suurendamist. · Soojushulk on siseenergia, mille keha soojusvahetusel saab või annab ära. (Tähis Q, ühik J). · Temperatuur on molekulide keskmise kineetilise energia mõõt. Võime temperatuuri mõõta energia ühikutes. · Temperatuur on nii mikro kui ka makroparameeter. · Termodünaamika uurib soojusnähtusi eeldamata aine molekulaarset ehitust. · Kehade soojusvahetus sõltub kehade temperatuuridest ja kehade massidest. · Soojusvahetus protsess, kus üks keha annab soojust ja teine keha saab soojust juurde. · Termodünaamiline süsteem kehade süsteem, mis vahetab soojust. · Suletud termodünaamiline süsteem süsteemiväliste kehadega soojusvahtust ei toimu.
algolekust lõppolekusse. Mehaaniline töö loetakse posit. td süst. paisumisel (mahu suurenemisel), negatiivseks aga komprimeerimisel (mahu väh.).; Intensiivsed suurused - Intensiivseteks nim. selliseid töötava keha parameetreid, mis ei sõltu termodün.süsteemis oleva keha massist või osakeste arvust. Intensiivne parameeter on nt. rõhk ja temp.; Ekstensiivsed suurused - parameetrid, mis on proportsionaalsed süsteemis olevate kehade massiga või osakeste arvuga. Nt. maht, energia, entroopia, entalpia. 50 grammil ainel on 2x rohkem siseenergiat kui 25 grammil ainel samadel tingimustel. 3. Defineerige süsteemi siseenergia. Süsteemi summaarset võimet teha tööd nim tema siseenregiaks U. 4. Arvutage soojuse ja töö tõttu tekkiv siseenergia muutus. U=q+w q-eraldunud soojuse hulk ;w-paisumistöö 5. Arvutage gaasi paisumisega kaasnev töö, soojuse ja siseenergia muutus. w=-PexV (w=-nRTlnV2/V1)? 6
konservatiivseteks. 1. Jõu poolt tehtud töö ei sõltu trajektoorist 2. Töö sõltub alg- ja lõppasukohast 3. potentsiaalsed jõud on: raskusjõud, gravitatsioonijõud, elastsusjõud 8. Impulss, jäävus Vektorilist suurust p=mv nim ainepunkti impulsiks. Ainepunkti impulsi tuletis aja järgi on võrdne punktile mõjuvate jõudude resultandiga. Kasutades impulsi mõistet => dp/dt=F. Impulsiseaduse sõnastus - ainepunkti impulsi tuletis aja järgi on võrdne punktile mõjuvate jõudude resultandiga. Viimane valem on tähelepanuväärne ka selle poolest, et ta kehtib ka relativistlikus mehaanikas. Relatiivsusteooria järgi on keha mass tema kiiruse funktsioon kiiruse suurenedes mass kasvab (see kehtib suurte kiiruste korral). Korrutades viimast võrrandit dt-ga => dp=Fdt, pärast integreerimist => p 2-p1=dp=t1t2Fdt. Erijuhul, kui
Temperatuur – iseloomustab keha soojuslikku seisundit. Soojushulga juurdeandmine mingile kehale tähendab selle keha molekulide kineetilise energia suurendamist. Soojushulk on siseenergia, mille keha soojusvahetusel saab või annab ära. (Tähis Q, ühik J). Temperatuur on molekulide keskmise kineetilise energia mõõt. Võime temperatuuri mõõta energia ühikutes. Temperatuur on nii mikro – kui ka makroparameeter. Termodünaamika – uurib soojusnähtusi eeldamata aine molekulaarset ehitust. Kehade soojusvahetus sõltub kehade temperatuuridest ja kehade massidest. Soojusvahetus – protsess, kus üks keha annab soojust ja teine keha saab soojust juurde. Termodünaamiline süsteem – kehade süsteem, mis vahetab soojust. Suletud termodünaamiline süsteem – süsteemiväliste kehadega soojusvahtust ei toimu.
Temperatuur iseloomustab keha soojuslikku seisundit. Soojushulga juurdeandmine mingile kehale tähendab selle keha molekulide kineetilise energia suurendamist. Soojushulk on siseenergia, mille keha soojusvahetusel saab või annab ära. (Tähis Q, ühik J). Temperatuur on molekulide keskmise kineetilise energia mõõt. Võime temperatuuri mõõta energia ühikutes. Temperatuur on nii mikro kui ka makroparameeter. Termodünaamika uurib soojusnähtusi eeldamata aine molekulaarset ehitust. Kehade soojusvahetus sõltub kehade temperatuuridest ja kehade massidest. Soojusvahetus protsess, kus üks keha annab soojust ja teine keha saab soojust juurde. Termodünaamiline süsteem kehade süsteem, mis vahetab soojust. Suletud termodünaamiline süsteem süsteemiväliste kehadega soojusvahtust ei toimu.
Eespool toodud valem (7a) annab molekuli keskmise kinee-tilise energia. Et vastavalt definitsioonile ideaalse gaasi mole-kulidel vastasmõju potentsiaalne energia on null, siis ühe kilomooli gaasi siseenergia võib kirja panna kui 1 1 Uk m = ikT N= i RT . (18) 2 2 Gaasihulgale massiga m vastab siseenergia i m i U= RT = RT . (19) 2 µ 2 Töö ja soojus Üks keha võib teisele energiat üle anda kahel viisil - kas töö või soojuse kaudu. Töö on ühelt kehalt (süsteemilt) teisele makroskoopiliselt kanduv energia. Töö tegemine kujutab endast korrapärase liikumise energia ülekannet ning selle tulemusena võivad vahetult muutuda kõik meile seni tuntud energialiigid (po-tentsiaalne, kineetiline ja siseenergia). Soojus on ühelt süsteemilt teisele energia ülekandumise mikroskoopiline moodus. Siin kandub
Termodünaamika alused 2 võimalust siseenergia muutmiseks - 1)Tööd tehes 2)soojusülekande teel. Erisoojus Näitab, milline soojushulk tuleb 1kg ainele anda, et ta t0 tõuseks 1K võrra. Termodünaamika I printsiip- Termodünaamilisele süsteemile juurde antav soojushulk läheb süsteemienergia suurendamiseks ja süsteemi poolt välisjõudude vastu tehtavaks tööks. U = A + Q Termodünaamika II printsiip Käib protsesside kohta looduses. 3 sõnastust. 1) Soojus ei saa minna külmemalt kehalt kuumemale iseenesest. Peetakse silmas suletus süsteemi. Pmts võib soojus minna ka külmemat soojemale, aga see eeldab töö tegemist. 2) Suletud süsteemi püüab üle minna korrastatud (ained on segunemata) olekust mittekorrastatud (ained on segunenud) olekusse. 3) Loodus püüab üle minna vähem tõenäolisemalt ebatõenäolisemasse olekusse. Töö gaasi paisumisel A= p*
Sellelt lingilt saab tõmmata Arvo otsa soojustehnika raamatu. http://digi.lib.ttu.ee/i/?967 Faili lõpus on eksami näide, mida tunnis vaadati. 1. Termodünaamika põhimõisted, termodünaamiline süsteem, termodünaamiline keha jatermodünaamilised olekuparameetrid. Termodünaamiline süsteem. Nimetus „termodünaamika” hõlmab see mõiste kõik nähtused mis kaasnevad energiaga ja energia muundusega. Jaguneb füüsikaline, keemiline ja tehniline termodünaamika. Tehniline termodünaamika käsitleb ainult mehaanilise töö ja soojuse vastastikuseid seoseid. Termodünaamiline süsteem on kehade kogu, mis võivad olla nii omavahel kui ka väliskeskkonnaga energeetilises vastasmõjus. Väliskeskkond on termodünaamilist süsteemi ümbritsev suure energia mahtuvusega keskkond, mille teatud olekuparameetrid (T, p jne.) ei muutu, kui süsteem mõjutab teda soojuslikul, mehaanilisel või mõnel muul viisil. Termodünaamilise süsteemi üks lihtne näide on
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.....................................................................................................
See on osakene, mille laengud on vastupidise märgiga. Energiaks nimetatakse keha võimet teha tööd. Liikumisest tingitud energia on kineetiline energia Ek = mv2/2, kus m keha mass, v keha kiirus. Kehade vastastikusest asendist tingitud energia on potentsiaalne energia. Raskusjõu korral Ep = mgh, kus m keha mass, g raskuskiirendus, h keha kõrgus maapinnast. Entroopia iseloomustab süsteemi korrastatust. Mida korrastatum on süsteem, seda väiksem on entroopia ja vastupidi. Entroopia S = k lnW, kus k on Boltzmanni koefitsient ja W süsteemi oleku termodünaamiline tõenäosus. Mida tõenäosem on olek, seda suurem on W. Näiteks W saavutab oma maksimaalse väärtuse, kui kahe gaasi molekulid on täielikult segunenud. Entroopiat kasutatakse ka termodünaamika II seaduse sõnastamisel: entroopia kasvab suletud süsteemis toimuvate soojuslike protsesside käigus. Harmoonilist võnkumist kirjeldab siinus- või koosinusfunktsioon: x = x0sin t . kus x hälve, x0
protsesside kulgemise üldised füüsikalised seaduspärasused. (adsorptsioon, aurustumine, sulamine, difusioon, elektrolüüs jne) Termodünaamika Termodünaamika uurib ainult makrosüsteeme, mitte üksikuid molekule või nende osi. Termodünaamika on teadus energia muundumistest. Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast eraldada ja eksperimentalselt uurida. Termodünaamika ajalugu Õpetus termiliste protsesside soojusefektidest ja tööst. Klassikaline termodünaamika tekkis 19.sajandi keskel. Tänapäeval uurimisobjekt: erinevate energiavormide vastastikused üleminekud mitmesugustes füüsikaliste ja keemilistes protsessides. Süsteemid ja ümbritsev keskkond Süsteemide jaotus teda väliskeskkonnaga siduvate protsesside järgi: avatud - toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga suletud - puudub ainevahetus ümbrusega, aga võib toimuda energiaülekanne kas töö (mehaaniline toime) või soojusena (termiline toime).
Füüsikaline keemia Füüsikaliseks keemiaks nimetatakse teadusharu, mille uurimisobjektiks on aine ehitus ja keemiliste protsesside kulgemise üldised füüsikalised seaduspärasused. (adsorptsioon, aurustumine, sulamine, difusioon, elektrolüüs jne) Termodünaamika Termodünaamika uurib ainult makrosüsteeme, mitte üksikuid molekule või nende osi. Termodünaamika on teadus energia muundumistest. Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast eraldada ja eksperimentalselt uurida. Termodünaamika ajalugu Õpetus termiliste protsesside soojusefektidest ja tööst. Klassikaline termodünaamika tekkis 19.sajandi keskel. Tänapäeval uurimisobjekt: erinevate energiavormide vastastikused üleminekud mitmesugustes füüsikaliste ja keemilistes protsessides. Süsteemid ja ümbritsev keskkond
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