Üldloodusteaduse spikker II kT (0)

Ideaalse gaas , olekuvõrrand, olekufunktsioonid – p, T, V, U ( siseenergia ). kineetilise teooria alused – rõhu, temperatuuri ja siseenergia avaldised osakeste liikumisolekute kaudu. 1) Ideaalne gaas on reaalse gaasi lihtsaim mudel, kus lihtsuse mõttes oletatakse, et : Molekulidel on lõpmata väikeste elastsete kerakeste omadused. Molekulide liikumine on kulgliikumine . Ideaalne gaas on lõpmatult kokkusurutav. Molekulide vastasmõju seisneb ainult nende omavahelistes elastsetes põrgetes . Ideaalset gaasi pole võimalik veeldada . Reaalsed gaasid käituvad ideaalsetena suurtel hõrendustel.; Ideaalne gaas on kõige lihtsam termodünaamiline süsteem. Gaas, mis koosneb täielikult elastsetest punktmassidest (millel pole sisemist struktuuri). 2) Siseenergia on: makrokäsitluses keha või süsteemi energia, mis on määratud selle keha või süsteemi võimega soojushulka üle kanda või mehaaniliselt tööd teha, mikrokäsitluses keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa. Ühikuks SI-s on 1 J (džaul) (U)si=1J. Temperatuur T iseloomustab keha soojuslikku seisundit ja on määratud keha molekulide soojusliikumise kineetilise energiaga: E=3/2 kT, kus k=1,38*10^-23 J/K on Boltzmani konstant.. Soojushulk Q on siseenergia hulk, mille keha saab või annab ära soojusülekandel: temperatuuri muutumisel, Q=c*m (t2-t1) kus c on erisoojus , 2) sulamisel ja tahkumiselQ= lambda *m , kus λ on sulamissoojus 3)aurustumisel ja kondenseerumisel Q=L*m , kus L on aurustumissoojus 4)kütuse põlemisel q=Q*M, kus q on kütteväärtus Gaasi rõhk p on tingitud gaasimolekulide põrgetest vastu anuma seinu p=1/3*m0*n*v^2, kus m0 on molekuli mass, n molekulide arv ruumalaühikus ehk kontsentratsioon ja v^2 molekulide kiiruste ruutude keskväärtus.Ideaalse gaasi olekuvõõrand p*V=m/M*R*T, kus m on gaasi mass, M gaasi molaarmass , R=8.31 J/mol*K universaalne gaasikonstant. Võrrand tähendab seda, et gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on võrdeline selle absoluutse temperatuuriga. Gaasi rõhu sõltuvus massipunktide liikumise keskmisest kineetilisest energiast: p=2/3nEkin Ekin=3/2kT . Ideaalse gaasi siseenergia (U) on ideaalse gaasi massipunktide kineetiliste energiate summa: U=ΣEkin,i=NEkin=N3/2kT. 2Analüüsige isotermilist protsessi gaasilise süsteemi puhul. Kirjutage isotermi võrrand lähtudes gaasi olekuvõrrandist ja kujutage seda koordinaatides p ja V. Isotermiline protsess, kui gaasi temperatuur ei muutu (Boyle’i - Mariotte ’i seadus pV= cont :; kahe oleku võrdlemisel saame p1V1=p2V2 ( NB! - rõhu ja ruumala suhet kujutab hüperbool ehk pöördvõrdelisus) . pV=m/M’R*T Kirjutage energia jäävuse seaduse avaldis makroskoopilise keha (termodünaamilise süsteemi) jaoks jne.Termodünaamika esimene seadus – energia jäävuse seadus termodünaamiliste süsteemide jaoks - väidab, et kõikides protsessides, milles süsteem osaleb: ΔU=δQ-δW . Siseenergia on olekufunktsioon, soojusvahetus ja töö on protsessid. mida suurem on soojusvahetus, seda suurem on siseenergia. Kuna adiabaatiliseks loetakse protsessi, mille puhul soojusvahetust keskkonnaga ei toimu, jääb gaasi siseenergia sellises protsessis konstantseks..siseenergia jääb samaks, kuna töö=0. Carnot ’ tsükkel. Miks soojusmasinad peavad töötama tsükliliselt? Oma valemi tuletamisel lähtus Carnot' asjaolust, et suvalist kinnist tsüklit pV- diagrammil saab esitada lõpmata väikeste, suvaliselt ülesehitatud tsüklite summana täpselt samuti, nagu tehakse matemaatikas pindintegraalide arvutamisel. Seega on otstarbekas valida elementaartsükliks võimalikult lihtsasti arvutatavate protsessidega piiratud tsükkel. Niisugusteks protsessideks on adiabaat (ei toimu soojusülekannet) ning isoterm (soojusülekanne toimub konstantsel temperatuuril. Kahest isotermist ning kahest adiabaadist koosnevat ringprotsessi nimetataksegi Carnot' tsükliks. Carnot' tsükkel koosneb kahest isotermist (1 - 2 ja 3 - 4) ning kahest adiabaadist (2 - 3 ja 4 - 1). Soojusmasinas toimuvad protsessid on tsüklilist laadi . Ühes tsükli osas lisatakse soojus , teises tsükli osas tehakse tööd ja antakse osa soojust üle jahutajale. Kuna soojusmasinate töötavaks kehaks on enamasti gaas, siis kirjeldatakse soojusmasina tööd ideaalse gaasi seadusest pV =n RT lähtuvate rõhk-ruumala diagrammidega. Entroopia on pööratava protsessi olekufunktsioon. Entroopia iseloomustab süsteemi oleku muutust, mis toimub siis, kui pööratavas protsessis süsteem sama temperatuuri juures saab juurde või annab ära soojust. Termodünaamika teine seadus ja füüsikaliste ning keemiliste protsesside suund.
soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale. Külma ja kuuma vee segust ei enam tagasi eraldada külma ja sooja vett. Soojusprotsessidel on kindel suund. Entalpia – olekufunktsioon, mille muut iseloomustab reaktsioonide, protsesside soojusefekte.. Võib aga välja kirjutada funktsiooni, mille jaoks süsteemi kahe oleku vahe teatud juhtudel võrdub just lisatud soojusega . Seda funktsiooni nimetatakse entalpiaks ja defineeritakse järgmiselt: H=U+pV Kuna paremal asuvad suurused U, p ja V on üheselt määratud süsteemi olekuga, siis on ka entalpia olekufunktsioon. Entalpia lõpmata väike muutus dH avaldub siis järgmise valemiga: dH=dU+pdV+Vdp Vaba energia – olekufunktsioon, mis määrab keemiliste reaktsioonide tasakaalu. Selle muutus kirjeldaks süsteemil (süsteemi oleku muutmiseks) tehtud tööd. Selleks on vaba energia F , mis defineeritakse järgmiselt: F = U –TS Pööratavas protsessis avaldub vaba energia väike muutus järgmiselt: dF=dU-Tds-SdT=dU-deltaQ-SdT=-dW-SdT. Kui pööratav protsess toimub isotermaalselt (temperatuur ei muutu), siis süsteemil tehtud töö –dW võrdub süsteemi vaba energia kasvuga. Vastupidi, süsteemi vaba energia vähenemise arvelt saab isotermaalses protsessis teha tööd. DF=-dW. Eksponentsiaalne kasv. Kasv, mida kirjeldataks eksponentsiaalse funktisooniga. X(t)=dx/dt=ux(t) x=x0*e^ mikro t ln2=utd td=ln2/u (ln2=0,7)Miks geneetiline kood on tripletne?kolm nukleotiidi vastutab ühe aminohappe valmimise eest. Kolm MRA nukleotiidi loovad ühe aminohappe proteiinis. (DNA  RNA  valgud ). Molekulaarbioloogia tsentraalseks dogmaks Geneetilise informatsiooni ülekande suunda DNA  RNA  valk nimetatakse oma keskse tähtsuse tõttu molekulaarbioloogia põhidogmaks. Mullreaktor – rakus toimuvad reaktsioonid, rakk on reaktor, rakus toimub ainevahetus , metabolism . Rakutsükkel – koordineeritud sündmusteahel, mis tagab rakkude paljunemise. Kirjeldage biopolümeeride struktuuritasemeid. Kuidas Te seletate seda, et biopolümeerid on aperioodilised kristallid. Primaar -, sekundaar-, tertsiaar -, kvaternaarstruktuur. Sest nad on kindla struktuuriga, aga monomeeride järjstus pole perioodiline. N: valgud.
Ideaalse gaas, olekuvõrrand, olekufunktsioonid – p, T, V, U (siseenergia). kineetilise teooria alused – rõhu, temperatuuri ja siseenergia avaldised osakeste liikumisolekute kaudu. 1) Ideaalne gaas on reaalse gaasi lihtsaim mudel, kus lihtsuse mõttes oletatakse, et : Molekulidel on lõpmata väikeste elastsete kerakeste omadused. Molekulide liikumine on kulgliikumine. Ideaalne gaas on lõpmatult kokkusurutav. Molekulide vastasmõju seisneb ainult nende omavahelistes elastsetes põrgetes . Ideaalset gaasi pole võimalik veeldada . Reaalsed gaasid käituvad ideaalsetena suurtel hõrendustel.; Ideaalne gaas on kõige lihtsam termodünaamiline süsteem. Gaas, mis koosneb täielikult elastsetest punktmassidest (millel pole sisemist struktuuri). 2) Siseenergia on: makrokäsitluses keha või süsteemi energia, mis on määratud selle keha või süsteemi võimega soojushulka üle kanda või mehaaniliselt tööd teha, mikrokäsitluses keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa. Ühikuks SI-s on 1 J (džaul) (U)si=1J. Temperatuur T iseloomustab keha soojuslikku seisundit ja on määratud keha molekulide soojusliikumise kineetilise energiaga: E=3/2 kT, kus k=1,38*10^-23 J/K on Boltzmani konstant.. Soojushulk Q on siseenergia hulk, mille keha saab või annab ära soojusülekandel: temperatuuri muutumisel, Q=c*m (t2-t1) kus c on erisoojus, 2) sulamisel ja tahkumiselQ= lambda*m , kus λ on sulamissoojus 3)aurustumisel ja kondenseerumisel Q=L*m , kus L on aurustumissoojus 4)kütuse põlemisel q=Q*M, kus q on kütteväärtus Gaasi rõhk p on tingitud gaasimolekulide põrgetest vastu anuma seinu p=1/3*m0*n*v^2, kus m0 on molekuli mass, n molekulide arv ruumalaühikus ehk kontsentratsioon ja v^2 molekulide kiiruste ruutude keskväärtus.Ideaalse gaasi olekuvõõrand p*V=m/M*R*T, kus m on gaasi mass, M gaasi molaarmass, R=8.31 J/mol*K universaalne gaasikonstant. Võrrand tähendab seda, et gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on võrdeline selle absoluutse temperatuuriga. Gaasi rõhu sõltuvus massipunktide liikumise keskmisest kineetilisest energiast: p=2/3nEkin Ekin=3/2kT . Ideaalse gaasi siseenergia (U) on ideaalse gaasi massipunktide kineetiliste energiate summa: U=ΣEkin,i=NEkin=N3/2kT. 2Analüüsige isotermilist protsessi gaasilise süsteemi puhul. Kirjutage isotermi võrrand lähtudes gaasi olekuvõrrandist ja kujutage seda koordinaatides p ja V. Isotermiline protsess, kui gaasi temperatuur ei muutu (Boyle’i - Mariotte’i seadus pV=cont:; kahe oleku võrdlemisel saame p1V1=p2V2 ( NB! - rõhu ja ruumala suhet kujutab hüperbool ehk pöördvõrdelisus) . pV=m/M’R*T Kirjutage energia jäävuse seaduse avaldis makroskoopilise keha (termodünaamilise süsteemi) jaoks jne.Termodünaamika esimene seadus – energia jäävuse seadus termodünaamiliste süsteemide jaoks - väidab, et kõikides protsessides, milles süsteem osaleb: ΔU=δQ-δW . Siseenergia on olekufunktsioon, soojusvahetus ja töö on protsessid. mida suurem on soojusvahetus, seda suurem on siseenergia. Kuna adiabaatiliseks loetakse protsessi, mille puhul soojusvahetust keskkonnaga ei toimu, jääb gaasi siseenergia sellises protsessis konstantseks..siseenergia jääb samaks, kuna töö=0. Carnot’ tsükkel. Miks soojusmasinad peavad töötama tsükliliselt? Oma valemi tuletamisel lähtus Carnot' asjaolust, et suvalist kinnist tsüklit pV-diagrammil saab esitada lõpmata väikeste, suvaliselt ülesehitatud tsüklite summana täpselt samuti, nagu tehakse matemaatikas pindintegraalide arvutamisel. Seega on otstarbekas valida elementaartsükliks võimalikult lihtsasti arvutatavate protsessidega piiratud tsükkel. Niisugusteks protsessideks on adiabaat (ei toimu soojusülekannet) ning isoterm (soojusülekanne toimub konstantsel temperatuuril. Kahest isotermist ning kahest adiabaadist koosnevat ringprotsessi nimetataksegi Carnot' tsükliks. Carnot' tsükkel koosneb kahest isotermist (1 - 2 ja 3 - 4) ning kahest adiabaadist (2 - 3 ja 4 - 1). Soojusmasinas toimuvad protsessid on tsüklilist laadi. Ühes tsükli osas lisatakse soojus , teises tsükli osas tehakse tööd ja antakse osa soojust üle jahutajale. Kuna soojusmasinate töötavaks kehaks on enamasti gaas, siis kirjeldatakse soojusmasina tööd ideaalse gaasi seadusest pV =n RT lähtuvate rõhk-ruumala diagrammidega. Entroopia on pööratava protsessi olekufunktsioon. Entroopia iseloomustab süsteemi oleku muutust, mis toimub siis, kui pööratavas protsessis süsteem sama temperatuuri juures saab juurde või annab ära soojust. Termodünaamika teine seadus ja füüsikaliste ning keemiliste protsesside suund.
soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale. Külma ja kuuma vee segust ei enam tagasi eraldada külma ja sooja vett. Soojusprotsessidel on kindel suund. Entalpia – olekufunktsioon, mille muut iseloomustab reaktsioonide, protsesside soojusefekte.. Võib aga välja kirjutada funktsiooni, mille jaoks süsteemi kahe oleku vahe teatud juhtudel võrdub just lisatud soojusega. Seda funktsiooni nimetatakse entalpiaks ja defineeritakse järgmiselt: H=U+pV Kuna paremal asuvad suurused U, p ja V on üheselt määratud süsteemi olekuga, siis on ka entalpia olekufunktsioon. Entalpia lõpmata väike muutus dH avaldub siis järgmise valemiga: dH=dU+pdV+Vdp Vaba energia – olekufunktsioon, mis määrab keemiliste reaktsioonide tasakaalu. Selle muutus kirjeldaks süsteemil (süsteemi oleku muutmiseks) tehtud tööd. Selleks on vaba energia F , mis defineeritakse järgmiselt: F = U –TS Pööratavas protsessis avaldub vaba energia väike muutus järgmiselt: dF=dU-Tds-SdT=dU-deltaQ-SdT=-dW-SdT. Kui pööratav protsess toimub isotermaalselt (temperatuur ei muutu), siis süsteemil tehtud töö –dW võrdub süsteemi vaba energia kasvuga. Vastupidi, süsteemi vaba energia vähenemise arvelt saab isotermaalses protsessis teha tööd. DF=-dW. Eksponentsiaalne kasv. Kasv, mida kirjeldataks eksponentsiaalse funktisooniga. X(t)=dx/dt=ux(t) x=x0*e^mikro t ln2=utd td=ln2/u (ln2=0,7)Miks geneetiline kood on tripletne?kolm nukleotiidi vastutab ühe aminohappe valmimise eest. Kolm MRA nukleotiidi loovad ühe aminohappe proteiinis. (DNA  RNA  valgud). Molekulaarbioloogia tsentraalseks dogmaks Geneetilise informatsiooni ülekande suunda DNA  RNA  valk nimetatakse oma keskse tähtsuse tõttu molekulaarbioloogia põhidogmaks. Mullreaktor – rakus toimuvad reaktsioonid, rakk on reaktor, rakus toimub ainevahetus, metabolism. Rakutsükkel – koordineeritud sündmusteahel, mis tagab rakkude paljunemise. Kirjeldage biopolümeeride struktuuritasemeid. Kuidas Te seletate seda, et biopolümeerid on aperioodilised kristallid. Primaar -, sekundaar-, tertsiaar-, kvaternaarstruktuur. Sest nad on kindla struktuuriga, aga monomeeride järjstus pole perioodiline. N: valgud.