H tan
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 49

Hőtan PowerPoint PPT Presentation


  • 132 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Hőtan. Készítette: Horváth Zoltán. Tartalom. A nyomás fogalma. Szilárd testek lineáris hőtágulása. Fázisok, Fázis átalakulások. Hőmérséklet, hőmérés. A nyomás fogalma. Definíció:.

Download Presentation

Hőtan

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


H tan

Hőtan

Készítette:

Horváth Zoltán


Tartalom

Tartalom

A nyomás fogalma

Szilárd testek lineáris hőtágulása

Fázisok, Fázis átalakulások

Hőmérséklet, hőmérés


A nyom s fogalma

A nyomás fogalma

Definíció:

Egy felületre ható merőleges irányú nyomóerő és a nyomott felület nagyságának hányadosát nyomásnak nevezzük.

Jele:

p

Kiszámításának módja:

Ahol F a felületre merőleges irányú nyomóerő nagyságát,A pedig a nyomott felület nagyságát jelöli.

Mértékegysége:

Pa (Pascal)

Használatos mértékegységek:

Hgmm;

Atm;

Bar;

Torr;


A hidrosztatikai nyom s fogalma

A hidrosztatikai nyomás fogalma

Definíció:

A folyadékoszlop súlyából származó nyomóerő és a nyomott felület nagyságának hányadosát hidrosztatikai nyomásnak nevezzük.

Jele:

ph

Kiszámításának módja:

Ahol m a folyadékoszlop tömegét, g pedig a nehézségi gyorsulást jelöli.

Használjuk fel a sűrűség képletes definíciójának átrendezését!

Ahol ρa folyadék sűrűségét, V a térfogatát jelöli.

Egy hasáb térfogatát a következőképen számoljuk ki:

Ahol h az oszlop magasságát jelöli.

Mértékegysége:

Pa (Pascal)


Mekkora a hidrosztatikai nyom s egy 25m m ly b nyat m ly n

Mekkora a hidrosztatikai nyomás egy 25m mély bányató mélyén?

A tó mélyén a víz nyomása 250 000Pa.


Mekkora a hidrosztatikai nyom s egy 250m m lys gben egy ce nban

Mekkora a hidrosztatikai nyomás egy 250m mélységben egy óceánban?

Az óceánban 250 m mélységben 2575 KPa a nyomás értéke.


Mekkora a hidrosztatikai nyom s a marianna rok m ly n

Mekkora a hidrosztatikai nyomás a Marianna-árok mélyén?

A Föld legmélyebb pontján kb 13,65 MPa a nyomás értéke .


Szil rd testek line ris h t gul sa

Szilárd testek lineáris hőtágulása

Lineáris, vagy hosszanti hőtágulásnak nevezzüka testek olyan alakváltozását, amely során a szilárdtest hosszának változása a hőmérséklet-változás hatására következik be.

Egy adott test lineáris méretének változása:

* egyenesen arányos a hőmérséklet megváltozásával;

* egyenesen arányos az eredeti hosszával;

* egyenesen arányos a testek anyagi minőségével;

Az anyagi állandót lineáris hőtágulási tényezőnek nevezzük.

Mértékegysége:


H tan

Mennyivel növekszik meg a hossza annak a 100mhosszúságú alumínium-huzalnak, amelynek a hőmérséklete 15 oC-ról 45 oC-ra nő meg?

A 30oC-os100m hosszú alumínium huzal hossza 30oC-os

Melegedés hatására 7,2 cm-rel nyúlik meg.


H tan

Mennyire növekszik meg a hossza annak a 18mhosszúságú vasúti sínnek, amelynek a hőmérséklete -10 oC-ról 40 oC-ra nő meg?

A -10oC-os18m hosszú vasúti sín hossza 50oC-os

melegedés hatására 9,9 mm-rel nyúlik meg.

A vasúti sín hossza 18,0099m-re változik meg ilyen környezeti hatásra.


H tan

Mekkora volt a hőmérsékletváltozás, illetve mennyi lettaz új hőmérséklet, ha az eredetileg 35 oC-os, 30m

magasAl oszlop hossza 29,9m-re változott?

Az alumínium oszlop hőmérséklete kb 139oC-kal csökkenhetett.

Ilyen hideget a Földön még nem mértek!


Llapotjelz k

Állapotjelzők

  • Nyomás

    • Jele: pMértékegysége: Pa

  • Térfogat

    • Jele: VMértékegysége: m3

  • Részecskeszám

    • Jele: N

  • Hőmérséklet

    • Jele: TMértékegysége: K


H m rs klet

Hőmérséklet

  • A hőmérséklet az anyagok egyik fizikai jellemzője, állapothatározó. Változása szorosan összefügg az anyag más makroszkopikus tulajdonságainak változásával.

  • Az ember elsősorban tapintás útján, a hőérzettel észleli, másodsorban hőmérő segítségével.

  • A hőtan, más néven termodinamika tudományának egyik alapfogalma.


H m r k

Celsius féle hőmérő

Hőmérők

Kelvin féle hőmérő

Víz forráspontja normális, 100KPa nyomáson

100 oC

373 K

212 oF

27 oC víz hőmérsékletenormális, 100KPa nyomáson

27 oC

300K

80,6 oF

Víz fagyáspontja normális, 100KPa nyomáson

0 oC

273 K

32 oF

-273,16 oC

0 K

-459,7 oF

Legalacsonyabb hőmérséklet

Fahrenheit féle hőmérő


A h m r se

A hő mérése


Termodinamika f t telei

Termodinamika főtételei

I. Főtétel

(A belső energia és a tágulási munka)

A rendszer belső energiájának megváltozása egyenlő a „kívülről a rendszerhez vezetett” hőmennyiségnek és munkának az összegével.(Clausius, 1822-1888)


H tan

II. Főtétel

Másodfajú perpetum mobile nem létezik.

III. Főtétel

Az abszolút hőmérsékleti skálán a zérus fok megközelíthető, de el nem érhető


F zis talakul sok jelens gek

Fázisátalakulásokjelenségek


Olvad s

Olvadás

Olvadásnak nevezzük azt a halmazállapot-változást, amely során szilárd halmazállapotú anyagból folyékony halmazállapotú anyag keletkezik.

Példa:

A jég vízzé olvad


P rolg s

Párolgás

Párolgásnak nevezzük azt a halmazállapot-változást, amely során folyékony halmazállapotú anyagból légnemű halmazállapotú anyag keletkezik.

Példa:

A víz vízgőzzé párolog

Párolgáskor a folyadékból a viszonylag legnagyobb sebességű molekulák távoznak el.

A párolgás következtében a folyadék lehűl.


P rolg s sebess ge

Párolgás sebessége

A párolgás intenzitása függ:

Az anyagi minőségtől

A párolgó felületnagyságától

A párolgó anyag rétegvastagságától

A környezet páratartalmától

A folyadék hőmérsékletétől

A környezet nyomásától

A párolgó cseppátmérőjétől


Lecsap d s

Lecsapódás

Lecsapódásnak nevezzük azt a halmazállapot-változást, amely során Légnemű halmazállapotú anyagból folyékony halmazállapotú anyag keletkezik.

Példa:

A vízgőz hideg felületen vízzé csapódik le.


Fagy s

Fagyás

Fagyásnak nevezzük azt a halmazállapot-változást, amely során folyékony halmazállapotú anyagból szilárd halmazállapotú anyag keletkezik.

Példa:

A víz jéggé fagy.


Szublim ci

Szublimáció

Szublimációnak nevezzük azt a halmazállapot-változást, amely során szilárd halmazállapotú anyagból légnemű halmazállapotú anyag keletkezik.

Példa:

Jód, kámfor, szárazjég


Kondenz ci

Kondenzáció

Kondenzációnak nevezzük azt a halmazállapot-változást, amely során légnemű halmazállapotú anyagból szilárd halmazállapotú anyag keletkezik.

Példa:

Jód, kámfor, szárazjég


Halmaz llapotok f zisok

Halmazállapotok, fázisok

(Szupravezető)

Szilárd

Olvadás

Fagyás

Szublimáció

Folyékony

Kondenzáció

Párolgás

Lecsapódás

Légnemű

Plazma


H tan

Fajhő

  • Egy test fajhője megmutatja, hogy mennyi energiát kell befektetni ahhoz, hogy az 1 kg tömegű testet 1 K fokkal felmelegítsük!

  • Jele: c

  • Mértékegysége:


Olvad sh

Olvadáshő

  • Egy szilárd test olvadáshője megmutatja, hogy mennyi energia kell az 1kg tömegű test megolvasztásához.

  • Jele:

  • Mértékegysége:


Mennyi energia kell ahhoz hogy elolvasszunk 5kg 0 o c os jeget

Mennyi energia kell ahhoz, hogy elolvasszunk 5kg 0oC-os jeget?

A jég megolvasztásához 1668,7 kJ energia szükséges.


Forr s

Forrás

  • Az a jelenség, amely akkor jön létre, amikor az anyag belsejében gőzfázis keletkezik, és a gőz buborék formájában távozik a folyadékból.

Forráspontnak nevezzük azt a hőmérsékletet, amelyen a forrás bekövetkezik.

A tiszta víz egyik tulajdonsága, hogy óvatosan melegítve a víz túlhevíthető.Ebben az állapotában nagyon instabil. Egy beeső porszem, vagy rázás hatására a víz robbanásszerűen gőzzé alakul. Ez a jelenség sokszor okozott kazánrobbanást.


Forr sh

Forráshő

  • Egy folyékony anyag forráshője megmutatja, hogy mennyi energia kell az 1kg tömegű test elforralásához.

  • Jele:

  • Mértékegysége:


N h ny anyag forr spontja s forr sh je

Néhány anyag forráspontja és forráshője


H tani feladatok

Hőtani feladatok


Kalorimetrikus feladatok

Kalorimetrikus feladatok


H tan

2 dl 20oC-os vízhez egy jól hőszigetelt termoszba öntünk 3 dl forró vizet. Mekkora lesz a hőmérséklete a folyadéknak a hőkiegyenlítődés után?

Fontosabb észrevételek:

Nincs halmazállapot-változás

Azonos fázisú anyagok

Azonos fajhő:c1=c2

Azonos anyagok

Mindkét anyagnak ugyanannyivalváltozik a belső energiája

68oC lesz a folyadék hőmérséklete a termoszban.


H tan

3 dl 10oC-os vízhez egy jól hőszigetelt termoszba öntünk 7 dl forró vizet. Mekkora lesz a hőmérséklete a folyadéknak a hőkiegyenlítődés után?

Fontosabb észrevételek:

Nincs halmazállapot-változás

Azonos fázisú anyagok

Azonos fajhő:c1=c2

Azonos anyagok

Mindkét anyagnak ugyanannyivalváltozik a belső energiája

73oC lesz a folyadék hőmérséklete a termoszban.


H tan

15 liter 16oC-os vízhez egy jól hőszigetelt edénybe mennyi forró vizet kell önteni, hogy a hőkiegyenlítődés után a kialakuló hőmérséklete a folyadéknak 30oC legyen?

Fontosabb észrevételek:

Nincs halmazállapot-változás

Azonos fázisú anyagok

Azonos fajhő:c1=c2

Azonos anyagok

Mindkét anyagnak ugyanannyivalváltozik a belső energiája

3kg forró vizet kell önteni az aktuális melegítéshez.


H tan

2 l 10oC-os vízhez egy jól hőszigetelt edénybe öntünk 5 l forró etanol alkoholt. Mekkora lesz a hőmérséklete a keveréknek a hőkiegyenlítődés után?

Nincshalmazállapot-változás

Azonos fázisú anyagok

Fontosabb észrevételek:

Mindkét anyagnak ugyanannyivalváltozik a belső energiája

50,6oC lesz a keverék hőmérséklete az edényben.


H tan

2 dl 25oC-os vízhez egy jól hőszigetelt edénybe öntünk 20g -10oC hőmérsékletű jeget. Mekkora lesz a hőmérséklete a keveréknek a hőkiegyenlítődés után?

Vanhalmazállapot-változás

Nem azonos fázisú anyagok

Fontosabb észrevételek:

Mindkét anyagnak ugyanannyivalváltozik a belső energiája


H tan

18,315oC lesz a keverék hőmérséklete az edényben.


H tan

É

3dl 25oC-os üdítőhöz hány gramm -10oC-os jeget tegyünk, hogy a hőmérsékletkiegyenlítődés után az üdítő 10oC-os legyen? Az üdítő sűrűsége 1,02g/cm3, , fajhője 4,1 kJ/ kgoC.

Először kiszámítjuk az üdítő tömegét.

Induljunk ki a sűrűség definíciójából!

Az üdítő 306g tömegű.


H tan

É

3dl 25oC-os üdítőhöz hány gramm -10oC-os jeget tegyünk, hogy a hőmérsékletkiegyenlítődés után az üdítő 10oC-os legyen? Az üdítő sűrűsége 1,02g/cm3, , fajhője 4,1 kJ/ kgoC.


H tan

É

3dl 25oC-os üdítőhöz hány gramm -10oC-os jeget tegyünk, hogy a hőmérsékletkiegyenlítődés után az üdítő 10oC-os legyen? Az üdítő sűrűsége 1,02g/cm3, , fajhője 4,1 kJ/ kgoC.

A szükséges -10oC-os jég tömege: 47,3g.


H tan

É

2dl 20oC-os üdítőhöz hány gramm -15oC-os jeget tegyünk, hogy a hőmérsékletkiegyenlítődés után az üdítő 5oC-os legyen? Az üdítő sűrűsége 1,1g/cm3, , fajhője 4 kJ/ kgoC.

Először kiszámítjuk az üdítő tömegét.

Induljunk ki a sűrűség definíciójából!

Az üdítő 220g tömegű.


H tan

É

2dl 20oC-os üdítőhöz hány gramm -15oC-os jeget tegyünk, hogy a hőmérsékletkiegyenlítődés után az üdítő 5oC-os legyen? Az üdítő sűrűsége 1,1g/cm3, , fajhője 4 kJ/ kgoC.


H tan

É

2dl 20oC-os üdítőhöz hány gramm -15oC-os jeget tegyünk, hogy a hőmérsékletkiegyenlítődés után az üdítő 5oC-os legyen? Az üdítő sűrűsége 1,1g/cm3, , fajhője 4 kJ/ kgoC.

A szükséges -15oC-os jég tömege: 34,1g.


G zt rv nyek

Gáztörvények


Mennyi g z r szecske van egy 2dl t rfogat 20 o c h m rs klet 100kpa nyom s g ztart lyban

Mennyi gáz részecske van egy 2dl térfogatú, 20oC hőmérsékletű 100KPa nyomású gáztartályban?


  • Login