termodynamiikan suureita ja v h n muutakin mikko rahikka 2006
Download
Skip this Video
Download Presentation
Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka 2006

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 20

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka 2006 - PowerPoint PPT Presentation


  • 112 Views
  • Uploaded on

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka 2006. Lämpötila. Suure lämpötila kuvaa kappaleen/systeemin lämpimyyttä (huono ilmaisu). Ihmisen aisteilla on hankala tuntea lämpötilaa, silti tiedämme miltä kuuma ja kylmä tuntuvat.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka 2006' - claus


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
l mp tila
Lämpötila
  • Suure lämpötila kuvaa kappaleen/systeemin lämpimyyttä (huono ilmaisu). Ihmisen aisteilla on hankala tuntea lämpötilaa, silti tiedämme miltä kuuma ja kylmä tuntuvat.
  • Lämpötilaa voidaan mitata esim. lämpölaajenemiseen perustuvilla mittareilla, jolloin lämpötila voidaan määritellä sillä ominaisuudella, jota lämpömittari mittaa (esim. lämpölaajenemisella).
  • Lämpötila liittyy jokaiseen kappaleen pisteeseen, eristetyssä systeemissä ajan myötä koko systeemi on samassa lämpötilassa, näin lämpötilan mittaaminen yhdessä kohdassa mahdollistaa koko systeemin lämpötilan mittaamisen

[email protected]

slide3
T
  • Lämpötilan yksikkö SI-järjestelmässä on kelvin = K. Kelvin on SI järjestelmän perusyksikkö
  • Kelvin, termodynaamisen lämpötilan yksikkö, on 1/273,16 veden kolmoispisteen termodynaamisesta lämpötilasta. (1967, 13. CGPM)
  • Celciusasteikon ja kelvinasteikon muunnos:
  • 0 °C = 273,15 K.
  • Esim. 25°C = (25 + 273,15) K = 298,15 K ≈ 298 K

[email protected]

l mp laajenemiskerroin
Lämpölaajenemiskerroin
  • Kuvailee kappaleen kykyä laajeta, kun sen lämpötila kasvaa.
  • Jos teräskappaleen pituus on 1000 m ja sen lämpötila kasvaa 20 K, niin venymä on

[email protected]

paine
Paine
  • Kappaleen/systeemin kohdan ominaisuus, joka kuvailee kyseiseen kohtaan kohdistuvaa puristusvoimakkuutta.
  • Paineella ei ole suuntaa. Voimalla on.

[email protected]

paine esimerkki
Paine-esimerkki
  • Oppikirjan massa on 0,35 kg ja sen sivujen pituudet ovat 17 cm x 22 cm. Kun kirja lepää pöydällä sen aiheuttama paine pöytää vastaan on

[email protected]

hydrostaattinen paine
Hydrostaattinen paine
  • Nesteen tai kaasun omasta painosta aiheutuva paine.
  • Normaali ilmanpaine Maan pinnalla p0 = 101325 Pa ≈ 101,3 kPa
  • Hydrostaattinen paine syvyydellä h

[email protected]

paine esimerkki1
paine-esimerkki
  • 10 metrin syvyydellä hydrostaattinen paine on
  • Kokonaispaine

[email protected]

kaasu
Kaasu
  • Kaasu koostuu nopeasti liikkuvista toisiinsa ja säiliön seinämiin törmäilevistä atomeista/molekyyleistä.
  • Molekyylien koko on hyvin pieni verrattuna niiden keskimääräiseen matkaan.
  • Todellista kaasua mallinnetaan/kuvataan matemaattisella kuvitelmalla/yksinkertaisuksella; ideaalikaasu
ideaalikaasun tilayht l
Ideaalikaasun tilayhtälö
  • Toimii harvalle kaasulle riittävän kuumassa eli ”kaukana” tiivistymisestä (Tp-faasiavaruudessa).
l mp energia eli l mp q
Lämpöenergia eli lämpö Q
  • Kappaleeseen tuodun tai siitä siirretyn energian määrää merkitään yleensä Q:lla
  • Energian tuominen systeemiin lämmittää sitä (T kasvaa tai olomuoto muuttuu).
  • Systeemiin tuotu energia muuttuu kappaleen sisäenergiaksi (lämpeneminen) ja systeemin tekemäksi työksi (esim. kaasu laajenee). (T1)
  • Lämpö siirtyy johtumalla, aineen mukana kulkeutumalla tai säteilynä.
  • MR:lle lämpöenergia ja lämpö ovat sama asia, Physicassa eri! Onko Auringosta siirtyvä energia lämpöenergiaa silloin kun se kiitää avaruudessa valon nopeudella?

[email protected]

l mp on energiaa
Lämpö on energiaa
  • Systeemillä, kappaleella on sisäenergiaa.
  • Kun energiaa tuodaan systeemiin, sen sisäenergia kasvaa.
  • Jos systeemi pysyy samassa olomuodossa (esim. kiinteänä), niin sen lämpötila kasvaa sisäenergian kasvaessa.
  • Olomuodon muutoksen aikana lämpötila pysyy samana vaikka sisäenergiaa kasvaa tai vähenee.

[email protected]

sis energia u
Sisäenergia = U
  • Kun kappaletta/systeemiä lämmitetään tai kun se tekee työtä, niin osa energiasta jää kappaleeseen/systeemiin.
  • Sisäenergia on kappaleessa/systeemissä olevaa lämpöenergiaa.
  • Sisäenergia on kappaleen rakenneosien (atomien, molekyylien) kokonais liike- ja potentiaalienergia.

[email protected]

q on systeemiin tuotu energia
Q on systeemiin tuotu energia
  • Kiinteällä aineella ja nesteellä: Q =cm∆T, missä Q on tuotu energia, c aineen ominaislämpökapasiteetti, m massa ja ∆T on lämpötilan muutos
  • Kaasuilla Q = cm∆T + W, missä W on kaasun laajenemisesta aiheutuva työ.

[email protected]

l mp kapasiteetti
Lämpökapasiteetti
  • Kuvaa kappaleen kykyä lämmetä, kullekin kappaleelle (kalorimetri, kattila, muki, minä jne.) ominainen.
  • Mitä suurempi lämpökapasiteetti, niin sitä enemmän tarvitaan energiaa kappaleen lämpötilan kasvattamiseen.
  • Olomuoto ei saa muuttua!
  • Mikä on sinun lämpökapasiteettisi?

[email protected]

ominaisl mp kapasiteetti
Ominaislämpökapasiteetti
  • Aineelle (alkuaineet, yhdisteet, metalliseokset jne.) ominainen suure, joka kuvaa kuinka paljon energiaa tarvitaan lämpötilan nostamiseen massayksikköä kohden.

[email protected]

ominaissulamisl mp ja ominaish yrystymisl mp
Ominaissulamislämpö ja ominaishöyrystymislämpö
  • Aineelle ominaisia vakioita, jotka kuvaavat kuinka paljon energiaa tarvitaan tietyn massamäärän sulattamiseen tai höyrystämiseen.

[email protected]

termodynamiikan 1 p s nt eli energian s ilymislaki
Termodynamiikan 1. pääsääntö eli energian säilymislaki
  • Energiaa ei voida luoda eikä hävittää. Ainoastaan vain muuttaa muodosta toiseen.
  • Systeemiin tuotu lämpö muuttuu systeemin sisäenergiaksi ja systeemin tekemäksi työksi.
  • toisissa kirjoissa ∆U = Q + W, näissä ajatellaan että W on systeemin ulkopuolelta vaikuttavan voiman työ, minä ja suuri osa maailmasta (esim. Alonso – Finn, Fundamental University Physics, Young - Freeman, University Physics) ajattelee että W on systeemin tekemä työ. W:n etumerkki on tietysti sopimuskysymys.

[email protected]

entropia
Entropia
  • Systeemin epäjärjestyksen mitta.
  • T2: Epäjärjestys kasvaa eli luonnossa lämpö siirtyy itsestään kuumasta kylmään.
  • Pitkällä aikavälillä systeemissä tapahtuvat ilmiöt kulkevat todennäköisimpään suuntaan. Epäjärjestys on todennäköisempää kuin järjestys!
  • Miten elämä on mahdollista?

[email protected]

termodynamiikaan 2 p s nt eli energian huonontumisen laki
Termodynamiikaan 2. pääsääntöeli energian huonontumisen laki
  • Eristetyn systeemin prosessi etenee kohti suurinta todennäköisyyttä eli suuntaan jossa entropia kasvaa.
  • Luonnon prosesseissa osa energiasta muuttuu lämpöenergiaksi (rakenneosien liike-energiaksi).

[email protected]

ad