1 / 27

Kap 18 Stoffers termiske egenskaper

Kap 18 Stoffers termiske egenskaper. Tilstandsligningen for idealgass. Sammenheng mellom trykk, volum og temperatur i en avstengt gassmengde:. Den universelle gasskonstanten:. Van Der Waals ligning. Tar hensyn til molekylstørrelse og vekselvirkning mellom molekylene:.

morpheus-zephyr
Télécharger la présentation

Kap 18 Stoffers termiske egenskaper

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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kap 18Stoffers termiske egenskaper

  2. Tilstandsligningen for idealgass Sammenheng mellom trykk, volum og temperatur i en avstengt gassmengde: Den universelle gasskonstanten:

  3. Van Der Waals ligning Tar hensyn til molekylstørrelse og vekselvirkning mellom molekylene: a og b empiriske kontanter ulik for ulike gasser. b : Volum av ett molekyl, nb totalt molekylvolum, V-nb netto volum. a : Assosiert med tiltrekningskrefter mollom molekylene, hvilket medfører trykk-reduksjon, proporsjonal med n/V pga molekylene nærmest veggen og proporsjonal med n/V pga molekylene i neste lag fra veggen.

  4. Kinetisk gassteoriModell • Modell: • Volumet V inneholder et stort antall identiske molekyler N, • alle med masse m. • Molekylene betraktes som punktpartikler. • Molekylene er i kontant bevegelse og følger Newtons lover. • Kollisjonene med veggene er fullstendig elastiske. • 4. Veggene er perfekt rigide, uendelig massive og beveger seg ikke.

  5. Kinetisk gassteoriElastisk kollisjon mellom molekyl og vegg y v2y = vy v2x = |vx| Moment-endring: v1y = vy v1x = -|vx| x

  6. Kinetisk gassteoriAntall kollisjoner Antall kollisjoner med A i løpet tiden dt: vx |vx|dt Halvparten av molekylene beveger seg mot A Volum av de molekylene som kolliderer med A i løpet tiden dt Antall molekyler pr enhetsvolum

  7. Kinetisk gassteoriTotal moment-endring og trykk For systemet bestående av alle gassmolekylene vil den totale moment-endringen dPx i løpet tiden dt og gassen trykk p være:

  8. Kinetisk gassteoriTotal kinetisk translatorisk energi

  9. Kinetisk molekylær modell av en ideal gassKinetisk translatorisk energi til et gassmolekyl Boltzmann konstant:

  10. Kinetisk molekylær modell av en ideal gass

  11. TemperaturUlike temperatur-skalaer Fahrenheit : Abolutt temperatur : (Kelvin skalaen) p T 0C -273.15 0C Konstant-volum gass termometer

  12. TemperaturUlike temperatur-skalaer K C F Vann koker 373 100 212 Vann fryser 273 0 32 CO2 til fast stoff 195 -78 -109 Oksygen til væske 90 -183 -298 Absolutt nullpunkt 0 -273 -460

  13. Termisk likevektTermodynamikkens 0.lov Termisk likevekt: Vekselvirkningen mellom termometer og resten av systemet har nådd en likevekt hvis det ikke lengre foregår noen endring i systemet. To systemer er i termisk likevekt hvis og bare hvis de har samme temperatur. Termodyn.’s 0.lov: Hvis to systemer A og B hver er i termisk likevekt med et system C, så er A og B i termisk likevekt med hverandre. A B A B C C

  14. Termisk utvidelseLineær utvidelse L0 T L0 + L T + T L Lengde-utvidelsen er proporsjonal med opprinnelig lengde L0 og temperatur-endringen T

  15. Termisk utvidelseVolum utvidelse T V0 T + T V0 + L Volum-utvidelsen er proporsjonal med opprinnelig volumV0 og temperatur-endringen T

  16. Termisk utvidelseSammenheng mellom lineær utvidelse og volum utvidelse T V0 L0 T + T V0 + L L0 + L

  17. Varme (Heat)Energioverføring pga temperaturforskjell Varm Kald T1 T2 T1 T2 T1 > T2 Varme: Energioverføring pga temperaturforskjell

  18. Spesifikk varme 1 kalori (1 cal) er den varmemengden (energien) Q som trengs for å varme opp 1 gram vann fra 14.5 0C til 15.5 0C. 1 cal = 4.186 J Den varmemengden Q som trengs for å varme opp en masse m fra T til T + T er proporsjonal med massen m og temperaturdiff T. Spesifikk varmekapasitet c:

  19. Mol - Molar masse 1 mol av et stoff er den mengden substans som inneholder like mange elementære enheter (molekyler) som det er atomer i 0.012 kg karbon 12C. Antall molekyler i ett mol kalles Avogadros tall NA. Den molare masse M av et stoff er massen av ett mol av stoffet = massen av ett molekyl m multiplisert med Avogadros tall NA:

  20. Molar varmekapasitet Ofte er det mer hensiktsmessig å beskrive en substans i antall mol n i stedet for vha massen m. Massen m av et stoff er lik massen pr mol M multiplisert med antall mol n Molar varmekapasitet:

  21. FaseforandringerSmeltevarme - Fordampningsvarme T Kokepunkt Smeltepunkt t Fast stoff Smelting Væske Fordampning Gass Smeltevarme Fordampningsvarme

  22. VarmeledningEnergioverføring (varme) pr tidsenhet T1 T2 A L T1 > T2 Varmeledningen H (energioverføring (varme) pr tidsenhet) er proporsjonal med arealet (tverrsnittet) A og omvendt proporsjonal med lengden L. Proporsjonalitetskontanten k kalles termisk konduktivitet.

  23. Termisk resistans Termisk resistans:

  24. StrålingEnergioverføring (varme) vha elektromagnetiske bølger Stråling (radiation) er energioverføring (varme) vha elektromagnetiske bølger. Varmeledningen H er i dette tilfellet proporsjonal med arealet A og fjerde potens av temperaturen T. Varmeledningen er også avhengig av overflaten og beskrives vha en størrelse e kalt emisiviteten ( [0,1]). Proporsjonalitetskontanten  er en fundamental fysisk kontant kalt Stefan-Boltzmann konstant.

  25. Termisk utvidelseSammenheng

  26. MassesenterDef x x x x x x dm x

  27. Massesenter Trekant 1 y = f(x) = 1 - x dm x x 1 dx

More Related