TOPLOTA. Primjeri. * TERMODINAMIKA Razmatra prenos energije i efekte tog prenosa na sistem.

Σχετικά έγγραφα
C 273,15, T 273,15, 1 1 C 1 50 C 273,15 K 50K 323,15K 50K 373,15K C 40 C 40 K

Idealno gasno stanje-čisti gasovi

GASNO STANJE.

BIOFIZIKA TERMO-FIZIKA

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

. Iz lonca ključanjem ispari 100 vode za 5. Toplota

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

Osnovne veličine, jedinice i izračunavanja u hemiji

Kaskadna kompenzacija SAU

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

Termodinamika se bavi materijom u svim agregatnim stanjima.

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Molekularna fizika i termodinamika. Molekularna fizika i termodinamika. Molekularna fizika i termodinamika. Molekularna fizika i termodinamika

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Pneumatski sistemi. Pneumatski sistem je tehnički sistem za pretvaranje i prenos energije, kao i za

Elementi spektralne teorije matrica

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

U unutrašnja energija H entalpija S entropija G 298. G Gibsova energija TERMOHEMIJA I TERMODINAMIKA HEMIJSKA TERMODINAMIKA

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

( , 2. kolokvij)

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

Mašinsko učenje. Regresija.

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

Termodinamika. Termodinamika

Idealno gasno stanje-čisti gasovi

TERMOENERGETIKA. Boričić Aleksandra

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

7 Algebarske jednadžbe

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu Seminar 06 Plinski zakoni dr. sc. Biserka Tkalčec dr. sc.

H T. C P,m C V,m = R C P C V = nr U T U V T H P. Izotermski procesi: I zakon termodinamike. Izotermski reverzibilni zapreminski rad gasa u I.G.S.

IZVODI ZADACI (I deo)

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

T O P L I N A. Termičko širenje čvrstih tijela i tekućina

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

C P,m C V,m = R C P C V = nr

Ispit održan dana i tačka A ( 3,3, 4 ) x x + 1

Drugi zakon termodinamike

MEHANIKA FLUIDA. Isticanje kroz otvore sa promenljivim nivoom tečnosti

C P,m C V,m = R C P C V = nr

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

1.4 Tangenta i normala

3525$&8158&1(',=$/,&(6$1$92-1,095(7(120

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

OBRTNA TELA. Vladimir Marinkov OBRTNA TELA VALJAK

numeričkih deskriptivnih mera.

Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Značenje indeksa. Konvencija o predznaku napona

C P,m C V,m = R C P C V = nr

PITANJA IZ TERMIČKIH POJAVA I MOLEKULARNO-KINETIČKE TEORIJE

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

NULTI I PRVI ZAKON TERMODINAMIKE

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

Program testirati pomoću podataka iz sledeće tabele:

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

Operacije s matricama

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

PRILOG. Tab. 1.a. Dozvoljena trajna opterećenja bakarnih pravougaonih profila u(a) za θ at =35 C i θ=30 C, (θ tdt =65 C)

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

3. OSNOVNI POKAZATELJI TLA

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

Opća bilanca tvari - = akumulacija u dif. vremenu u dif. volumenu promatranog sustava. masa unijeta u dif. vremenu u dif. volumen promatranog sustava

TERMODINAMIČKI PARAMETRI su veličine kojima opisujemo stanje sistema.

VOLUMEN ILI OBUJAM TIJELA

MEHANIKA FLUIDA. Prosti cevovodi

18. listopada listopada / 13

Masa i gustina. zadaci

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

Zadatak 2 Odrediti tačke grananja, Riemann-ovu površ, opisati sve grane funkcije f(z) = z 3 z 4 i objasniti prelazak sa jedne na drugu granu.

Energetska priroda toplote Mejer i Džul (R. Mayer, , i J. Joul, ) W. Thomson S. Carnot J. W. Gibbs

Klasifikacija blizu Kelerovih mnogostrukosti. konstantne holomorfne sekcione krivine. Kelerove. mnogostrukosti. blizu Kelerove.

OSNOVI HEMIJSKE TERMODINAMIKE I TERMOHEMIJA

Pismeni dio ispita iz Matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja u zavisnosti od parametra a:

Vlažan vazduh (I) D.Voronjec i Đ.Kozić

TOPLOTA I RAD, PRVI ZAKON TERMODINAMIKE

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

Zadatci za vježbanje Termodinamika

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

UKUPAN BROJ OSVOJENIH BODOVA

Prostorni spojeni sistemi

POVRŠINA TANGENCIJALNO-TETIVNOG ČETVEROKUTA

DRUGI KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE 9x + 6y + z = 1 4x 2y + z = 1 x + 2y + 3z = 2. je neprekidna za a =

Verovatnoća i Statistika I deo Teorija verovatnoće (zadaci) Beleške dr Bobana Marinkovića

4 INTEGRALI Neodredeni integral Integriranje supstitucijom Parcijalna integracija Odredeni integral i

Cenovnik spiro kanala i opreme - FON Inžinjering D.O.O.

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

Transcript:

1.OSNOVNI POJMOVI TOPLOTA Primjeri * KALORIKA Nauka o toploti * TERMODINAMIKA Razmatra prenos energije i efekte tog prenosa na sistem. * TD SISTEM To je bilo koje makroskopsko tijelo ili grupa tijela, koje se sastoji od velikog broja mikroobjekata (atoma, molekula, jona...). *STANJE TD SISTEMA Je određeno kada su sve makroskopske karakteristike sistema poznate i imaju konačne vrijednosti. Stanja homogenih sistema se najčešće definišu sa tri parametra zapremina V, pritisak p i temperatura T. *RAVNOTEŽNO STANJE Ako parametri sistema ostaju nepromjenjeni u svim tačkama sistema sa vremenom, pri nepromjenjenim vanjskim uslovima. * TD PROCES Prelazak iz jednog stanja sistema u drugo, pri čemu se parametri sistema mjenjaju po odeđenim zakonima. *TOPLOTA Vid energije koja se prenosi sa jednog tijela na drugo. *TEMPERATURA Spoljna manifestacija unutrašnje energije tijela ili stepen zagrijanosti tijela.

2.KOLIČINA TOPLOTE; TEMPERATURA Τ (Κ) = t ( C) +273 t ( C) = T (K) 273 t ( F) = (9/5) t ( C) +32 t ( C) = (5/9)( t ( F) 32) Q = m c Δt = m c (t 2 -t 1 ) dq = mc dt Q= mcdt PRIMJER 1: Na kojoj će temperaturi očitanje na Celzijusovoj i Farenhajtovoj skali pokazivati istu brojnu vrijednost? Koja je to temperatura u Kelvinima? RJEŠENJE: t F =(9/5) t c +32 t F = t c = x x =(9/5) x +32 (4/5)x = 32 => x = 40 = t F = t c T = 40 C + 273 =233 K

PRIMJER 2:U kalorimetarskom sudu se nalazi m 1 = 1000 g vode na temperaturi t 1 = 10 C. Ako se u sud ubaci m 2 =50g željeza temperature t 2 = 200 C i masa m 3 = 30g aluminijuma temperature t 3 = 100 C. Odrediti temperaturu smješe nakon uspostavljanja stacionarnog stanja. Specifična toplota vode je c 1 = 4,186 J/g C, željeza c 2 = 0,418 J/g C i aluminijuma c 3 = 0,879 J/g C. RJEŠENJE: Q 1 = Q 2 +Q 3 m 1 c 1 (t s t 1 ) = m 2 c 2 (t 2 t s )+ m 3 c 3 (t 3 t s ) t s = (m 1 c 1 t 1 + m 2 c 2 t 2 + m 3 c 3 t 3 ) /(m 1 c 1 + + m 2 c 2 + m 3 c 3 ) t s = 11,4 C

PRIMJER 3: Kolika je potrebna količina vodene pare na atmosferskom pritisku, za topljenje m= 50 kg leda, čija je temperatura t = 4 C. Specifična toplota topljenja leda je c L =2,009 J/g C, a toplota topljenja q t = 334,88 J/g. Specifična toplota vode je c v =4,186 J/g C a toplota kondenzovanja vodene pare q k = 2260,44 J/g. RJEŠENJE: Za topljenje leda potrebna je količina toplote: Q=mc L (t 1 t) + mq t = 171,62x105 J Tu toplotu led dobije od vodene pare: Q = m 1 q k + m 1 c v (t k t 1 ) t 1 = 0 C t k =100 C m 1 = Q /[q k + c v (t k t 1 )] 7kg

2. TERMIČKO ŠIRENJE TIJELA DOVOĐENJEM IZVJESNE KOLIČINE TOPLOTE ZAPAŽA SE DA SE VEĆINA TIJELA ŠIRI U SVIM PRAVCIMA PODJEDNAKO. ZAKON LINEARNOG TERMIČKOG ŠIRENJE: l t =l 0 (1+αt) ZAKON POVRŠINSKOG TERMIČKOG ŠIRENJE: S t = S 0 (1 +βt) ZAKON ZAPREMINSKOG TERMIČKOG ŠIRENJE: V t = V 0 (1+γt) γ = 1/273 C za sve gasove PRIMJER 1: Metalni štap ima dužinu 62,406 cm na temperaturi 21 C. Povećanje temperature na 31 C prouzrokuje izduženje štapa za 121,6 μm. Naći dužinu štapa na 0 C i koeficijent linearnog širenja materijala tog štapa. RJEŠENJE: l 1 =62,406 cm l 1 =l 0 (1+αt 1 ) l 2 =l 0 (1+αt 2 ) t 1 =21 C l 1 /l 2 = l 0 (1+αt 1 )/l 0 (1+αt 2 ) (*)

Δl=121,6μm Δl=l 2 l 1 =l 0 α(t 2 t 1 )= l 0 αδt (**) t 2 =31 C l 0,α=? (*)=> α=δl/(l 1 t 2 l 2 t 1 )=19,5x10 6 1/ C (**) => l 0 =Δl/αΔt = 62,38 cm PRIMJER 2: Izračunati gustinu žive na 50 C ako je njena gustina na 0 C ρ 0 = 13,6 g/cm 3,a koeficijent zapreminskog širenja γ=1,82x10 4 1/ C RJEŠENJE: t 1 =50 C ρ 0 =m/v 0 ρ 1 =m/v 1 m=const. ρ 0 = 13,6 g/cm 3 ρ 1 = ρ 0 V 0 /V 1 = ρ 0 V 0 /(V 0 +ΔV) γ=1,82x10 4 1/ C ΔV= V 0 γδt = V 0 γt 1 => ΔV/ V 0 = γt 1 ρ 1 =? ρ 1 = ρ 0 /(1+ΔV/V 0 ) ρ 1 = ρ 0 /(1+ γt 1 ) ρ 1 = 13,477 g/cm 3

3.IDEALNI I REALNI GAS 1. JEDNAČINA STANJA IDEALNOG GASA ili CLAPEYRONOVA JEDNAČINA: pv = nrt ili pv /T =const. n= m/m broj molova idealnog gasa R= p 0 V M /T 0 =8,314 J/mol K univerzalna gasna konstanta p 0 =1,013x10 5 Pa normalni atmosferski pritisak T 0 = 273 K normalna temperatura V M = 22,4 x 10 3 m 3 molarna zapremina tj. zapremina bilo kojeg gasa pri normalnim uslovima N A = 6,023 x 10 23 mol 1 Avogadrov broj to je broj molekula u jednom molu gasa 2.JEDNAČINA STANJA REALNOG GASA ili VAN der WAALSOVA JEDNAČINA ( p + a/v 2 )(V b )= nrt a/v 2 zbog postojanja međumolekularnih sila b član proporcionalan zapremini molekula gasa a i b konstante zavisne od vrste gasa

PRIMJER 1: Jedan mol azota nalazi se u posudi volumena V= 10 l na temperaturi 300K. Koliki je pritisak gasa ako azot smatramo : a) idealnim gasom; b) realnim gasom. RJEŠENJE: a) pv = nrt n= 1 mol V= 10 l = 10 dm 3 =10x10 3 m 3 p = RT/V =2,4943x10 5 Pa b) ( p + a/v 2 )(V b )= nrt Za N 2 a=1,404 bar( l/mol) 2 b=0,03913 I/mol 1 bar = 10 5 Pa p= RT/(V b) a/v 2 = 2,4900 x 10 5 Pa p IG /p vdw = 1,00172 PRIMJER 2: U zatvorenom sudu konstantne zapremine V= 0,5 m 3 nalazi se vazduh pod pritiskom p= 10N/cm 2 i na temperaturi t = 27 C. Vazduhu se hlađenjem oduzima količina toplote Q = 41,86 kj. Koliku će temperaturu imati i pod kojim pritiskom će se nalaziti vazduh u sudu poslije rashlađivanja? Molekularana masa vazduha je M = 28,8 g, specifična toplota vazduha pri konstantnom volumenu c v = 0,7869 J/g C, a univerzalna gasna konstanta R = 8,314 J/mol K.

RJEŠENJE: Na osnovu jednačine stanja IG: pv/t = p 1 V 1 /T 1 kako je V=V 1 => p 1 /T 1 = p/t p 1 = pt 1 /T T 1 =? Q = mc v Δt =mc v (t t 1 ) => Δt = Q/mc v m=? pv=(m/m)rt => m = pvm/rt=0,5773 kg Δt= t t 1 = Q/mc v = 92,25 C => t 1 = 65,25 C T 1 = 65,25 +273 = 207,75 K p 1 = pt 1 /T = 0,693x105 N/m2 = 0,693 Pa