Temperatur T 1K (Kelvin)

Relevanta dokument
Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Fast fas Flytande fas Gasfas

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas

Kapitel 5. Gaser. är kompressibel, är helt löslig i andra gaser, upptar jämt fördelat volymen av en behållare, och utövar tryck på sin omgivning.

Repetition F4. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas

Kap 4 energianalys av slutna system

6. Värme, värmekapacitet, specifik värmekapacitet (s )

Repetition. Termodynamik handlar om energiomvandlingar

Planering Fysik för V, ht-10, lp 2

Termodynamik FL1. Energi SYSTEM. Grundläggande begrepp. Energi. Energi kan lagras. Energi kan omvandlas från en form till en annan.

Sammanfattning av räkneövning 1 i Ingenjörsmetodik för ME1 och IT1. SI-enheter (MKSA)

Vad är värme? Partiklar som rör sig i ett ämne I luft och vatten rör partiklar sig ganska fritt I fasta ämnen vibrerar de bara lite

Vätskors volymökning

Energitransport i biologiska system

Termodynamik Föreläsning 4

Ch. 2-1/2/4 Termodynamik C. Norberg, LTH

Termodynamik Av grekiska θηρµǫ = värme och δυναµiς = kraft

Planering Fysik för n och BME, ht-16, lp 1 Kurslitteratur: Göran Jönsson: Fysik i vätskor och gaser, Teach Support markerar mycket viktigt

Planering Fysik för V, ht-11, lp 2

6 Tryck LÖSNINGSFÖRSLAG. 6. Tryck Tigerns tryck är betydligt större än kattens. Pa 3,9 MPa 0,00064

Materiens tillstånd. Bohrs atommodell. Bohrs atommodell. Grundämnen. Idag kan vi se atomer. Atomer Materiens minsta byggstenar.

Anestesiologisk Fysik. ST-dag i medicinsk fysik

Arbetet beror på vägen

Sammanfattning av räkneövning 1 i Ingenjörsmetodik för ME1 och IT1. SI-enheter (MKSA)

Innehållsförteckning

Termodynamik Föreläsning 1

Fysikaliska modeller

10. Kinetisk gasteori

Värmelära. Fysik åk 8

Kap 3 egenskaper hos rena ämnen

mg F B cos θ + A y = 0 (1) A x F B sin θ = 0 (2) F B = mg(l 2 + l 3 ) l 2 cos θ

Trycket är beroende av kraft och area

ENERGI? Kylskåpet passar precis i rummets dörröppning. Ställ kylskåpet i öppningen

4 rörelsemängd. en modell för gaser. Innehåll

TENTAMEN. Institution: DFM, Fysik Examinator: Pieter Kuiper. Datum: april 2010

Sammanfattning Fysik A - Basåret

Värmelära. Värme Fast Flytande Gas. Atomerna har bestämda Atomerna rör sig ganska Atomerna rör sig helt

Planering Fysik för n och BME, ht-15, lp 1 Kurslitteratur: Göran Jönsson: Fysik i vätskor och gaser, Teach Support 2010 (eller senare). Obs!

LUNDS KOMMUN POLHEMSKOLAN

ɛ r m n/m e 0,43 0,60 0,065 m p/m e 0,54 0,28 0,5 µ n (m 2 /Vs) 0,13 0,38 0,85 µ p (m 2 /Vs) 0,05 0,18 0,04

Nollte huvudsatsen och temperatur. mekanisk jämvikt

Wilma kommer ut från sitt luftkonditionerade hotellrum bildas genast kondens (imma) på hennes glasögon. Uppskatta

7. TRYCK. Spektrum Fysik Lärarhandledning Författaren och Liber AB

LABORATION 3 FYSIKLINJEN AK1. Denna laboration gar ut pa att studera sambandet mellan tryck och temperatur,

Termodynamiska potentialer Hösten Assistent: Frans Graeffe

Kinetisk Gasteori. Daniel Johansson January 17, 2016

PROV 3, A-DELEN Agroteknologi Vid inträdesprovet till agroteknologi får man använda en formelsamling.

Materia Sammanfattning. Materia

@

Anestesiologisk fysik

LABORATION 2 TERMODYNAMIK BESTÄMNING AV C p /C v

Om trycket hålls konstant och temperaturen höjs kommer molekylerna till slut att bryta sig ur detta mönster (sublimation eller smältning).

FORMELBLAD Grundläggande mekanik och ellära Medel- och momentanhastighet

Temperaturbegrebet

Lite kinetisk gasteori

Till alla övningar finns facit. För de övningar som är markerade med * finns dessutom lösningar som du hittar efter facit!

Grundläggande energibegrepp

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

Termodynamik FL4. 1:a HS ENERGIBALANS VÄRMEKAPACITET IDEALA GASER ENERGIBALANS FÖR SLUTNA SYSTEM

Bestäm brombutans normala kokpunkt samt beräkna förångningsentalpin H vap och förångningsentropin

Arbete är ingen tillståndsstorhet!

7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser

Planering Fysik för V, ht-14, lp 2

Kapitel 6. Termokemi

EGENSKAPER FÖR ENHETLIGA ÄMNEN

Tentamen i KFK080 Termodynamik kl 08-13

Tryck. fredag 31 januari 14

FÖR DE NATURVETENSKAPLIGA ÄMNENA BIOLOGI LÄRAN OM LIVET FYSIK DEN MATERIELLA VÄRLDENS VETENSKAP KEMI

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012,

Godkänt-del. Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10

Kapitel 9 Hydrostatik. Fysik 1 - MB 2008

Repetition mätningar, kraft, densitet & tryck Heureka Fysik 1: kap. 1-3 version 2019

Repetition Energi & Värme Heureka Fysik 1: kap version 2013

Repetition grunder, kraft, densitet & tryck Heureka Fysik 1: kap. 1-3 version 2012

FUKTIG LUFT. Fuktig luft = torr luft + vatten m = m a + m v Fuktighetsgrad ω anger massan vatten per kg torr luft. ω = m v /m a m = m a (1 + ω)

TENTAMEN. Institution: DFM, Fysik Examinator: Pieter Kuiper. Datum: 1 november 2010

Kap 12 termodynamiska tillståndsrelationer

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

Räkneövning 2 hösten 2014

Lösningsförslag. Tentamen i KE1160 Termodynamik den 13 januari 2015 kl Ulf Gedde - Magnus Bergström - Per Alvfors

Tentamen i Termodynamik för K och B kl 8-13

Uppvärmning, avsvalning och fasövergångar

Termodynamik och inledande statistisk fysik

Kraft, tryck och rörelse

Kapitel 6. Termokemi

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

Försättsblad Tentamen (Används även till tentamenslådan.) Måste alltid lämnas in. OBS! Eventuella lösblad måste alltid fästas ihop med tentamen.

Räkna kemi 1. Kap 4, 7

Repetition F8. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Tentamen i Termodynamik Q, F, MNP samt Värmelära för kursen Värmelära och Miljöfysik 20/8 2002

Värme och väder. Solen värmer och skapar väder

PTG 2015 övning 1. Problem 1

Repetition F11. Molär Gibbs fri energi, G m, som funktion av P o Vätska/fasta ämne G m G m (oberoende av P) o Ideal gas: P P. G m. + RT ln.

Övningsuppgifter termodynamik ,0 kg H 2 O av 40 C skall värmas till 100 C. Beräkna erforderlig värmemängd.

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 13-18

Gaser. Förväntade studieresultat. Kapitel 5. Gaser. Kapitel 5

Värme och väder. Prov v.49 7A onsdag, 7B onsdag, 7C tisdag, 7D torsdag

Kapitel I. Introduktion och första grundlagen

Tentamen KFKA05 och nya KFK080,

Linnéuniversitetet Institutionen för fysik och elektroteknik

Transkript:

Temperatur T 1K (Kelvin) Makroskopiskt: mäts med termometer (t.ex. volymutvidgning av vätska) Mikroskopiskt: molekylers genomsnittliga kinetiska energi Temperaturskalor Celsius 1 o C: vattens fryspunkt 0 o C och vattens kokpunkt 100 o C. Fahrenheit 1 o F: 0 o F (-18 0 C),100 o F (38 o C) Gastermometer (tryck-temperatur): Kelvin 1 K: 0 K (-273,15 o C) absoluta nollpunkten, 273,15 K (0 o C) Två kroppar i Termodynamisk jämvikt har samma teperatur och inget värmeutbyte sker mellan dem. En termometer mäter sin egen temperatur.

Värmeutvidgning: Längdutvidgning ΔL: ΔL=L o α ΔT L o : längd (innan utvidgning) α : längdutvidgningskoefficient 1 K -1 ΔT : temperaturändring 1 K Volymutvidgning ΔV: ΔV=V o β ΔT V o : volym (innan utvidgning) β : volymutvidgningskoefficient 1K -1 ΔT : temperaturändring 1 K β = 3 α Termometrar: Vätske Bimetall Resistans Halvledare Pyrometrar Termoelement Infraröd strålning Värmekamera

Värme 1 J (joule) Värme: Energi som överförs (ledning, strålning) Inre energi: Energi som är lagrad Specifik värmekapacitet c 1 J/(kg. K) c: Den värmemängd som behövs för att höja temperaturen 1 K (1 o C) på 1 kg av ett ämne. Tas från tabell för vätskor och fasta ämnen. Q=m. c. ΔT Q: upptagen eller avgiven värmeenergi 1 J m: massa ΔT: temperaturändring (T slut -T start ) 1 K Upptagen värmeenergi Q positiv Avgiven värmeenergi Q negativ Fasövergångar: Q= m. l v, Q=m. l f l v specifik ångbildningsvärme (vaporization) l f :specifik smältvärme (fusion) c beror av fas (dvs. olika för t.ex. is vatten och vattenånga)

Tryck p 1 Pa (pascal, N/m 2, kg/(m. s 2 ) p = F A Beteckning Storhet Enhet p Tryck 1 Pa =1N/m 2 F Kraft 1 N A Area 1 m 2

Tryck p 1 Pa (pascal, N/m 2, kg/(m. s 2 ) F p = A F (N) är kraften på ytan A (m 2 ) Tryckenheter: 1,013. 10 5 Pa=1 atm (atmosfär)=760 mmhg =760 torr (Torricelli) =1,013 bar=1,03 kilo (1 kg. g/cm 2 ) g : tyngdaccelerationen m/s 2 Övertryck: skillnad mot atmosfärstryck

Tryck i vätska (kraft/area) Vätskepelarens tyngd: h. A. ρ. g 1 N ρ : densitet 1 kg/m 3 Tryck (pga vätskan): ρ. g. h 1 Pa (pascal) (1 atmosfär = 1013 hpa) Pascals lag: Om en innesluten vätska utsätts för tryck fortplantas trycket till alla delar av vätskan. (innebär bl.a samma tryck på sidovägg)

Hydraulisk lift Samma tryck överallt i vätskan medför att F 2 =A 2 / A 1. F 1

Newton s andra lag: F = dp dt = m dv dt = m a F: kraft 1 N (newton) p: rörelsemängd 1 kg. m/s m: massa 1 kg v: hastighet 1 m/s a: acceleration 1 m/s 2 t: tid 1 s Kinetisk energi: W = 1 m 2 kin 2 v Potentiell energi: W pot = m g h g: tyngdaccelerationen 1 m/s 2 h: höjd 1 m Effekt P 1 W (Watt, J/s dw P = dt

F = dp = m dv dt liten stor kraft dt dt p = F A liten stort tryck A Pascals lag

Arkimedes princip: Lyftkraften på en kropp nedsänkt i vätska är lika stor som tyngden av den undanträngda vätskan Tyngd: 1 N (massa. g) F lyft = ρ v. g. V ρ v : densitet hos undanträng vätska g : tyngd accelerationen V : undanträngd volym Tryckmätare: Vätskepelare Mekaniska (buktande metallskiva) Kapacitans Pirani (värmeledning) Penning (jonström)

Ideala och reala gaser Ideal gas: Inga krafter mellan molekylerna Molekylerna är punktformiga Ideala gaslagen: pv=nrt=nkt p: tryck Pa V: volym m 3 n: substansmängd mol R: allmänna gaskonstanten (8,314 J/mol. K) T: temperatur N: antal partiklar (molekyler, atomer) k: Boltzmans konstant (1,38 10-23 J/K) Innebär : Olika sorts gaser innehåller lika många partiklar om tryck, volym och temperatur är lika hos gaserna (oberoende av gaspartiklarnas massa)

Massan hos en kolatom 12 C är 12. u Definierar universiella massenheten u = 1.661 10-27 kg Def: 1 mol innehåller lika många partiklar (atomer eller molekyler) som det finns atomer i 12 g kol ( 12 C). Ger Avogadros tal: 12 10 3 kg = A 12 u N molekyler/mol n = m M = 6.022 1023 mol m: gasens massa kg M: molmassa, massa av en mol kg/mol (ofta tillräckligt noga att ta masstalet multiplicerat 10-3 kg/mol. Masstalet är summan av antalet neutroner och protoner i molekylen eller atomen, t.ex. 12 för 12 C) m en: massan hos en atom eller molekyl (ofta tillräckligt ta masstalet multiplicerat med 1 u).

Gasers densitet är mycket beroende av tryck och temperatur: ρ = p M R T NTP (STP) 0.00 0 C, 1.013. 10 5 Pa Partikeldensitet n 0 1/m 3 : N p n = = 0 V k T Partialtrycket för en gas är det tryck gasen ger då alla de övriga gaserna i en gasblandning är frånvarande. p tot = i p i p tot : totaltryck p i : ingående gasers partialtryck ppm(v): parts per million (volymandel) ppm(m): parts per million (massandel)

Kondensering: fasövergång gas till vätska Förångning, avdunstning: tvärtom Mättnadstryck: Vid mätnadstryck råder jämvikt mellan gas och vätskefas, avdunstning är lika stor som kondensering (mycket temperaturberoende) Ångtryckskurva: Relativ luftfuktighet R H % : Vattenångans partialtryck R = H Vattenångans mättnadstryck vid rådande temperatur

Maxwell-Boltzmanns hastighetsfördelning f(v): f(v): s/m (stycken per hastighetsintervall 1/(m/s) v p = 2 k T m en mest sannolik hastighet < v >= 8 k T π m en medelhastighet v rms = 3 k T m en kvadratiska medelhastigheten