Termofysiikan perusteet, Ismo Napari ja Hanna Vehkamäki, 2013.

More documents

Recommendations

Info

10 LUKU 2. TERMODYNAMIIKAN NOLLAS PÄÄSÄÄNTÖθ374.00373.75373.50373.25373.00O 2IlmaN 2H 20 250 500 750 1000P 0 (mmHg)Kuva 2.3: Tiivistyvän vesihöyryn (P = 1 atm) lämpötila kaasulämpömittarillamitattuna eri P 0 :n arvoilla ja erilaisilla kaasuilla.Tiedämme kuitenkin, että jos mittarin kaasu on harvaa, noudattaa se Boylenlakia PV = vakio, missä V on kaasun tilavuus ja vakio riippuu empiirisestälämpötilasta θ, ts. PV = f(θ). Mitataan nyt vertailuarvoksi jonkin referenssifluidinaiheuttama paine P 0 siten, että elohopean rajapinta pidetään samassakohdassa eli kaasun tilavuus on sama. Voimme muodostaa verrannonP= f(θ)P 0 f(θ 0 ) ,missä θ 0 on referenssifluidin lämpötila. Jotta ideaalikaasun tilanyhtälösäilyttäisi tutun funktionaalisen muotonsa, on järkevää valita lämpötilaasteikkolineaariseksi eli f(θ) = vakio×θ. Nyt empiiriseksi lämpötilaksi saadaanθ = θ 0PP 0.Seuraavaksi otetaan mittarin kaasusta osa pois, jolloin paine on pienempi, jasuoritetaan uudet mittaukset. Jatkamalla mittauksia yhä pienemmillä paineillaja ekstrapoloimalla rajalle P 0 → 0 (samalla menee myös P → 0) havaitaan, ettäriippumatta mittarissa käytetystä kaasusta saadaan sama lämpötila θ (katsokuva 2.3). Sen vuoksi on mahdollista määritellä ideaalikaasulämpötilaPθ = θ 0 lim (V = vakio). (2.1)P0 →0 P 0Kun vielä referenssilämpötilaksi θ 0 valitaan veden kolmoispisteen lämpötila javalitaan tälle lukuarvo 273,16 K, antaa yhtälö (2.1) lämpötilan kelvinasteissa.Palaamme kysymykseen absoluuttisen lämpötila-asteikon määrittelemisestäkappaleissa 4.2 ja 4.4.Lämpömittari voi perustua myös metallien sähköisiin ominaisuuksiin.Lämpösähköparissa kahden eri metallijohtimen liitoskohtaan syntyy lämpötilastariippuva jännite. Termistori taas on vastus, jonka resistanssi riippuulämpötilasta. Myös kappaleen säteily kertoo sen lämpötilan. Arkipäivän
2.2. LÄMPÖMITTARIT JA LÄMPÖTILA-ASTEIKOT (1.2) 11lämpömittarit perustuvat tavallisimmin lämpölaajenemiseen. Tällaisia ovatnestelämpömittarit ja kaksoismetallilämpömittarit.Tutuin lämpötila-asteikko on Celsius-asteikko, joka määritellään siten, ettäveden kolmoispiste on 0,01°C. Silloin celsiuslämpötila t celsius saadaan kelvinlämpötilastaT muunnoskaavallat celsius = T− 273, 15°C.Veden jäätymispiste celsiusasteikolla on 0°C ja kiehumispiste 100°C. Celsiusjakelvinasteikkojen asteväli on sama.Yhdysvalloissa on vielä yleisesti käytössä fahrenheitasteikko, jolla vedenjäätymispiste on 32 °F ja kiehumispiste 212 °F. Muunnoskaava ont celsius = 5 9 (t fahrenheit− 32).Näiden lisäksi on lukuisa määrä jo käytöstä poistettuja lämpötila-asteikkoja.
Page 1 and 2: TermofysiikanperusteetIsmo Napari j
Page 3 and 4: SISÄLTÖiii4.6 Entropia (5.3) . .
Page 5 and 6: Luku 1Johdanto1.1 Termofysiikan osa
Page 7 and 8: 1.3. IDEAALIKAASUN TILANYHTÄLÖ (1
Page 9 and 10: 1.3. IDEAALIKAASUN TILANYHTÄLÖ (1
Page 11 and 12: 1.4. ESIMERKKEJÄ TILANYHTÄLÖIST
Page 13: 2.2. LÄMPÖMITTARIT JA LÄMPÖTILA
Page 17 and 18: 3.1. TYÖ (2.2, 2.7) 13ten, että j
Page 19 and 20: 3.2. EKSAKTIT JA EPÄEKSAKTIT DIFFE
Page 21 and 22: 3.2. EKSAKTIT JA EPÄEKSAKTIT DIFFE
Page 23 and 24: 3.3. TERMODYNAMIIKAN ENSIMMÄINEN P
Page 25 and 26: 3.4. LÄMPÖKAPASITEETIT (2.5) 21Er
Page 27 and 28: 3.5. KVASISTAATTISIA IDEAALIKAASUPR
Page 33 and 34: Luku 4Termodynamiikan toinenpääs
Page 35 and 36: 4.1. TOINEN PÄÄSÄÄNTÖ JA CARNO
Page 37 and 38: 4.1. TOINEN PÄÄSÄÄNTÖ JA CARNO
Page 39 and 40: 4.3. CARNOT’N JÄÄKAAPPI JA LÄM
Page 41 and 42: 4.4. IDEAALIKAASUKONEITA (5.2) 3754
Page 43 and 44: 4.4. IDEAALIKAASUKONEITA (5.2) 39el
Page 45 and 46: 4.5. CLAUSIUKSEN EPÄYHTÄLÖ (5.6)
Page 47 and 48: 4.6. ENTROPIA (5.3) 43Systeemid¯W
Page 49 and 50: 4.6. ENTROPIA (5.3) 45Adiabaattises
Page 51 and 52: 4.7. SISÄINEN ENERGIA JA MAXWELLIN
Page 53 and 54: 4.7. SISÄINEN ENERGIA JA MAXWELLIN
Page 55 and 56: 4.8. ESIMERKKEJÄ ENTROPIAN MUUTOKS
Page 57 and 58: 4.8. ESIMERKKEJÄ ENTROPIAN MUUTOKS
Page 59 and 60: 4.9. ENTROPIAN DIFFERENTIAALI JA ER
Page 61 and 62: 4.9. ENTROPIAN DIFFERENTIAALI JA ER
Page 63 and 64: 4.11. TERMODYNAMIIKAN PÄÄSÄÄNN
Page 65 and 66:
4.12. PISARAN TARINA, OSA 1: TAUSTA
Page 67 and 68:
Page 69 and 70:
Page 71 and 72:
5.2. YMPÄRISTÖN KANSSA VUOROVAIKU
Page 73 and 74:
Page 75 and 76:
Page 77 and 78:
5.3. VAPAAT ENERGIAT JA NIIDEN TASA
Page 79 and 80:
5.3. VAPAAT ENERGIAT JA NIIDEN TASA
Page 81 and 82:
5.4. MIKSI TERMODYNAAMISIA POTENTIA
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
5.5. PISARAN TARINA, OSA 2: VAPAAN
Page 91 and 92:
5.5. PISARAN TARINA, OSA 2: VAPAAN
Page 93 and 94:
Luku 6Faasien ja faasimuutostenterm
Page 95 and 96:
6.3. STABIILISUUS 91Kuva 6.1: Vakaa
Page 97 and 98:
6.4. FAASIDIAGRAMMI JA GIBBSIN FAAS
Page 99 and 100:
6.4. FAASIDIAGRAMMI JA GIBBSIN FAAS
Page 101 and 102:
6.5. FAASIMUUTOKSEN KERTALUKU 97esi
Page 103 and 104:
6.6. VAPAA ENERGIA-DIAGRAMMIT (8.1)
Page 105 and 106:
6.7. CLAUSIUKSEN JA CLAPEYRONIN YHT
Page 107 and 108:
6.7. CLAUSIUKSEN JA CLAPEYRONIN YHT
Page 109 and 110:
6.8. FAASIMUUTOKSET JA VAN DER WAAL
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
6.9. PISARAN TARINA, OSA 3: TASAPAI
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
Page 125 and 126:
Luku 7Liuosten termodynamiikkaa7.1
Page 127 and 128:
7.1. PARTIAALISET MOLEKYYLISUUREET
Page 129 and 130:
7.2. LAIMEIDEN LIUOSTEN HÖYRYNPAIN
Page 131 and 132:
7.3. OSMOOSI 127lisessä kappaleess
Page 133:
129eliValitaan ensin dx ̸= 0 ja dz
show all

Termofysiikan perusteet, Ismo Napari ja Hanna Vehkamäki, 2013.

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?