36. Entroopia

dS=dQ/T, J/K –ühik, keha poolt saadud soojushulk jagatud temp.

Entroopia iseloomustab süsteemi korrastatust. Mida korrastatum on süsteem, seda

väiksem on entroopia ja vastupidi. Entroopia S = k lnW, kus k on Boltzmanni

koefitsient ja W süsteemi oleku termodünaamiline tõenäosus. Mida tõenäosem on

olek, seda suurem on W. Näiteks W saavutab oma maksimaalse väärtuse, kui kahe

gaasi molekulid on täielikult segunenud. Entroopiat TD II seaduses: Välisjõudude puudumisel võib mis tahes süsteemi entroopia ainult kasvada.

Entroopia kasvamise tulemusena süsteem läheb süsteem üle väiksema termodünaamilise tõenäosusega olekust suurema tõenäosusega olekusse. Vastupidine protsess ei ole suletud süsteemis võimalik.

Süsteemile mingi soojushulga andmine suurendab alati süsteemi entroopiat.

37. Termodünaamika teine printsiip.

Pole võimalik selline protsess, mille AINUS tulemus oleks soojuse ülekanne külmalt kehalt soojemale

Välisjõudude puudumisel võib mis tahes süsteemi entroopia ainult kasvada (piirjuhul olla konstantne) dS=dQ/T

On võimatu ehitada teist liiki igiliikurit(masin, mis liigub või teeb tööd igavesti) s.o. niisugust perioodiliselt töötavat mootorit, mis muudaks mingist reservuaarist võetava soojuse täielikult tööks.

38. Ideaalse gaasi entroopia.

Konstantse erisoojuse korral ideaalse gaasi entroopia avaldub valemina

ΔS=c_p ln – R ln

Muutuva erisoojuse puhul avaldub valemina

ΔS=a ln – R ln + b ΔT , a_, b – konstandid, p – rõhk, T – temp, S - entroopia

39. Entroopia statistiline tõlgendus .

Kui süsteemil on võrde maksimaalse tõenäosusega olekuid mitu, võib süsteem minna ühest niisugusest olekust teise. Seega käituvad süsteemi entroopia ja tema oleku tõenäosus ühtemoodi: nad kas kasvavad või jäävad muutumatuks.

S=k lnW, k-Boltzmanni konstant, W-süsteemi oleku termodünaamiline tõenäosus. Pööramatu on iga niisugune protsess, mille puhul temaga vastupidise protsessi tõenäosus on äärmiselt väike.

40. Van der Waals võrrand..

Võrrand kirjeldab reaalsete gaaside käitumist.

z-moolide arv(m/müü), p-väljastpoolt gaasile avaldatav rõhk(võrdne gaasi rõhuga anuma seintele), a ja b- van der Waalsi konstandid.

I joonis:Van der Waals'i gaasi (teoreetiline) isoterm p - V teljestikus kriitilisest madalama temperatuuri korral. Ruumalade vahemikus V2 -- V1 peaks ruumala vähenemisega kaasnema rõhu kahanemine.

41. Vedelikud. Ära unusta joonist

Vedeliku molekulid paiknevad üksteisele väga lähedal ja nende vahel valitsevad tugevad tõmbejõud. Molekulidevaheline mõju kahaneb kauguse kasvades kiiresi, seetõttu võib tõmbejõudusid alates molekulide teatud vahekaugusest lugeda tähtsusetult väikesteks ning jätta nad arvesse võtmata. Seda kaugust r nim molekulaarmõju sfääriks. Pinnakihis paksusega r asuvale molekulile mõjub vedeliku sisse suunatud jõud( sarnane raskusjõuga). Pinnakihis olevad molekulid omavad lisaenergiat. Maa raskusväljas võtavad vedelikud sellise kuju, et nende summaarne energia oleks min. Keha mõõtmete suurenendes kasvab ruumala võrdeliselt joonemõõtmete kuubiga, pindala aga joonmõõtmete ruuduga. Pinnaenergia olemasolu tõttu ilmneb vedelike puhul tendents vähendada oma pindala.

Pindpinevus on nähtus, mille tulemusena vedeliku pind omandab minimaalse

võimaliku suuruse, vedeliku pinnakiht käitub kui elastne kile. Vedeliku pinnamolekulid mõjutavad üksteist tõmbejõududega, mis on suunatud piki pinda ja püüavad pinna suurust vähendada.

Pindpinevustegur on lisaenergia, mida omab ühikulise pindalaga vedeliku pind.(N/m ühik).

Kõrvera pinna puhul tekib lisarõhk, kumera pinna puhul positiivne, nõguse pinna puhul neg. (Laplace’i valem Δp=2Hα)

Kapillaarsus on nähtus, mis seisneb vedelikutaseme tõusus või languses peenikestes torudes, võrreldes vedelikutasemega jämedates torudes ja suuremates anumates, millega peenikesed torud on ühendatud.

Kapillaarsust põhjustab vedeliku pinna kõverdumisest (pindpinevusest) tingitud lisarõhk.

Märgamine on nähtus, mis väliste jõudede puudumisel avaldub vedelike tendetsis mööda tahkest ainest alust laiali voolata.

Vedelikud ja gaasid on isotroopsed (omadused on kõikides sihtides ühesugused), kristallid on anisotroopsed (mitmed füüsikalised (mehaanilised, soojuslikud, elektrilised, optilised) omadused sõltuvad sihist).

42. Tahed e kristallilised(korrapärased=kristallilised) kehad., curie valem, erisoojus c joonis(3R)

Tüübid: joonkristallid(NaCl), atomaarsed kristallid(Si, C), metallilised kristallid(metallid), molekulaarsed(CO₂).

Kristall on korrapärase ülesehitusega, aatomid paknevad geomeetriliselt korrapärase ruumvõre sõlmedes.

Mehaanilised omadused – jäikus, tugevus, tõmme , vääne ϕ=kM, nihe tanϕ=

Soojuslikud omadused – soojusjuhtivus q=- λ S λ-soojusjuhtivustegur,S-pinnaühik, -temperatuurigradient, q-soojushulk

Soojuspaisumine – osakeste vahekaugused suurenevad, kristalli ruumala kasvab.

Tahkete kehade soojusmahutavus sõltub temperatuurist. Abs. Nulli läheduses on kehade soojusmahutavus võrdeline abs. temp-i kuubiga ning küllalt kõrgel, igale ainele isel. tempil hakkab kehtima seadus C_u=3R Palude kehade puhul on see õige juba toatempil, temandi korral alles ~1000 ’C juures.