2 Lämpö Flashcards
Lämpötila
on suure, joka kuvaa, kuinka kylmä tai kuuma kohde on
Termodynamiikka
lämpöoppi
Eristetty systeemi
ei vaihda ainetta eikä energiaa ympäristönsä kanssa
Suljettu systeemi
vaihtaa energiaa, muttei ainetta ympäristönsä kanssa
Avoin systeemi
sekä aineen että energian vaihto ympäristön kanssa on mahdollista
Tilanmuuttujat
lämpötila T, paine p, tilavuus V ja ainemäärä n
Tilanmuutos
yhden tilanmuuttujan arvon muuttaminen aiheuttaa ainakin yhden muun tilanmuuttujan arvon muuttumisen
Mikrotason malleilla
selitetään ja ennustetaan makrotason ilmiöt
Sisäenergia
systeemin sisäinen energia, rakenneosien liikkeeseen ja vuorovaikutuksiin liittyvää energiaa
Sisäenergian muutos
on systeemin mikroskooppisten rakenneosien liike- ja potentiaalienergioiden muutosten summa
Lämpö
on kappaleiden lämpötilaerosta aiheutuvaa kuumemmasta kappaleesta kylmempään siirtyvää energiaa
Liike-energia, kineettinen energia
E_k = 1/2 mv^2
Kun nopeus kaksinkertaistuu, liike-energia
nelinkertaistuu
Kun massa kaksinkertaistuu, liike-energia
kaksinkertaistuu
Potentiaalienergia
E_p = mgh
Potentiaalienergian muutos
on positiivinen, kun kappaletta nostetaan ja negatiivinen kun kappaletta lasketaan
Mekaaninen energia
potentiaalienergian ja kineettisen energian summa
E_p_alku + E_k_alku = E_p_loppu + E_k_loppu
Mekaanisen energian säilymislaki
Mekaaninen energia säilyy, jos kappaleeseen ei vaikuta voimia, jotka muuntavat mekaanista energiaa lämpöenergiaksi E_k + E_p = vakio
Vakiovoiman tekemä työ
W = Fs (kappaleeseen vaikuttava voima * siirtymä)
Työn yksikkö
on sama kuin energian yksikkö, J
Voiman tekemä työ on positiivinen
jos liikkeen suunta ja voima ovat samansuuntaiset
W = Fs
Voiman tekemä työ on negatiivinen
jos liikkeen suunta ja voima ovat vastakkaissuuntaiset
W = -Fs
Voiman tekemä työ on nolla
jos liikkeen suunta ja voima ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan
W = 0
Mekaniikan energiaperiaate
Mekaanisen energian muutos on yhtä suuri kuin kappaleeseen vaikuttavien muiden voimien kuin painovoiman tekemä työ
E_l - E_a = W, eli
∆E = W
Painovoima
on systeemin sisäinen voima
Teho
P = W / ∆t = ∆E / ∆t, yksikkö on watti (W)
1 hv
746 W
Yksinkertainen kone
on laite, jolla kappaleeseen vaikuttavan voiman suuruutta tai suuntaa voidaan muuttaa
E_otto
E_hyöty + E_hukka
Hyötysuhde
η = E_hyöty / E_otto = W_hyöty / W_otto = P_hyöty / P_otto
η > 1