fysikk Flashcards
Bernoullis likning
- Etotal=Epotensiel+Ekinetisk+Etrykk
2.Ep=mgz ; Ek=1/2(mv^2) ; Et=mgh - p=rogh rezulta h=p/rog
- z1+mgh1+1/2(mv1^2) = z2+mgh2+1/2(mv2^2)
z1+h1+(V1)^2/2g=z2+h2+(v2)^2/2g
z1+p1/rog+(v1)^2/2g=z2+p2/rog+(v2)^2/2g
Pascal vs Newton
N = kg*m/s^2 Pa = N/m^2 = kg*m/m^2*s^2 = kg/m*s^2
SI-enhet for tetthet
ro= kg/m^3= kilogram per kubikkmeter
Åpent utløp. kontraksjonskoeffisient. vannføring fir en idealvæske hastighetskoeffisient for friksjonsvæsker utstrømningskoeffisienten
alpha=Aeff/A q=Aeff*sqrt(2gh) my=kontraksjons * hastighetskoeffisient u(my)=0.5-0.7 q=u*A*sqrt(2*g*h)
Darcys trykktapsformel.
- friksjonstallet lambda
- hydraulisk radius R
- L strømningslengden
- v væskehastigheten
ht= lambda*L/R*v^2/8g ht=lambda*L/d*v^2/2g - 0.02 plastrør, 0.03 betong- og stålrør - R=væsketverrsnittet A/U fuktet omkrets (pi*d^2/4)/(pi*d)=d/4 -L i meter -v=q/A
Energigradienten I
- I=ht/L tapethøyde/lengdeenhet (viser helningen på energilinja)
- I kommunalteknikk er det vanlig å oppgi energiradienten i promille I=ht/L*1000%o
Enkelttap og
Tapskoeffisienten
ht=k*(v^2/2g) k tapskoeffisienten
k=(ht2g)/v^2
Krapphet i avbøyningen
Forholdet mellom kurveradien og rørdiameteren.
Tapshøyde ht
friksjonstap+enkelttap+frksjonstap
- skriv formelen. Se på formelarken på baksiden
Tilstandslikningen for idealgass
n,R,N,k,m,Rs,T
pV=nRT=NkT=mRsT pv=RsT p=roRsT v=spesifikk volum (per masseenhet v=V/m=1/ro) n=antall mol N=antall molekyler m=gassens masse Rs= den spesiffikke gasskonstanten(per masseenhet)Den varierer fra gass til gass R=den molare gaskonstanten=8,31J/molK k= Boltzmans konstant = 1,38*10^-23 J/K Dreier seg om en avstengt gassmengde.
Termodynamikkens 1. lov
dQ=dU+pdV
Varme = endring i indre energi + volumarbeid
Varmekapasitet
C=dQ/dT [C]=J/K
Varmen som skal til for å øke temperaturen med dT er
dQ=CdT
Varmekapasitet med konstant volum
- det betyr at volumarbeidet dV=0 så dQv= endring i indre energi blir dQv=CvdT Vi tar formelen til dynamikkens 1. lov dQv=CvdT=dU dvs. dU=CvdT Dette gjelder uansett hvordan varmen tilføres
Endring i indre energi
dU=CvdT
Varmen tilføres men trykket holder seg konstant
-dQp=CpdT
-Cp= varmekapasiteten med konstant trykk
-CpdT=dU+pdV=CvdT+pdV
-Tilstandslikningen for ideal bass pV=mRsT
-Når trykket er konstant: pdV=mRsdT (Volum arbeid når trykket er konstant)
-Insatt i 1. lov fås: CpdT=CvdT+mRsdT (vi kan dele med dT)
dvs. Cp=Cv+mRs
- Ofte innføres en størrelse som kalles adiabatkonstanten “gamma” = Cp/Cv derfor Cp=gammaCv
Dermed fås: gammaCv=Cv+mRs=>gammaCv-Cv=mRs=>(gamma-1)Cv=mRs
Adiabatkonstanten
Vi har formelen Cp=Cv+mRs
- Ofte innføres en størrelse som kalles adiabatkonstanten “gamma” = Cp/Cv derfor Cp=gammaCv
Dermed fås: gammaCv=Cv+mRs=>gammaCv-Cv=mRs=>(gamma-1)Cv=mRs
Joule
- W*s
- (kg*m^2)s^2
Volumarbeid ved konstant trykk
W=p*deltaV=p(V-Vo)
Indre energi enatomig ideal gass og toatomig gass
= molekylenes bevegelsesenergi (translatorisk)
U=1/2Nmv^2
U=3/2NkT
U=3/2nRT
U=3/2pV
-toatomig gass
U=5/2nRT (plus rotasjonsenergi og vibrasjonsenergi)
Adiabatisk prosess
- er en termodynamisk prosess der det ikke skjer varmeutveksling mellom et system og omgivelsene.
- Adiabatisk utvidelse av gasser, f.eks. luft, fører til avkjøling, kompresjon fører til oppvarming.
- Luft som stiger, vil utvide seg fordi den kommer under lavere trykk, og dette vil føre til en adiabatisk avkjøling på ca. 1 °C pr. 100 m stigning.
- i en isoterm prosess, er transformasjonen sakte mens i en adiabatisk prosess er det fort.
Isoterm prosess
- Isotermprosess er en kjemisk prosess som foregår ved konstant temperatur. Isotermer får en ved endring av trykk og volum når en holder temperaturen konstant.
- Ved konstant temperatur er det normalt å skrive om tilstandsligningen PV=nRT til p1V1 = p2V2
- iso = det samme
- i en isoterm prosess, er transformasjonen sakte mens i en adiabatisk prosess er det fort.
- p=nRT/V siden nRT=konstant => likningen beskriver hyperbler i en pV-diagram
Varme
=energioverføring på grunn av temperaturforskjell
Idealgass
= en gass som er ganske tørr og langt fra en tilstand hvor den kondenserer, derfor kreftene mellom molekylene og molekylenes eget volum neglisjeres i tilstandslikningen.
Men hvis en gass er i en tilstand der den er på nippet til å kondensere, begynner kreftene mellom molekylene samt molekylenes størrelse, å få betydning for gassens tilstand, og de må inkluderes i tilstandslikningen. (Ikke idealgass)
Termodynamisk system
=en bestemt mengde materie som kan avgrenses med en grenseflate. Alt utenfor grenseflaten kalles omgivelsene. Et termodynamisk system pluss dets omgivelser kalles universet. En termodynamisk tilstand spesifiseres ved å oppgi et sett av målbare egenskaper tilstrekkelig til å regne ut alle andre egenskaper for systemet.
Spesifikk
per masseenhet. Det er vanlig å bruke små bokstaver for spesifikke størrelser. v=V/m, ru=m/V, v=1/ru. ru=tetthet
Likevektstilstand og likevekt
=en tilstand der egenskapene til et system har verdier som ikke forandrer seg. Et fysisk system sies å være i termisk likevekt dersom alle delene av systemet har samme temperatur.
-Likevekt = summen av kreftene på legemet er lik null.
-Dette betyr at hvis en avstengt gassmengde
endrer tilstand fra (p ,V ,T ) til (p1 ,V1 ,T1 ), er PV/T= P1V1/T1
Temperatur
oppfattes som et mål for bevegelsesenergien til molekylene i en gass.
Translatorisk bevegelse
=som beveger seg i jevn hastighet og i én retning, uten vridning eller rotering.
- den indre energien av en enatomig idealgass utgjøres av molekylenes translatoriske bevegelsesenergi.
Den molare gasskonstanten
R=NA(a mic)k=8,31J/molK er gasskonstanten for et mol gassmolekyler og kalles den molare gasskonstanten.
Effekt
P=W(per 1 sekund) =J/s (Joule per sekund=watt) arbeid utført per tidsenhet. Måleenheten for effekt i SI-systemet er watt og målenheten for arbeid er Joule. En watt tilsvarer å omsette eller forbruke en Joule per sekund. Siden en Joule tilsvarer et arbeid lik det å skyve med en kraft av 1 Newton over en avstand av 1 meter, vil en effekt på 1 watt kunne skyve en gjenstand med en kraft av 1 Newton med en hastighet av 1 meter per sekund. Dette tilsvarer å heise ca. 102 gram 1 meter opp per sekund ved jordoverflaten.
Trykk
p=F/A kraft delt på areal. Trykk måles i enheten Pascal som er Newton per kvadratmeter, Pa=N/m2 . Ofte brukes enheten bar som er 105Pa . Atmosfæretrykket ved havets nivå er omtrent 1 bar. barometer = trykkmåler.
Oppdrift
-er summen av trykkreftene mot den delen av legemets overflate som er nede i væsken.
-er lik tyngden av det fortrengte væskelegemet.
F=(m-ro*V)g
Dette viser at et legeme vil synke, dersom vekten til legemet er større enn vekten til væsken det fortrenger, og at det ellers vil flyte.
Molvolum
En mol idealgass ved standard trykk og temperatur(1,0*10^5 Pa og 273K eller 0Celsius) har
samme volum uansett hva gassen består av. Dette volumet kalles molvolumet=22.4liter
Den spesifikke gasskonstanten
Den molare massen M er massen til 1 mol molekyler målt i gram. Massen til n mol molekyler målt i gram er m=Mn, dvs. at den molare massen er M=m/n. Antall mol i m gram av et stoff med molar masse M er n=m/M. Antall mol i ett gram av stoffet er n=1/M. Ved å sette inn
n=m/M i likningen fås:
pV=(m/M)RT=m(R/M)T=mRsT , der Rs=R/M
-Den har forskjellig verdi for idealgasser av forskjellige stoffer
Energitetthet
u=U/V=(3/2)p Fra formelen U=(3/2)nRT=(3/2)pV
u= den indre energien per volumenhet
Daltons lov og partial trykket
- totaltrykket er summen av partialtrykkene
- pi=NikT/V=niRT/V, der pi=partial trykk
- hvis man kjenner totaltrykket er partialtrykket gitt ved forholdet mellom antall molekyler eller antall mol av komponenten i og av hele gassblandingen
- pi=(Ni/n)p = (ni/n)p
Isobar prosess
- en prosess der trykket er konstant
- V/T=V1/T1
- v=(nR/p)T , nR/p=konstant => likningen beskriver en rett linje gjennom origo i en VT-diagram
Isokor prosess
- en prosess der volumet er konstant
- pT-diagram
Overtrykk
=dp=rogh , p=po + rogh => p = po + dp
Care este SI-enhet for varmestrøm
Watt
Hva er den karakteristiske lengden til en kule?
L=V/A Volum/Areal
Hva er varmekapasiteten C til et fysisk system?
Er den varmen som må tolføres systemet for å øke dets temperatur med en grad. C=Q/deltaT
Hva er effekt P?
Arbeid utført per tidsenhet. Varme overført per tidsenhet.
=Joule/sekund=W
