fizika 10. osztály éves összefoglalás

40
Elektrosztatikai kölcsönhatások Alapjelenségek: Már az ókori görög ember is azon gondolkozott, hogy miért lehet az, hogy a borostyánkő használat közben vonzza magához a kisebb méretű dolgokat. Mára már inkább azt figyelhetjük meg, hogy a megdörzsölt vonalzó magához vonzza a papírfecnit, s hogy kosárlabdázás közben megrázzuk egymást, ha egymással érintkezünk. Alapkísérletek: Dörzsöljünk meg egy ebonit rudat egy szőrmével, s tartsuk közel egy bodzabél-, vagy egy alumíniumgolyóhoz. Érdekes dolgot tapasztalhatunk: az ebonit rúd a golyócskát magához vonzza. Egy másik kísérlet, hogy dörzsöljünk meg egy ebonit rudat, majd közelítsük azt, egy másik felfüggesztett, szintén megdörzsölt ebonit rúdhoz. Azt fogjuk látni, hogy a felfüggesztettet taszítja azt, amelyiket felé tartjuk. Magyarázat: Dörzsöléskor töltések lépnek át a dörzsölő test, és a dörzsölő eszköz között. Tehát az egyik test pozitív, a másik negatív elektromos állapotba kerül. Tehát mikor az ebonit rudat a szőrmével dörzsöltük, akkor az ebonit rúdra kerültek az elektronok, tehát ő negatív elektromos állapotba került, míg a szőrme leadta elektronjait, így került ő pozitív elektromos állapotba.

Upload: tamas-varro

Post on 06-Nov-2015

29 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

Elektrosztatika, elektromos áram, mágnesesség, hőtan I., II. és III.

TRANSCRIPT

Elektrosztatikai klcsnhatsokAlapjelensgek:Mr az kori grg ember is azon gondolkozott, hogy mirt lehet az, hogy a borostynk hasznlat kzben vonzza maghoz a kisebb mret dolgokat. Mra mr inkbb azt figyelhetjk meg, hogy a megdrzslt vonalz maghoz vonzza a paprfecnit, s hogy kosrlabdzs kzben megrzzuk egymst, ha egymssal rintkeznk.Alapksrletek:Drzsljnk meg egy ebonit rudat egy szrmvel, s tartsuk kzel egy bodzabl-, vagy egy alumniumgolyhoz. rdekes dolgot tapasztalhatunk: az ebonit rd a golycskt maghoz vonzza.Egy msik ksrlet, hogy drzsljnk meg egy ebonit rudat, majd kzeltsk azt, egy msik felfggesztett, szintn megdrzslt ebonit rdhoz. Azt fogjuk ltni, hogy a felfggesztettet tasztja azt, amelyiket fel tartjuk. Magyarzat:Drzslskor tltsek lpnek t a drzsl test, s a drzsl eszkz kztt. Teht az egyik test pozitv, a msik negatv elektromos llapotba kerl. Teht mikor az ebonit rudat a szrmvel drzsltk, akkor az ebonit rdra kerltek az elektronok, teht negatv elektromos llapotba kerlt, mg a szrme leadta elektronjait, gy kerlt pozitv elektromos llapotba. Amikor a kt negatv llapot ebonit rudat kzelttettk egymshoz, azok tasztottk egymst, ebbl levonhatjuk azt a kvetkeztetst, hogy azonos elektromos llapot testek tasztjk egymst.Hogyan mutathat ki, hogy egy test elektromos llapotban van?Klnbz eszkzket is hasznlhatunk a cl rdekben, pl. egy elektroszkpot, vagy a mg specilisabb Braun-fle elektroszkpot.Coulomb-fle ertrvnyKt elektromos tltssel rendelkez pontszer test kztt er lp fel, az er egyenesen arnyos a kt test elektromos tltsvel, fordtottan arnyos a kztk lv tvolsg ngyzetvel.Teht: A k a Coulomb-fle lland, mrtke: Egy elektron tltse:

Kondenztorok 2 feltlttt fmlemez egymssal prhuzamosan a kondenztor sszesrti az elektromos mezt a kt fmlemez kztti trben belsejben homogn elektromos mez jn ltre lemezek kztt feszltsg mrhet: kapacits: tltsbefogad-kpessg , valamint , ahol vkuum avagy relatv dielektromos lland lemezek kztti tvolsg lemezek fellete kondenztor kapacitsnak nvelse lemezek kzeltse lemezek felletnek nvelse szigetelanyag a lemezek kztt ( tmbkondenztor (hossz lemez fel van tekerve) forgkondenztor (vltoztathat kapacits)Kondenztorok kapcsolsai azt vrjuk el a helyettest kondenztoroktl, hogy tlts s feszltsg tekintetben ugyanolyan viszonyokat teremtsenek, mint az ered kondenztor soros kapcsols prhuzamos kapcsols vegyes kapcsols ebben az esetben a soros s prhuzamos kapcsols szablyait kell alkalmaznunk, a vegyes kapcsols rszeinek ered rtkeinek kiszmtshoz ezeknek a tovbbi rszeknek az eredit ugyanolyan mdszerrel szmoljuk ki, addig amg el nem jutunk az egyetlen helyettest kondenztorhoz

Az elektromos mez munkja Homogn elektromos mezben: Elektromos feszltsg Az elektromos mez ltal vgzett munka egyenesen arnyos az alkalmazott ponttlts (prbatest) elektromos tltsvel. A kt mennyisg hnyadosa lland, neve elektromos feszltsg. jele: U; mrtkegysge (volt A. Volta) A feszltsg eljeles skalrmennyisg Szmrtkileg megmutatja, hogy mekkora munkt vgez az elektromos mez az egysgnyi pozitv tlts prbatesten, mikzben az a mez A pontjbl a B pontba jut. Homogn mezben:

Elektromos potencil Egy adott pont elektromos potencilja megmutatja, hogy mennyi munkt vgez az elektromos mez az adott egysgnyi tlts prbatesten, ha azt az elektromos mezadott pontjbl az nknyesen vlasztott nulla szinthez visszk. Az el. feszltsg az el. potencilok klnbsge. (hasonl a fldrajzi tengerszint feletti magassghoz) Ekvipotencilis pontok: azonos el. potencil pontok az el. mezben Homogn el. mezben lv ponttlts el. potencilis energija: Ponttlts elektromos mezeje

Energetikai jellemzs potencilis energia ponttltsre homogn el. Mezre

Az ram a konyhas ionrcsos anyag kristlyrcs rcspontjaiban ionok vannak egyms melletti ellenttes tlts rszecskk kztt vonz klcsnhats ionkts a kristlyos konyhas nem vezeti az elektromos ramot (szigetel) de olvadka s oldata vezet sztbontottuk a kristlyrcsot a benne lv tltsek mr kpesek elmozdulni kls elektromos mez hatsra elektromos ram: elektromos tltsek egyirny vndorlsa kls elektromos mez hatsra anyagok elektromos vezetkpessgk alapjn: vezetk fmek ionvegyletek oldata / olvadka grafit (delokalizlt elektronok) elektrolitikus disszocici elektrolitok flvezetk bizonyos krlmnyek kztt vezetk, ms krlmnyek kztt szigetelk pl.: Si, Ge szigetelk atomrcs molekularcs ionrcs elektromos ramerssg: az elektromos ram szmszer jellemzsre szolgl alapmennyisg intensitas A vezet teljes keresztmetszetn tfolyt elektromos tlts egyenesen arnyos az tfolyats idejvel, ahol az arnyossgi tnyez az elektromos ramerssg.

Faraday-trvnyek I. trvny A kivlt anyag tmege egyenesen arnyos az elektroliton tment tlts nagysgval: A kivlt anyag mennyisge egyenlsg formjban is felrhat: , ahol a k kmiai egyenrtk. Az elektrokmiai egyenrtk megmutatja, hogy 1 coulomb nagysg tlts mekkora tmeg anyagot vlaszt ki, avagy megmutatja, hogy 1 amper erssg ram 1 msodperc alatt mekkora tmeg anyagot vlaszt ki. II. trvny Az elektrolzis sorn ugyanaz a tltsmennyisg a klnbz elektrolitokbl kmiailag egyenrtk mennyisgeket vlaszt ki, msknt valamely anyag kmiai egyenrtkslya s elektrokmiai egyenrtke egymssal egyenesen arnyosak: = lland = F: Faraday-lland, rtke:

Elektromos mrmszer mkdseHozzvalk: mgnes fmprofil vezetkeret spirlrugA mrmszerben tallhat mgnes kzel homogn elektromos mezt hoz ltre. Benne egy vezetkeret tallhat, amelybe, ha ramot vezetnk, elfordul az elektromos ram mgneses hatsa miatt. Ms esetben addig fordulna el a vezetkeret, mg az ltala s a mgneses indukcivonalak ltal bezrt szg 0 nem lenne, s gy a mrsnk sem sikerlne. Itt azonban a vezetkeret krl egy fmprofilt tallunk, mely a mgneses indukcivonalakat gy irnytja, hogy azok mindig merlegesek legyenek a vezetkeret skjra. Mivel a vezetkeret elfordul, forgatnyomatk hat r, melyet a mgneses mez fejt ki r. Ez a forgatnyomatk egyenl lesz azzal a forgatnyomatkkal, amelyet a vezetkeret tengelyn elhelyezett spirlrug fejt ki ellenhatsknt. Mivel a rugban bred forgatnyomatk egyenesen arnyos a rug elfordulsval, s a mgneses mez forgatnyomatka egyenesen arnyos a vezetkeretben foly ramerssggel, ezrt a rug elfordulsa is egyenesen arnyos az ramerssggel.gy neknk csak annyi a dolgunk, hogy a rugra helyezett plcika alapjn leolvassuk az elforduls szgt, s ebbl kvetkeztessnk az ramerssgre.Mrmszerek bekapcsolsa az ramkrbe: ampermr: sorosan voltmr: prhuzamosanMrmszer mrsi hatrnak kiterjesztse annak n-szeresre: ampermr: sntellenlls vele prhuzamosan, melynek ellenllsa az ampermrjnek az -ed rsze voltmr: eltt-ellenlls vele sorosan, melynek ellenllsa a voltmrjnek az -szerese

Ohm-trvny s fogyasztk kapcsolsaA vezetkszakaszon es feszltsg egyenesen arnyos a rajta thalad ramerssggel, ahol az arnyossgi tnyez R (a vezetk ellenllsa), amely a vezetkszakaszra jellemz lland rtk. Ez Ohm trvnye vezetkszakaszra.

Szmrtkileg megmutatja, hogy mekkora feszltsget kapcsoljunk a vezetkszakaszon a fogyasztra, hogy benne 1 amper erssg ram haladjon t.Az ellenlls fgg:- vezetk hossztl- vezetk keresztmetszet terlettl- vezetk hmrsklettlA vezetkszakasz ellenllsa egyenesen arnyos a vezetkszakasz hosszval, fordtottan arnyos a keresztmetszetnek terletvel, ahol az arnyossgi tnyez a fajlagos ellenlls (), anyagi minsgtl fgg lland. Ohm-trvny teljes ramkrre vonatkoz alakja figyelembe veszi a feszltsgforrs bels ellenllst is.Fogyasztkat kapcsolhatjuk sorosan:- prhuzamosan:

Egyb ramkri elemek kapcsolsaFeszltsgforrsokTbb feszltsgforrst is kapcsolhatunk egymshoz, a fogyasztkhoz hasonlan sorosan vagy prhuzamosan.Feszltsgforrsok soros kapcsolsaAzonos plusokkal trtn kapcsolsElektromotoros er: Bels ellenlls: Ellenttes plusokkal trtn kapcsolsElektromotoros er: Bels ellenlls: Feszltsgforrsok prhuzamos kapcsolsaElektromotoros er: Bels ellenlls: Mrmszerek kapcsolsa az ramkrbe, mrshatruk kiterjesztseAmpermrAz ramerssg mrt sorosan kapcsoljuk az ramkrbe.Mrshatrnak kiterjesztse sntellenllssal trtnik. Ez az ampermrvel prhuzamosan kapcsolt ellenlls elvezeti a felesleges ramot. A sntellenlls ellenllsnak nagysga: VoltmrA voltmrt prhuzamosan kapcsoljuk az ramkrbe. Mrshatrnak kiterjesztse eltt-ellenllssal trtnik. Ez a voltmrvel sorosan kapcsolt ellenlls.Az eltt-ellenlls ellenllsnak nagysga:

Az elektromos ram hhatsaMindennapi letnk sorn szmtalana alkalommal tallkozunk az jelensggel elektromos rammal mkd eszkzk hkibocstsval, elg pldnak felhozni a stt, vasalt vagy az izzlmpkat. Az elektronok mozgst vizsglhatjuk egy katdsugrcsben. Itt gyorst feszltsg gyorstja az elektronokat, mikzben az elektromos mez munkt vgez rajta. Ebben az esetben nem kell fkez hatst figyelembe venni vkuumban nincs ilyen. Teht itt a munkattel rtelmben az elektronok mozgsi energijnak megvltozsa az elektromos mez munkjval lesz egyenl.

Egy ltalnos eset az elektronok mozgsa fmes vezetben. A gyorsul elektronokra a pozitv fmatomtrzsek gyakorolnak a kzegellenllsi erhz hasonl fkez hatst, minek kvetkeztben az elektronok egy id utn nem gyorsulnak tovbb. A gyorstsra fordtott munka egy rsze a fmatomtrzsekben oszlik el, nagyobb fellet rezgseket eredmnyezve. Msik rszt a fm h formjban bocsjtja ki. Vgeredmnykpp a mozgsi energia megvltozsa itt is az elektromos munkval lesz egyenl. Ez Joule trvnye.Ennek segtsgvel tudunk teljestmnyt is szmolni:

lland mgneses mez Az olyan mezt, amelyet mozg tltsek keltenek, mgnes meznek nevezzk. Az ramjrta vezetknek is van mgneses mezeje. A mgneses mezt a kr szrt vasreszelkkel ki lehet mutatni. A magnetomter a mgneses mez mrsre alkalmas mszer ez ltalban egy rammal jrt vezetkeret A mgnesbe helyezett rammal jrt vezetkeret elfordul forgatnyomatk hat r A mez tetszleges pontjban csak egy olyan irny, amelybe a magnetomter tengelye bell, az ilyen helyzet magnetomter egyenslyban van, vagyis nem hat r forgatnyomatk. A mez adott pontjban mrhet maximlis forgatnyomatk teht az egyenslyi helyzetbl merlegesen elforgatott helyzetekben hat a magnetomterre ez az albbi kplettel szmthat ki: a mgneses mez ltal keltett forgat nyomatk egyb esetben a sszefggs alapjn szmthat ki ahol a vezetkeret s az indukcivonal ltal bezrt szg.

rammal jrt vezetre hat er mgneses mezben Az olyan mezt, amelyet mozg tltsek keltenek, s amely csak mozg tltsekre fejt ki ert, mgneses meznek nevezzk. Er nagysga fgg: A mgneses mez nagysgtl Az ram ersgtl Vezetszakasz hossztl Indukci a mez pontjait jellemz mennyisget a mez adott pontbeli mgneses indukcijnak nevezzk Az A terlet felleten merlegesen thalad indukcivonalszmot mgneses fluxusnak vagy indukcifluxusnak, rviden egyszeren csak fluxusnak nevezzk Hossz egyenes ramjrta vezet Az indukcivonalak irnyt jobb keznk segtsgvel hatrozhatjuk meg: jobbkz-szably Hossz egyenes ramjrta vezet krl a mgneses indukcivonalak zrt koncentrikus krk. Krvezet A krvezet kzppontjban a mgneses trerssget jobbkz-szably segtsgvel hatrozhatjuk meg Egyenes tekercs ramjrta tekercs mgneses ternek jelents rsze a tekercs belsejben van, azon kvl elhanyagolhat. A tekercsben kialakul mgneses mez kzel homogn.

Maxwell trvnyek(I. s II. trvny)James Klerk Maxwell skt fizikus 1864-ben rta le ismert trvnyeit. sszesen 4 ilyen trvnyt tartunk szmon. Az els kett az elektromos mezrl, a harmadik s a negyedik pedig a mgneses mezrl szl.Maxwell I. trvnye (Gauss trvny):Elektromos forrserssg: Zrt tartomnyra vonatkozik. Megadja, mennyi a klnbsge a tartomnybl kilp s az oda belp elektromos ervonalak szmnak.Elektromos forrserssg:Jele: NEMrtkegysge: Vkuum permittivits (vkuum dielektromos lland):Jele: 0rtke: 0=8.8510-12

NE a tartomnyban lv tltsek algebrai sszegtl fgg.Az arnyossgi tnyez a vkuum permittivits.

Nyugv elektromos tltsek ltak ltrehozott mez forrsa maga az elektromos tlts.Maxwell II. trvnye (Faraday indukcis trvnye):Faraday ksrletei ta ismert, hogy ha egy zrt vezetkr felletn a mgneses tr fluxusa vltozik, akkor a vezetben ram indul meg. Ez a vltoz mgneses tr ltal induklt elektromos tr jelenltre utal, hiszen a tltseket a fellp elektromos er mozgatja.

rvnyessg

A mgneses indukci vltozsa elektromos teret indukl, amelynek irnya ellenkez mint az t ltrehoz vltozs.

Maxwell trvnyek(III. s IV. trvny)Maxwell III. trvnye:(Gauss mgneses trvnye)A mgneses mez forrsmentes (nincsenek mgneses tltsek), vagyis brmely zrt felleten thalad teljes mgneses indukcifluxus zrus, azaz brmely trrsz mgneses forrserssge nulla:

Ez azrt van, mert nem lehet egymstl elvlasztani a mgneses -i s D-i plust Mgneses monoplus nem ltezik, csak mgneses diplus.Maxwell IV. trvnye:(Ampre-fle gerjesztsi trvny)A legegyszerbb elemi mgneses tltsrendszer a diplus. Ennek megfelelen egy zrt felletre vonatkoz mgneses indukci fluxusa zrus a felleten, mivel az ervonalak zrtak, gy vagy teljesen a trfogaton bell haladnak, vagy ha kilpnek, akkor vissza is kell lpnik.Az elektromos mez idbeli vltozsa rvnyes mgneses mezt kelt:

Szilrd anyagok s folyadkok htgulsa Lineris htguls trvnye: Egy szilrd anyag hosszvltozsa egyenesen arnyos a hmrskletvltozssal, az anyag kiindulsi hosszval, ahol az arnyossgi tnyez , a lineris htgulsi egytthat. Ez anyagi minsgtl fgg lland. szmrtkileg megmutatja, hogy mennyivel vltozik meg az egysgnyi hosszsg szilrd anyag hossza, ha a hmrsklett egysgnyivel megvltoztatjuk. Felleti- s trfogati htguls esetn megjelenik egy dimenzis szorz is az egyenletben Szilrd anyagok srsg vltozsa: Mivel a folyadkoknak nincsen sajt alakjuk, csak felveszik a troledny alakjt, gy lineris s felleti htgulst nem figyelhetnk meg, teht csak trfogati htgulsrl beszlhetnk : trfogati htgulsi egytthat ltalnos tapasztalatunk, hogy a hmr vegtartlyban a folyadk szintje megemelkedik. Ennek magyarzata, hogy a folyadkok htgulsa (ltalban) nagyobb, mint a szilrd anyagok. (azonos V0 s T esetn) A vz klnleges htgulsa: -on a legmagasabb a srsge

Gzok llapotvltozsallapothatrozkA gzok fizikai llapotnak jellemzsre az fizikai mennyisgek szolglnak, melyek lerjk a gz llapott.llapothatrozk csoportostsa: extenzv:(a rszrendszerek egyestsekor a mennyisg sszegzdik) intenzv: (a rszrendszerek egyestsekor a mennyisg kiegyenltdik) Boyle-Mariotte-trvnyA BoyleMariotte-trvny kimondja, hogy egy adott mennyisg idelis gz trfogatnak s nyomsnak szorzata egy adott hmrskleten lland.

Gay-LussacI. trvnye: lland nyoms mellett a gz trfogata s a hmrsklet hnyadosa lland.

II. trvnye: Az lland trfogat gz nyomsa egyenesen arnyos a gz hmrskletvel.

Egyestett gztrvnyA Boyle-Mariotte s a Gay-Lussac trvnyeibl sszevonva kaphatjuk az egyestett gztrvnyt.

Az llapotegyenlet alkalmazsaAz llapotegyenletet a gzok vltozsaival, llapotukkal kapcsolatos szmtsokhoz hasznljuk. Az egyestett gztrvnyhez kpest itt mr nem szksges a gzok lland anyagmennyisge, viszont egy j lland, az egyetemes gzlland (R) tallhat benne:, ahol R=8,314 J/kgmolAz llapotegyenletbl knnyen kifejezhet az anyag molris trfogata:

Az adott gz srsgt is kifejezhetjk belle:

A gzok parcilis nyomsa is ezen egyenlet segtsgvel szmthat ki.(Parcilis nyoms: az a rsznyoms, amit akkor fejtene ki a gzelegy adott komponense, ha az egyedl tlten ki a rendelkezsre ll teljes trfogatot.)Jele: Mrtkegysge: Kiszmtsnak egyenlete:

Az llapotegyenletet ezek mellett a nyoms rtelmezsekor hasznljuk: =lland Boltzmann-lland: A gzokban az energia egyenletesen oszlik el a szabadsgi fokokon:

A rszecskk energiatrolsa mozgsukbanAz x irnyba es energiakomponens kiszmtsa: rszecskeszm Boltzmann-lland

x irnyba es energiakomponens egy rszecskre jut energiakomponens Ha nvelem a rendszer hmrsklett, akkor a benne lv rszecskk nagyobb energival mozognak A gzokban nincs kitntetett irny, ezrt:

energiatrolsi lehetsgek szma itt 3Energia egyenletes eloszlsnak elve (ekvipartci ttele): Mivel a gzokban nincs kitntetett irny, ezrt az egy rszecskre jut energiakomponensek tlaga x, y s z irnyban megegyezik, azaz az energia egyenletesen oszlik el az energiatrol szabadsgi fokok kzttsszenergia: energiakomponensek sszege

A bezrt gzrszecskk ltal trolt energia: db rszecskre Bels energia: a rszecskk mozgsbl szrmazik:

halad: x, y, z irnyban forg: x, y, z tengely mentn rezgs kzel lland tvolsgban vannak egymstl a rszecskk 3 haladsi + 3 forgsi szabadsgi fok

(kivve, ha geometriai okok miatt gtolt az energiatrols)Szabadsgi fok (f): fggetlen energiatrolsi lehetsgek. Forg mozgsnl ha a tengelyhez kzel vannak a pontok, akkor nem sok energit trolSzabadsgi fokok szma a molekula alakjtl fggen:alakgmblinerisegyb

haladsi f333

forgsi f023

f356

atomok,nemes gzokktatomos molekulktbbatomos molekulk

A htan I. fttele s alkalmazsa az egyes llapotegyenletekre A rendszer bels energijnak megvltozsa hkzlssel s munkavgzssel trtnik.

Szilrd s folykony anyagoknl , mivel elhanyagolhat, gzok esetben viszont nemIzochor llapotvltozs

Mivel , ezrt a leadott vagy felvett h mennyisge egyenl lesz a bels E megvltozsval.

Izobr llapotvltozs

A befektetett h a bels E megvltozsra s a gz munkjra fordtdik.

Izoterm llapotvltozsIzoterm krlmnyek kztt a bels E vltozs nulla, s a krnyezet munkja a grbe alatti terlettel egyenl.

Adiabatikus llapotvltozsEgy folyamatot akkor neveznk adiabatikusnak, ha nincs id a rendszer s a krnyezet kztti hcserre

Lineris llapotvltozs

Gzok hkapacitsaEgy rendszer hkapacitsa megadja, hogy mennyi ht (Q) kell kzlni a rendszerrel, hogy hmrsklete (T) egy kelvinnel emelkedjk. Jele: C, mrtkegysge: J/K. Matematikailag megfogalmazva: a hmennyisg hmrsklet szerinti differencilhnyadosa:Fajlagos hkapacits:A fajlagos hkapacits (rgi nevn fajh), megadja, hogy mennyi ht kell kzlni egysgnyi tmeg anyaggal ahhoz, hogy a hmrsklete egy fokkal megemelkedjk. Jele: c, mrtkegysge: J/(kgK).A hkzls ktfle mdon trtnhet: vagy lland trfogaton (izochor folyamatban), vagy lland nyomson (izobr folyamatban). Az lland nyomson tartott rendszer hkapacitsa mindig nagyobb, mint az lland trfogat rendszer.Ha a rendszerrel lland trfogaton kzlnk ht, az a rendszert alkot rszecskk atomok, molekulk bels energijnak a nvekedsre fordtdik. Ha viszont a hkzls lland nyomson trtnik, akkor a hkzls sorn bekvetkez hmrsklet-vltozs nem csak a rszecskk mozgsi energijt nveli, hanem a rendszer htgulst, trfogat-nvekedst is eredmnyezi, ami trfogati munka vgzsvel jr. A trfogatvltozs miatt lland nyomson mindig nagyobb ht kell kzlni ugyanazon rendszerrel, mint lland trfogaton, hogy azonos nagysg hmrsklet-nvekedst rjnk el, ezrt kt fle hkapacitst klnbztetnk meg.lland trfogaton mrt hkapacits:

lland nyomson mrt hkapacits:

A molris hkapacits megadja, hogy mennyi ht kell kzlni egysgnyi anyagmennyisg anyaggal ahhoz, hogy a hmrsklete egy fokkal megemelkedjk. Jele: Cm, mrtkegysge: J/(mol/K).lland trfogaton mrt molris hkapacits:

lland nyomson mrt molris hkapacits:

Halmazllapot-vltozsokA krnyezetnkben tallhat kmiai anyagok hromfle halmazllapotban fordulhatnak el: szilrd, cseppfolys s lgnem. Az anyagok halmazllapota h hatsra megvltozhat. Az anyagok ilyen llapotvltozst halmazllapot-vltozsnak nevezzk. A kmiai elemek mindhrom halmazllapotban elfordulhatnak. A halmazllapot-vltozsok az energiacsere irnya szerint kt csoportra oszthatak: Energiabefektetst ignyl tmenetek Olvads: szilrd cseppfolys Prolgs, forrs: cseppfolys lgnem Szublimci: szilrd lgnem Energiafelszabadulssal jr egyenletek Lecsapds: lgnem cseppfolys Fagys: cseppfolys szilrd Lecsapds (megszilrduls): lgnem szilrdOlvads: szilrd halmazllapotbl cseppfolys halmazllapotba trtn llapotvltozs. A rendszerrel kzlt h a kristlyos rend sztbontsra fordtdik.Olvadspont: az a hmrskleti pont, amelyen az olvads folyamata vgbemegy.Olvadsh: megmutatja, hogy 1 kg tmeg anyag olvadsakor mekkora a hcsere. rteke fgg az anyagi minsgtl.

Prolgs: cseppfolys halmazllapotbl lgnembe trtn llapotvltozs. Kizrlag a folyadk felsznn megy vgbe. Magasabb hmrskleten nagyobb tmeg folyadk prolog el. A prolgs gyorsasga nvelhet a folyadk felsznnek nvelsvel, illetve a felszn feletti pratartalom cskkentsvel.Prolgsh: megadja, hogy mekkora hmennyisgre van ahhoz szksg, hogy az 1 kg tmeg folyadkbl 1 kg tmeg gz legyen. Forrs: cseppfolys halmazllapotbl lgnembe trtn llapotvltozs. Nemcsak a felsznen, hanem a folyadk belsejben is van prolgs. A rendszerrel kzlt h a rszecskk kztti klcsnhats felszaktsra fordtdik.Forrspont: az a hmrsklet, melyen a folyadk forrni kezd. rtke fgg az anyagi minsgtl s a folyadk felszne feletti leveg s gz keverknek nyomstl.Forrsh: megadja, hogy mekkora hmennyisget vesz fel a forrsban lv folyadk ahhoz, hogy a forrsponttal megegyez hmrsklet gz keletkezzen. Az adott hmrskleten trtn lecsapdsakor a gz ltal a krnyezetnek leadott hmennyisg megegyezik a prolgs sorn felvett hmennyisggel. A termokmia s a htan kapcsolataA termokmia a fizika egy olyan ga, mely a kmia reakcik sorn lejtszd hmennyisggel s energiavltozssal foglalkozik. A termokmia lnyegben a htan els fttelnek alkalmazsa kmiai reakcikra.A reakci lehet: Exoterm: h szabadul fel (a rendszer energija cskken) Endoterm: energia nyeldik el (a rendszer energija n)A rendszer viselkedse exoterm (htermel) s endoterm (hemszt) folyamatok esetbenAdiabatikus ()Izoterm (.)

Exotermfelmelegszikht ad le

Endotermlehlht vesz fel

Kalorimetris szmolsi feladatok Kalorimter: termoszhtadsi folyamatok vizsglhatak A folyadkok forrsnak vizsglata Tapasztalatok: fecskendben a vz szobahmrskleten is felforrhat kuktban gyorsabban lehet fzni magashegyi trzk szerint a bab nehezen f meg a hegyek tetejn A vz forrspontja 100, de nem csak ezen a hmrsekleten lehet forrsba hozni ez a norml lgkri nyomshoz tartoz rtk Prolgs: A folyadk felletrl lpnek ki azon rszecskk, melyek energijukkal kpesek legyzni szomszdjaik vonz hatst. Ha egy zrt trben folyadk rintkezik sajt gzvel, akkor elegend id elteltvel teltett gz alakul ki. Ekkor egy dinamikus egyenslyi llapot jn ltre: A teltett gz nyomst tenzinak nevezzk, amely az anyagi minsgtl s a hmrsklettl fgg. Forrsa folyadk belsejben is megindul a buborkkpzds A magra hagyott rendszerben olyan vltozsok mennek vgbe, amelyek sorn a rendszer rendezetlensge n. A rendszer a rendezetlenebb llapotba nagyobb valsznsggel kerl, mint vissza. A rendszer egyenslyi llapota mindig a legrendezetlenebb llapot. Entrpia: A rendezetlensg mrtke. Jele: S Htan II. fttele: A magra hagyott rendszerben olyan vltozsok mennek vgbe, amelyek sorn a rendszer entrpija nvekszik. Ez meghatrozza a termodinamikai folyamatok irnyt is. energiavltozs entalpiavltozsAz entalpia figyelembe vtelvel:F=szabadenergiaG=szabadentalpiaEgyes anyagok oldshje lehet endoterm is, mivel:oldskor a rendszer rendezetlensge n:

gy a lehet negatv az oldsh lehet endoterm isA teltett gzok bemutatsaElvgeztk a Torricelli-fle ksrleteta higanyoszlop magassga: 76cmA csvet megdntve azt tapasztaltuk, hogy a higanyoszlop magassga vltozatlan maradt, azonban a csben a gztr mrete cskkent. A ksrletet megismteltk, most dietil-tert fecskendeztnk a csbe a dietil-ter egy rsze kicsapdott, a gztrben teltett tergz keletkezett.A csvet ismt megdntttk, ekkor a gztr mrete cskkent, a folykony ter mennyisge azonban ntt.Ez azzal magyarzhat, hogy az tergz tenzija csak az anyagi minsgtl s a hmrsklettl fgg a nyoms lland maradt, a flsleges ter pedig kicsapdott.