fizikaa5

Dobrodošli na moj blog

08.05.2010.

Laboratorijska vježba br. 1

Određivanje specifičnog toplotnog kapaciteta pomoću kalorimetra

Specifični toplotni kapacitet brojno je jednak količini toplote koju je potrebno da primi ili odpusti tijelo jedinične mase da mu se temperatura promeni za jedan stepen .

Kalorimetar je elektronski uređaj namijenjen obračunavanju potrošnje toplotne energije u zagrijanim objektima priključenim na sistem daljinskog grijanja.

PRIBOR :

-          kalorimetar

-          uteg mase 50 g

-           željezni ključ  

-          posuda za grijanje vode

-          grijalica

-           menzura .

ZADATAK : U ovoj vježbi moja kolegica Maida i ja smo imale zadatak da odredimo  specifični toplotni kapacitet utega  čija je masa 50 g . Za određivanje toplotnog kapaciteta čvrtog tijela koristi se sljedeća formula :

m1 c1 ( t – t1 ) = m2 c2 ( t2 – t )

Specifični kapacitet čvrstog tijela je c2 i određuje se na osnovu predhodne formule .  Sa kalorimetrom sam se susrela prvi put i nisam znala za sta ustvari služi, ali nakon ove vježbe mi  je jasnije bilo J.

U kalorimetar smo nasule vodu mase m1 i izmjerili mu temperaturu t1 i to je zapravo sobna temperatura i odredimo m1 i t1 . Istovremeno smo grijale vodu mase  100 g, zatim 200 g i na kraju 300 g do vrenja odnosno 100 °C. Uronile smo čvrsto tijelo u iskipljelu vodu koja i dalje vri tako da u njoj lebdi obješeno na tankoj niti  oko 10 minuta . Tada uteg ima temeperaturu vode koja vri  odnosno 100 °C . Prenijele smo tijelo brzo u vodu kalorimetra gdje je tijelo takodje lebdjelo . Miješale smo vodu utegom tako dugo dok temperatura ne postigne najveću tempetaruru i ne ustali se.

Kao rezultat dobile smo  1.53 J / kg K. ( ni približno onome sto smo trebala da dobijemo , jer smo prvo imale progrešnu pripremu, al uglavnom shvatile smo sta je ustvari suština vježbe J )

Ovo je bila moja prva laboratorijska vježba koju sam radila samostalno, i bilo je interesantno . Mislim da je ovo bolji način da nesto naučimo nego pomoću predavanja , jer smo ovako više mi angažovani nego profesor.

7vjezba.jpg image by Azreech_91                                              - kalorimetar -

01.04.2010.

Zakoni zračenja crnog tijela

Idealno crno tijelo potpuno apsorbira sve upadno zračenje.

Idealno crno tijelo ne postoji, ali najbolja aproksimacija je izotermna šupljina s malim otvorom.

Kada je izotermna šupljina ugrijana na neku temperaturu T, iz njezina otvora izlazi zračenje kontinuirane raspodjele valnih duljina, od neke minimalne do maksimalne.

Krajem pretprošlog stoljeća, nakon što je izmjeren spektar crnog tijela, pokušao se objasniti oblik krivulje spektra  za pojedine temperature i dobiti kvantitativna ovisnost energije zračenja o valnoj duljini.

 Kad apsolutno crno tijelo emitira zracenje, onda je intenzitet zracenja ovisan o apsolutnoj temperaturi (u K). Jozef Štefan (eksperimentalno) i Boltzmann (teorijski) došli do rezultatata i odredili izraz za ukupni intenzitet zračenja crnog tijela i njihov zakon glasi :

Ukupni intenzitet zracenja idealnog crnog tijela proporcionalan je cetvrtom stepenu apsolutne temperature.

I = σ/T 4

Stefan-Boltzmannova konstanta :  σ = 5.67 * 10-8  W/m2K4

 

Wienov zakon pomaka kaže :

Valna duljina koja odgovara maksimumu izračene energije obrnuto proporcionalna apsolutnoj temperaturi.

 

                                                                        Wienov zakon

gdje je Wienova konstanta  ienova konstanta m K

              

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/hr/6/6a/Crno_tijelo.gifhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/hr/6/6a/Crno_tijelo.gif
31.03.2010.

Toplotno zračenje

Toplotno zračenje je prenošenje toplote s jednog tijela na drugo bez učestvovanja materije. Sunce emituje svoje toplotne zrake, a da se pri tom ne zagrijava prazan kosmički prostor. Dok pri provođenju toplote i u konvekciji učestvuje matrerija i toplotna energija teče u obliku molekularnog kretanja od mjesta više ka mjestu niže temperature, pri zračenju se događa odavanje energije u obliku elektromagnetnih oscilacija.

Toplotno zračenje emitiraju sva tijela i to na svim temperaturama od apsolutne nule. Ako

raspodjela energije između tijela i zračenja ostaje nepromijenjena za svaku valnu dužinu,

stanje sistema tijelo – zračenje bit će ravnotežno. Toplotno zračenje je jedini oblik zračenja koji može da se nalazi u ravnoteži sa tijelom koje zrači.

Kirchhoffov zakon :

Tijelo koje je u toplinskoj ravnoteži s okolinom mora, istodobno s apsorpcijom

energiju i emitirati. Intenzitet emitiranog zračenja:

I = P / S   ,   W / m2

 

P – snaga zračenja

S – površina tijela , a W/m2 je mjerna jedinica za intenzitet zračenja.

31.03.2010.

Drugi zakon termodinamike

Drugi zakon termodinamike je jedan od četiri zakona termodinamike koja opisuju prijenos i ponašanje toplote pri tim prijenosima. Ovaj zakon ima više formulacija, od kojih je vjerovatno najrazumljivija slijedeća:

Nemoguć je proces u kome bi toplota spontano prelazila s tijela niže temperature na tijelo više temperature.

Alternativno se govori o gubicima rada zbog nepovratnosti procesa, tj. u realnim procesima je za povratak u početno stanje potrebno uložiti energiju. Ta nepovratnost se mjeri porastom entropije.

Osim gornje formulacije, Rudolf Clausius dao je još nekoliko formulacija ovog zakona:

Toplota spontano može prelaziti samo s toplijeg na hladnije tijelo.

Sa protokom vremena, ukupna entropija termički zatvorenog sistema, koji nije u termodinamičkoj ravnoteži, uvijek raste, težeći da dostigne najveću moguću vrijednost.

Formulacija Lord Kelvin – a :

Nije moguće ostvariti proces, čiji bi jedini učinak bio da uzima toplotu iz jednog spremnika toplote i pretvara tu toplotu, u cijelosti, u rad. Ova formulacija drugog zakona termodinamike često se izražava kao: Perpetum mobile druge vrste nije moguć.

Perpetuum mobile druge vrste bio bi upravo takav uređaj koji bi samo uzimao toplotu iz spremnika toplote i pretvarao ovu toplotu u rad. Ovaj zakon daje teorijsku granicu koeficijenta iskoristivosti toplotnih mašina.

Drugi zakon termodinamike se primjenjuje za klima uređaje koji hlade prostoriju na osnovu zagrijavanja spoljašnjeg vazduha.

21.03.2010.

Karnoov kružni proces

Francuski inzinjer Carnot ( Karno ) je 1824. godine uvidio da parna masina radi zato sto se odrzava razlika temperatura izmdju toplog i hladnog rezervoara . Koristan rad se moze dobiti samo kad toplota prelazi sa tijela vise temperature na tijelo nize temperature.

Karnoov kružni ciklus je idealni kružni ciklus i po njemu ne rade realni uredjaji za proizvodnju mehaničke energije na racun toplote. Ali, svaki drugi ciklus se presjecanjem nizom adijabata moze svesti na niz Karnoovih ciklusa. Ovaj ciklus lezi u osnovi rada svih toplotnih masina.

Za izvodjenje Karnoovog ciklusa  treba da postoje 2 toplotna rezervoara velikog toplotnog kapaciteta da se njihove temperature, dodavanje ili oduzimanjem odredjene količine toplote, ne bi mjenjale. Sastoji se iz dvije izoterme i dvije adijabate:

-         izotermalno širenje - plin u cilindru s klipom izotermalno

      (T1 = konst.) se širi uzimajuci toplinu (ukupno Q1) od temperaturanog spremnika na temperaturi T1 za izvršeni rad.

-         adijabatsko širenje -  kontakt sa termalnim spemnikom se prekida pa se plin u cilindru nastavlja širiti adijabatski smanjujuci temperature zbog vršenja rada.

-         izotermalno skupljanje -  kada se temperatura plina izjednaci s temperaturom drugog toplinskog spremnika, temperature T2 ( < T1 ), volumno širenje se zaustavlja te zapocinje izotermalno skupljanje, pri cemu plin predaje dio topline ( ukupno Q2) termalnom spremiku

-         adijabatsko skupljanje  - prekida se kontak izmedju cilindra i termalnog spremnika, a nastavlja se adijabatska kompresija sve dok plin ne dodje u svoje pocetno stanje u kojem je imao temperaturu T1.

Koeficijent iskorištenja je:

              η = 1 – T1 / T2      , jer se radi o reverzibilnom  procesu.

Carnot cycle

Ako se smjer ciklusa izokrene, može se prenositi tolina iz hladnijeg topliskog spremnika u topliji, ulažuci odredeni rad (energiju) u rad stroja.

 

Reverzibilni stroj ima najveci (i najbolji) koeficijent iskorištenja. To izlazi iz Clausiusove relacije. Pa prema tome reverzibilni stroj je idealni stroj: svi drugi strojevi imaju manji koeficijent iskorištenja.



http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7e/Carnot_pv.jpg/330px-Carnot_pv.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7e/Carnot_pv.jpg/330px-Carnot_pv.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7e/Carnot_pv.jpg/330px-Carnot_pv.jpg
18.03.2010.

Adijabatski proces

Reverzibilni proces u kojem nema izmjene topline s okolinom (s drugim sistemima) zove se adijabatski proces.

Adijabatski procesi se realno ne mogu postići jer makar mala razmjena toplote sa spoljašnjom sredinom mora postojati, što govori i sam naziv koji bismo mogli prevesti kao nemoguć. Kako bi bili umanjeni toplotni gubici ti procesi se moraju odvijati vrlo brzo.

Adijabatski proces je moguć ako je sistem dobro termički izoliran ili ako se proces odvija tako brzo da ne stigne doći do prijelaza topline iz sistema u okolinu ili obrnuto.

Budući da za adijabatski proces vrijedi da je Q = 0, tj. nema promjena topline, iz prvog zakona termodinamike slijedi da je :

ΔU = -W

tj. rad koji obavljaju vanjske sile se pretvara u unutarnju energiju ili se unutarnja energija sistava pretvara u rad.

Adijabatski proces idealnog gasa možemo prikazati grafički adijabatom. Na pV dijagramu adijabata ima sličan oblik kao i izoterma, ali je strmija.

http://wpcontent.answers.com/wikipedia/commons/thumb/4/49/Adiabatic.svg/341px-Adiabatic.svg.png


 

14.03.2010.

Prvi zakon termodinamike

   Prvi zakon termodinamike govori o principu očuvanja energije.

Za vrijeme nekog međudjelovanja između sistema i njegove okoline, količina energije dobivena u sistemu mora biti tačno jednaka količini energije koju je izgubila okolina.

   Energija se ne može niti stvoriti niti uništiti; ona može samo promijeniti oblik. Energija može proći kroz granicu nekog zatvorenog sistema u dva oblika: toplota i rad .

   Toplota se definira kao kao oblik energije kojise prenosi između dva sistema (ili sistema i njegove okoline), pomoću razlike u temperaturi.Toplina postoji, kao energija, samo ako postoji razlika u temperature između dva sistema.

Ako neki sistem vrši rad i dovedena mu je toplota (vrste energije), zakon očuvanja energije i dalje vrijedi. Stoga je ta energija sadržana u sistemu u konačnom stanju, u obliku koji nazivamo unutrašnja energija U.

Ako označimo sa W rad koji se vrši na sistemu, q energiju prenesenu na sistem kao toplotu i ΔU rezultirajuću promjenu unutrašnje energije, matematički izraz za prvi zakon termodinamike je:


ΔU - promjena unutrašnje energije sistema

Q - izmijenjena toplota

W - obavljeni rad

Unutrašnja energija zatvorenog sistema je jednaka energiji koja prolazi kroz njegovu granicu kao toplota i rad. Ako ništa ne prolazi (izoliran sistem), onda je ΔU = 0.

Prvi zakon termodinamike često se izražava kao Perpetuum mobile prve vrste, a to bi bio bi uređaj koji bi u nekom procesu proizvodio energiju "ni iz čega".

 

 

 

14.03.2010.

Termodinamika

Termodinamika je dio fizike koji proučava toplinska stanja materije, definira makroskopske osobine i utvrđuje matematičke relacije koje takve osbine  povezuju u stanju ravnoteže zatvorenih sistema, osnosno termodinamika proučava pretvorbu energije iz jednog oblika u drugi oblik.

Budući da se koriste različite osobine supstanice, tako i promjene tih osobina nastaju kao rezultat transformacije energije.

Termodinamika se bazira na nekoliko osnovnih zakona (aksioma) do kojih se je došlo opažanjima

To je nauka o toplinskim osobinama tijela (sistema) od kojih su neka veoma složena.

Termodinamički sistem opisujemo uvodeći termodinamičke parametre. To su:

- temperatura T

-  pritisak  P

-  zapremina V

-  entropija S

-  unutrašnja energija U .

Termodinamički procesi mogu biti povratni ( reverzibilni ) i nepovratni (ireverzibilni ).

Proces je povratan ako se može odvijati u oba smjera preko istih medjustanja  (ako iz prvog stanja možemo prijeći u drugo stanje ), a na istom putu ako se ne možemo vratiti iz drugog stanja u prvo stanje –to je nepovratan ili ireverzibilan   proces .

Termodinamički sistem - dio prirode koji se istražuje  termodinamičkim metodama. To je uređeni skup međusobno povezanih dijelova.    Djelovanje jednog uvjetovano je dijelovanjem ostalih dijelova, a svojstva cjeline razlikuju se od svojstava svakog pojedinog dijela. SISTEM je uvijek ograničen.

TERMODINAMIČKI SISTEM može biti :

a)     Izoliran -  i masa i energija su konstantni (ne izmjenjuju se s okolinom).

b)    Zatvoren - masa je konstantna, ali energija se može izmjenjivati s okolinom.

c)     Otvoren -  i masa i energija se mogu izmjenjivati s okolinom.

 

11.03.2010.

Skale :D

Kelvinova skala (jedinica K, Kelvin) je temeljna temperaturna skala SI-mjernog sustava. To je tzv. "apsolutna" ili "termodinamička" temperaturna skala, jer joj je ishodište na apsolutnoj nuli. Nastala je na temelju Celsiusove skale, jednostavnim pomicanjem (translacijom) skale, bez promjene same podjele skale. Današnja je definicija da je to skala koja ima ishodište na apsolutnoj nuli, a pri trojnoj točki vode (+0,01°C) ima vrijednost 273,16 K.

Celsiusova skala (jedinica °C, stupanj Celsiusa, Celzijev stupanj) je stara i najraširenija skala koja se je održala jer je prilično spretno definirana - ima vrijednost "0" na ledištu vode i vrijednost "100" na vrelištu vode, sve pri tlaku 1,01325 bara (760 mmHg). Zove se "relativna" skala jer su obje točke proizvoljno odabrane.

Fahrenheitova i Rankinova skala su vrlo slične gornjim dvjema skalama. Iako je prvobitna definicija Fahrenheitove skale bila prilično egzotična i zapravo loše odabrana, to je kasnije ispravljeno tako da je skala definirana vrijednošću "32" na ledištu vode i vrijednošću "212" na vrelištu vode, sve pri tlaku 1,01325 bara. Time je skala postala jednoznačno definirana i povezana s Celsiusovom (dakle, internacionalno prihvaćenom) skalom.

Iz slike se vidi da u istom rasponu temperatura između ledišta i vrelišta vode, Celsiusova i Kelvinova skala imaju 100 podjela, a Fahrenheitova i Rankinova 180 :

11.03.2010.

Temperatura

TEMPERATURA je mjera prosječne kinetičke energije molekula gasa. Ona zavisi od toga  koliko toplote  sadrži neko tijelo određene mase i pritiska. Temperatura ne može prelaziti sa tijela na tijelo, nego prelazi toplota a temperature se izjednačavaju.

SI jedinica za mjerenje temperature je kelvin (K), a postoji i još nekoliko jedinica koje ne pripadaju SI (stepen celzijusa (°C), stepen farenhajta (°F))... Najniža teoretski moguća temperatura je 0 K (-273.15 °C). Naziva se apsolutna nula .

Ukoliko je temperatura viša, molekuli imaju veću kinetičku energiju i kretanje molekula se ubrzava.

Iako molekuli gasa na nekoj temperaturi imaju prosječnu kinetičku energiju u prosečnoj brzini pojedini molekuli se kreću različitim brzinama. Sudari izmedju molekula gasa su veoma česti. Ukupni impus je konzerviran tokom sudara ali ne i pojedinačne brzine. Tako da u nekom gasu u datom trenutku imamo molekule koji se kreću veoma različitim brzinama.

 

U čvrstim tijelima čestice titraju oko svojih ravnotežnih položaja, dok se u plinovima kreću gotovo slobodno i pri tome znatnim brzinama prelaze velike udaljenosti. Tu vezu možemo jednostavno iskazati za jednoatomni idealni plin, u kojem čestice plina zamišljamo kao sićušne kuglice koje se neovisno jedna od druge krecu pravocrtnim stazama, a smjer promijene samo pri sudaru sa stijenkom posude u kojoj se nalaze.

 

Iako u svakom takvom plinu postoje čestice s različitim brzinama, možemo pojednostavljeno zamisliti kao da se sve čestice gibaju nekom prosječnom brzinom v. Koliko se puta poveća prosječna kinetička energija čestice, toliko će se puta povećati termodinamička (apsolutna) temperatura. To nas vodi na jednadžbu proporcionalnosti :

                                                 .

 

Za jednoatomni idealni plin termodinamička je temperatura definirana pomoću prosječne kinetičke energije gibanja čestica izrazom :

  


Noviji postovi | Stariji postovi

<< 06/2010 >>
nedponutosricetpetsub
0102030405
06070809101112
13141516171819
20212223242526
27282930

MOJI LINKOVI

Razni citati I. Newtona
- Bog je stvorio sve po broju, težini i mjeri.
- Ja neću definirati vrijeme, prostor, mjesto i gibanje, onako kako je to svima poznato.
- Istina je oduvijek takva da se nađe u jednostavnosti, a ne količini i neuređenosti stvari.
- Ako sam bio sposoban vidjeti dalje, to je bilo samo zato što sam stajao na ramenima divova.
- Ne znam kako me svijet doživljava, ali sebi se činim samo kao dječak koji se igra na obali mora, i razonodi se u sadašnjosti, traži glađi šljunak ili ljepšu školjku, dok za to vrijeme veliki ocean istine neotkriven leži pred mnom.



MOJI FAVORITI
ZA ONE KOJI RAZMIŠLJAJU
you found me.
smesna strana zivota
вαуєяη zαυνιנєк υ ѕя¢υ™
****fizikaaa***
***LoOdA fIZika***
World of FIZIKA
eH tA FiZiKa
Svijet fizike
***FIZIKA, SVUDA OKO NAS***
Fizikaaaaa :)
Crazy but not too crazy physics
sussie fizik
hubble
Oli Kahn fizicar
fizzikaaa
PHISICS
** FIZIKA **
........FiZiK@.........
Fizicari92
Zuka prirodnjak
fizika
fizikamina
fizika za trecijedan
moja fizika
crack
arminfizika
fizika_i_ja
Fizika
http://www.vezice.net
više...

BROJAČ POSJETA
88457

Powered by Blogger.ba