Folkevandringstelling

Like dokumenter
Termisk fysikk består av:

Kap Termisk fysikk (varmelære, termodynamikk)

Termodynamikk ΔU = Q - W. 1. Hovedsetning = Energibevarelse: (endring indre energi) = (varme inn) (arbeid utført)

Flervalgsoppgave. Arbeid og energi. Energibevaring. Kollisjoner REP Konstant-akselerasjonslikninger. Vi har sett på:

Arbeid og energi. Energibevaring.

T L) = H λ A T H., λ = varmeledningsevnen og A er stavens tverrsnitt-areal. eks. λ Al = 205 W/m K

Flervalgsoppgave. Kollisjoner. Kap. 6. Arbeid og energi. Energibevaring. Konstant-akselerasjonslikninger REP

KJ1042 Øving 3: Varme, arbeid og termodynamikkens første lov

TFY4115 Fysikk Eksamen 6. desember 2018 { 6 sider

Arbeid og energi. Energibevaring.

Arbeid = kraft vei hvor kraft = masse akselerasjon. Hvis kraften F er konstant og virker i samme retning som forflytningen (θ = 0) får vi:

TFY4104/TFY4115 Fysikk Eksamen 6. desember Lsningsforslag Oppgave 1 { 25 Mekanikk

Stivt legeme, reeksjonssymmetri mhp rotasjonsaksen: L = L b + L s = R CM M V + I 0!

EKSAMEN I EMNE TFY4125 FYSIKK

Repetisjonsoppgaver kapittel 5 løsningsforslag

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-2001

Fysikkk. Støvneng Tlf.: 45. Andreas Eksamensdato: Rottmann, boksen 1 12) Dato. Sign

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Fysikken i astrofysikk, del 1

TFY4106 Fysikk Lsningsforslag til Eksamen 2. juni 2018

EKSAMEN I FY1005 og TFY4165 TERMISK FYSIKK: LØSNINGSFORSLAG

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

Løsningsforslag til ukeoppgave 6

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: FYS 0100 Generell fysikk Dato: Fredag 13.des 2013 Tid: Kl 09:00 13:00 Sted: Administrasjonsbygget: Aud.

Kretsprosesser. 2. hovedsetning

P (v) = 4π( M W 2πRT ) 3 2 v 2 e Mv 2 2RT

Reversible prosesser: Termisk likevekt under hele prosessen Langsomt og kontrollert. [H&S] Kap.11. (1. hovedsetning.) Kretsprosesser.

TFY4106 Fysikk Eksamen 17. august V=V = 3 r=r ) V = 3V r=r ' 0:15 cm 3. = m=v 5 = 7:86 g=cm 3

TFY4102 Fysikk Eksamen 16. desember 2017 Foreløpig utgave Formelside 1 av 6

TFY4102 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Løsningsforslag til øving 12.

Kap. 6+7 Arbeid og energi. Energibevaring.

Kap. 3 Arbeid og energi. Energibevaring.

Kap Rotasjon av stive legemer

AST1010 En kosmisk reise

MEKANISK FYSIKK INKL SVINGNINGER. Newtons andre lov: F = dp/dt. p = mv = mṙ. Konstant akselerasjon: v = v 0 +at

MEKANISK FYSIKK INKL SVINGNINGER. Newtons andre lov: F = dp/dt p = mv = mṙ. Konstant akselerasjon: v = v 0 + at x = x 0 + v 0 t at2

Kap. 1 Fysiske størrelser og enheter

Innhold. Innledning 13

A 252 kg B 287 kg C 322 kg D 357 kg E 392 kg. Velg ett alternativ

Rotasjon: Translasjon: F = m dv/dt = m a. τ = I dω/dt = I α. τ = 0 => L = konstant (N1-rot) stivt legeme om sym.akse: ω = konst

2. Termodynamikkens lover Termodynamikkens 1. lov Energiutveksling i form av varme og arbeid Trykk-volum arbeid

Eksamen TFY4165 Termisk fysikk kl august 2018 Nynorsk

SAMMENDRAG AV FORELESNING I TERMODYNAMIKK ONSDAG

Løysingsframlegg TFY 4104 Fysikk Kontinuasjonseksamen august 2010

Løsningsforslag til øving 10

Sykloide (et punkt på felgen ved rulling)

De vikagste punktene i dag:

Eksempler og oppgaver 9. Termodynamikkens betydning 17

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: FYS 0100 Generell fysikk Dato: Onsdag 26.feb 2014 Tid: Kl 09:00 13:00 Sted: Aud max.

Løsningsforslag: Kontinuasjonseksamen TFY4115, august 2008

Kap. 8 Bevegelsesmengde. Kollisjoner. Massesenter.

Eksamen FY1005/TFY4165 Termisk fysikk kl mandag 12. august 2013

TFY4165/FY august 2014 Side 1 av 11

TFY4104 Fysikk Eksamen 6. desember 2018 { 6 sider

TFY4106 Fysikk Eksamen 18. mai 2017 Formelside 1 av 6

Side 1/10. EKSAMEN I EMNE TFY4125 FYSIKK Fredag 10. juni 2011 Tid:

EKSAMENSOPPGA VE. Fagnr: FO 44JA Dato: Antall oppgaver:

TFY4106 Fysikk Lsningsforslag til Eksamen 16. mai t= + t 2 = 2 ) exp( t=);

Kap. 4+5: Newtons lover. Newtons 3.lov. Kraft og motkraft. kap Hvor er luftmotstanden F f størst?

Øvelsen går ut på å bestemme lydhastiheten i luft ved å undersøke stående bølger i et rør. Figur 2.1: Kundts rør med lydkilde og lydmåler.

Kap. 8 Bevegelsesmengde. Kollisjoner. Massesenter.

Newtons 3.lov. Kraft og motkraft. Kap. 4+5: Newtons lover. kap Hvor er luftmotstanden F f størst? F f lik i begge!!

Kap Rotasjon av stive legemer

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4102 FYSIKK Fredag 12. august 2011 kl

Stivt legeme, reeksjonssymmetri mhp rotasjonsaksen: L = L b + L s = R CM MV + I 0!

EKSAMEN i TFY4115 FYSIKK

9) Mhp CM er τ = 0 i selve støtet, slik at kula glir uten å rulle i starten. Dermed må friksjonskraften f virke mot venstre, og figur A blir riktig.

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

Løysingsframlegg kontinuasjonseksamen TFY 4104 Fysikk august 2011

Fysikkk. Andreas. Støvneng Tlf.: Eksamensdato: Rottmann, boksen. Dato. Sign

TFY4115 Fysikk. Emneoversyn: Mekanikk ( 50 %) Newtons lover Energi, bevegelsesmengde, kollisjoner Rotasjon, spinn Statisk likevekt Svingninger

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 16/8 2013

Last ned Termodynamikk for høgskole og universitet - Øyvind G. Grøn. Last ned

Last ned Termodynamikk for høgskole og universitet - Øyvind G. Grøn. Last ned

Kap. 6+7 Arbeid og energi. Energibevaring.

Løsningsforslag til øving 6

Sammendrag, uke 13 (30. mars)

Eksamen FY1005/TFY4165 Termisk fysikk kl torsdag 6. juni 2013

EKSAMEN I FY1005 og TFY4165 TERMISK FYSIKK: LØSNINGSFORSLAG

Kap Rotasjon av stive legemer

Løsningsforslag til øving 6

Fysikkolympiaden Norsk finale 2017

Varmetransport (Y&F , L&H&L , H&S 13) 2. hovedsetning: Varme fra varmt til kaldt legeme (og fra varm til kald del av et legeme)

TFY4115 Fysikk. Emneoversyn: Mekanikk ( 50 %) Newtons lover Energi, bevegelsesmengde, kollisjoner Rotasjon, spinn Statisk likevekt Svingninger

Vi skal se på: Lineær bevegelsesmengde, kollisjoner (Kap. 8)

Figur 1: Isoterm ekspansjon. For en gitt temperatur T endrer trykket seg langs den viste kurven.

Oppsummert: Kap 1: Størrelser og enheter

Kap Newtons lover. Newtons 3.lov. Kraft og motkraft. kap 4+5 <file> Hvor er luftmotstanden F f størst?

Termofysikk: Ekstraoppgaver om varmekapasitet for gasser og termodynamikkens 1. lov uke 47-48

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFY FYSIKK. 10. august 2012 Tid:

TFY4106 FORMLER

a) Vis at startvolumet er V 0 = 1, 04m 3 Gassen presses deretter sammen til et volum på V 1 = 0, 80m 3 mens temperaturen i gassen holdes konstant.

Innhold. I Brann og samfunn 1. II Brannutvikling 15

Aristoteles (300 f.kr): Kraft påkrevd for å opprettholde bevegelse. Dvs. selv UTEN friksjon må oksen må trekke med kraft S k

Til slutt skal vi se på termodynamikkens 2. hovedsetning, som gir retningslinjer for hvilken vei prosesser kan gå.

Varmetransport (Y&F , L&H&L ) 2. hovedsetning: Varme fra varmt til kaldt legeme (og fra varm til kald del av et legeme)

EKSAMENSOPPGAVE. Fagnr: FO 443A Dato: Antall oppgaver:

EKSAMENSOPPGAVE. Adm. bygget B154. Enkel lommeregner. Rute. Dr. Maarten Beerepoot

Transkript:

Termisk fysikk består av: 1. Termodynamikk: (= varmens kraft ) Makroskopiske likevektslover ( slik vi ser det ) Temperatur. 1. og. hovedsetning. Kinetisk gassteori: Mekanikkens lover på mikrokosmos Uttrykk for indre energi U, p og V. (Maxwells hastighetsfordeling 1866) (Y&F kap. 18.3+4, LHL kap. 14, H&S kap.8) 3. Varmetransport: Ledning, konveksjon, stråling. Folkevandringstelling dl = v d dt = 0 m v d ntar alle har samme hastighet v d = m/s. a er: antall som passerer linja i dt = 10 s = antall innenfor avstand dl = v d dt = 0 m fra linja Kap. 18 Kinetisk teori Gassteori (trykk pga. kollisjoner): pv = N mv x = N mv ⅓ og lov: pv = N k T gir ⅓ mv = k T og E k = ½mv = 3 ½ k T (per molekyl) Translasjon ½ mv x + ½ mv y + ½ mv z U = 3/ nr Rotasjon ½ I y ω y + ½ I z ω z U = / nr U = N <E k > = N ½ m< v > = N 3 ½ k T ette gjelder enatomige molekyl. For toatomige molekyl: Kinetisk translasjonsenergi + rotasjonsenergi + evt. vibrasjonsenergi U = n? ½ R T Vibrasjon ½ kx + ½ mv U = / nr Y&F Figure 18.18 1

U/nRT 4 U(T) for toatomig molekyl Romtemp: U = 5/ nrt Essensen i kinetisk teori: Ideell gasslov + trykk pga. kollisjoner gir for enatomig molekyl: 7/ 3 7/ U = N <E k > = N ½ m < v > = N 3 ½ k T Utledninger er ikke pensum 5/ 5/ Ekvipartisjonsprinsippet: Hvert energibidrag: E = (konst) ξ (= frihetsgrad ) 3/ 3/ gir bidrag: U = ½ nrt 1 ½ Eksempler på frihetsgrader: Translasjon (3): ½ m v x ; ½ m v y ; ½ m v z Rotasjon (): ½ I y ω y ; ½ I z ω z ; [½ I x ω x 0 ] Vibrasjon (): ½ k x ; ½ m v Y&F Figure 18.19 Kap. 18 Kinetisk teori Figure 18.0 Ideell gasslov + trykk pga. kollisjoner gir for enatomig molekyl: U = N <E k > = N ½ m < v > Varmekapasiteter 1) Konst. volum: V = (dq/dt) V /n = (du/dt)/n ) Konst. trykk: p = (dq/dt) p /n = (du/dt) /n + p (dv/dt)/ n : p = V + R enatomig toatomig metall U 3/ nrt 5/ nrt 3 nrt V 3/ R 5/ R 3 R p 5/ R 7/ R 3 R Metaller: Ingen translasjon Ingen rotasjon Tre vibrasjonsretninger á frihetsgrader: U = 6 ½ nrt = 3nRT V p = du/dt 1/n = 3R = 5 J/K mol

Metaller: 3R 5 J/K mol p V V /R p - V ( p V )/R 3/R 5/R lle: p V = R ca. 7/R H O (100 o ) 37.47 8.03 3.37 9.44 1.14 Nå: eregning Q Nå: eregning Q W = 00 J + 0 J Q = 1450 J? V = 3 l p = 1 atm T T T V = 1 l p = 1 atm V = 3 l p = atm p = p = atm p = p = 1 atm T V = 1 l p = atm W = 0 J + 400 J Q = 1650 J? V = V = 1 l V = V = 3 l 3

Inntegning Q og W med piler Q = 700 J +750 J =1450 J W = 00 J + 0 J Inntegning Q og W med piler Samme ΔU for prosessene: : ΔU = Q - W = 1650 J 400 J = 150 J : ΔU = Q - W = 1450 J 00 J = 150 J p = p = atm Q = 1400 J W = 0 J W = 400 J W = 0 J W = 0 J + 400 J p = p = 1 atm Q = 50 J Q = 750 J Q = 50 J + 1400 J = 1650 J Samme ΔU for prosessene: : ΔU = Q - W = 1650 J 400 J = 150 J : ΔU = Q - W = 1450 J 00 J = 150 J Q = 700 J V = V = 1 l W = 00 J V = V = 3 l Eks. 1. eregning Q, W og ΔU V = 1 l p = 1 atm V = 3 l p = 1 atm V = 1 l p = atm Samme ΔU for prosessene: : ΔU = Q - W = 1650 J 400 J = 150 J : ΔU = Q - W = 1450 J 00 J = 150 J V = 3 l p = atm W avhengig vegen (prosessen): Ikke tilst.funksjon. ΔW dw W dw Q avhengig vegen (prosessen): Ikke tilst.funksjon. ΔQ dq Q dq ifferansen U uavhengig vegen, tilst.funksjon: ΔU = Q - W du = dq - dw Kap. 18. Kinetisk teori. Oppsummering Ideell gasslov + trykk pga. kollisjoner (Newton ) gir: Indre energi = middelverdi av termisk kinetisk energi: Enatomige molekyler, kun translasjonsenergi: U = N <E k (trans)> = N ½ m <v > = N 3 ½ k T Frihetsgrader: n f = 3 Toatomige molekyler, translasjonsenergi + rotasjonsenergi: U = N <E k (trans)> + N <E k (rot)> = N 5 ½ k T Frihetsgrader: n f = 5 Varmekapasiteter Konst. volum: V = (dq/dt) V 1/n = du/dt 1/n, V = n f ½ R Konst. trykk: p = (dq/dt) p 1/n = (du + p dv)/dt 1/n, p = n f ½ R + R enatomig toatomig metall U 3/ nrt 5/ nrt 3 nrt V 3/ R 5/ R 3 R p 5/ R 7/ R 3 R 4

Kap. 18. Kinetisk teori. Oppsummering lle molekyler: <E k (trans)> = 3 ½ k T = ½ m <v > Maxwells hastighetsfordeling (orienterende stoff) ntatt: lle molekyler samme hastighet v x etc. Reelt: Hastighetsfordeling mellom 0 og ifølge Maxwell: Translasjonshastigheter ved T = 300 K: => <v > = 3 k T / m = 3RT/M W M W v RMS = <v > O 3 10-3 kg/mol 484 m/s N 8 10-3 kg/mol 517 m/s H 10-3 kg/mol 1934 m/s v = (v x + v y + v z ) v max <v> <v > = v rms rukt i utledningen for Y&F Figure 18.3a 5