Olekuvõrrand: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu

Reasisene

Redaktsioon: 9. november 2020, kell 11:04

Olekuvõrrandiks nimetatakse füüsikas võrrandit, mis seob aine olekut kirjeldavaid parameetreid ja keskkonnatingimusi.

Pideva keskkonna mehaanikas on olekuvõrranditeks seosed pingete ja deformatsioonide vahel.^[1]

Termodünaamikas nimetatakse olekuvõrrandiks eelkõige seost rõhu (p), aine absoluutse temperatuuri (T), ja ruumala (V) vahel:

p=f(V,\;T)

.

Seda võrrandit nimetatakse termiliseks olekuvõrrandiks, et teda eristada kalorilisest olekuvõrrandist, mis väljendab aine termodünaamiliste olekuparameetrite (nt ruumala ja temperatuuri) funktsioonina keha siseenergiast U:^[2]

U=f(V,\;T)

.

Näiteid

Olekuvõrrandid võimaldavad rakendada termodünaamika seadusi konkreetsete ainete puhul.

Ideaalse gaasi olekuvõrrandiks on Clapeyroni-Mendelejevi võrrand:

pV=\nu RT

,

kus $\nu$ on gaasi hulk (moolides) ja R on universaalne gaasikonstant.

Reaalse gaasi olekut kirjeldab ligikaudselt Van der Waalsi võrrand:

(p+a/V^{2})(V-b)=\nu RT

,

kus a ja b on konkreetset reaalset gaasi iseloomustavad parameetrid (b võtab arvesse molekulide lõplikku ruumala, a arvestab molekulidevahelist tõmbumist).

Soojuskiirgust võib iseloomustada temperatuuriga, milleks on kiirgusega termilises tasakaalus oleva keha temperatuur. Soojuskiirguse rõhk aine pinnale on võrdeline kiirguse energiatihedusega, mis (vastavalt Stefani-Boltzmanni seadusele) on omakorda võrdeline absoluutse temperatuuri neljanda astmega. Soojuskiirguse omadused ei sõltu tema ruumalast, seega tema olekuvõrrand on

p=bT^{4}

,

kus $b=\pi ^{2}k_{B}^{4}/(45\hbar ^{3}c^{3})$ , kusjuures k_B on Boltzmanni konstant, $\hbar$ on Plancki konstant ja c on valguse kiirus vaakumis.

Viited

↑ Andrus Salupere (2017). "Pideva keskkonna mehaanika" (PDF). Vaadatud 2018 detsember. {{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust: |Kasutatud= (juhend)
↑ Tehnikaleksikon. Tallinn, Valgus, 1981

[1] Andrus Salupere (2017). "Pideva keskkonna mehaanika" (PDF). Vaadatud 2018 detsember. {{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust: |Kasutatud= (juhend)

[TL-2] Tehnikaleksikon. Tallinn, Valgus, 1981

[1]

[2]

@@ 1. rida: / 1. rida: @@
-{{ToimetaAeg|kuu=november|aasta=2007}}
 '''Olekuvõrrandiks''' nimetatakse [[füüsika]]s võrrandit, mis seob [[Aine (füüsika)|aine]] [[Seisund|olekut]] kirjeldavaid parameetreid ja keskkonnatingimusi.
-[[Termodünaamika]]s näiteks nimetatakse olekuvõrrandiks seost [[aine (füüsika)|aine]] absoluutse [[temperatuur]]i (''T''), [[rõhk|rõhu]] (''p'') ja [[ruumala]] (''V'') vahel. [[Pideva keskkonna mehaanika]]s on olekuvõrranditeks seosed [[Pinge (mehaanika)|pingete]] ja [[deformatsioon]]ide vahel.<ref>{{Netiviide|Autor=[[Andrus Salupere]]|URL=https://www.ioc.ee/~salupere/lk/elastsus_opetus_2017_ptk3_2.pdf|Pealkiri=Pideva keskkonna mehaanika|Väljaanne=|Aeg=2017|Kasutatud=2018 detsember}}</ref>
+[[Pideva keskkonna mehaanika]]s on olekuvõrranditeks seosed [[Pinge (mehaanika)|pingete]] ja [[deformatsioon]]ide vahel.<ref>{{Netiviide|Autor=[[Andrus Salupere]]|URL=https://www.ioc.ee/~salupere/lk/elastsus_opetus_2017_ptk3_2.pdf|Pealkiri=Pideva keskkonna mehaanika|Väljaanne=|Aeg=2017|Kasutatud=2018 detsember}}</ref>
+[[Termodünaamika]]s nimetatakse olekuvõrrandiks eelkõige seost [[rõhk|rõhu]] (''p''), [[aine (füüsika)|aine]] absoluutse [[temperatuur]]i (''T''), ja [[ruumala]] (''V'') vahel:
-== Näiteid ==
+:<math>p=f(V,\;T)</math>.
+Seda võrrandit nimetatakse termiliseks olekuvõrrandiks, et teda eristada kalorilisest olekuvõrrandist, mis väljendab aine [[termodünaamika |termodünaamiliste]] olekuparameetrite (nt ruumala ja temperatuuri) funktsioonina [[keha]] [[siseenergia]]st ''U'':<ref name="TL">Tehnikaleksikon. Tallinn, Valgus, 1981</ref>
-* [[Ideaalne gaas]]:
+:<math>U=f(V,\;T)</math>.
+== Näiteid ==
-: <math>pV=\nu RT, \,</math>
+Olekuvõrrandid võimaldavad rakendada termodünaamika seadusi konkreetsete ainete puhul.
+* [[Ideaalne gaas |Ideaalse gaasi]] olekuvõrrandiks on [[Clapeyroni-Mendelejevi võrrand]]:
-kus <math>\nu</math> on gaasi hulk ([[mool]]ides) ja ''R'' on [[universaalne gaasikonstant]] (=8,3145 J/mol/K).
+: <math>pV=\nu RT</math>,
+kus <math>\nu</math> on gaasi hulk ([[mool]]ides) ja ''R'' on [[universaalne gaasikonstant]].
-* [[Van der Waalsi gaas]]:
+* Reaalse gaasi olekut kirjeldab ligikaudselt [[Van der Waalsi võrrand]]:
-: <math>(p+a/V^2)(V-b)=\nu RT. \,</math>
+: <math>(p+a/V^2)(V-b)=\nu RT</math>,
-''a'' ja ''b'' on konkreetset [[reaalne gaas|reaalset gaasi]] iseloomustavad [[parameeter|parameetrid]] (''b'' võtab arvesse molekulide lõplikku ruumala, ''a'' arvestab molekulidevahelist tõmbumist).
+kus ''a'' ja ''b'' on konkreetset [[reaalne gaas|reaalset gaasi]] iseloomustavad [[parameeter|parameetrid]] (''b'' võtab arvesse molekulide lõplikku ruumala, ''a'' arvestab molekulidevahelist tõmbumist).
-Termodünaamika on rakendatav ka kiirgusele. Tasakaalulist ehk [[soojuskiirgus]]t võib iseloomustada temperatuuriga, milleks on kiirgusega termilises [[termodünaamiline tasakaal|tasakaalus]] oleva [[keha]] temperatuur. Soojuskiirguse rõhk aine pinnale on [[võrdelisus|võrdeline]] kiirguse energiatihedusega, mis (vastavalt [[Stefani-Boltzmanni seadus]]ele) on omakorda võrdeline absoluutse temperatuuri neljanda astmega. Soojuskiirguse omadused ei sõltu tema ruumalast, seega tema olekuvõrrand on
+* [[Soojuskiirgus]]t võib iseloomustada temperatuuriga, milleks on kiirgusega termilises [[termodünaamiline tasakaal|tasakaalus]] oleva [[keha]] temperatuur. Soojuskiirguse rõhk aine pinnale on [[võrdelisus|võrdeline]] kiirguse energiatihedusega, mis (vastavalt [[Stefani-Boltzmanni seadus]]ele) on omakorda võrdeline absoluutse temperatuuri neljanda astmega. Soojuskiirguse omadused ei sõltu tema ruumalast, seega tema olekuvõrrand on
-: <math>p=bT^4, \,</math>
+: <math>p=bT^4</math>,
-kus <math>b=\pi^2k_B^4/(45\hbar^3c^3)</math>, kus ''k<sub>B</sub>'' on [[Boltzmanni konstant]], <math>\hbar</math> on [[Plancki konstant]] ja ''c'' on [[valguse kiirus vaakumis]].
+kus <math>b=\pi^2k_B^4/(45\hbar^3c^3)</math>, kusjuures ''k<sub>B</sub>'' on [[Boltzmanni konstant]], <math>\hbar</math> on [[Plancki konstant]] ja ''c'' on [[valguse kiirus vaakumis]].
 == Viited ==
-{{Viited
+{{Viited}}
-}}
 [[Kategooria:Termodünaamika]]