Termodinamikai állapot függvények és a mólhő kapcsolata
|
|
- Lajos Vass
- 8 évvel ezelőtt
- Látták:
Átírás
1 ermdnamka állapt függvények és a mólhő kapslata A mólhő mnd állandó nymásn, mnd állandó térfgatn könnyen mérhető. A különböző energetka és mdellszámításkhz vsznt az állapt függvényeket - a belső energát, entrópát, entalpát,stb - használjuk, amelyek közvetlenül nem mérhetőek. Ha smerjük az állapt függvények és a mólhők között összefüggéseket, akkr, az állapt függvényeket s meg tudjuk határzn.. Az deáls gáz mólhője és állapt függvénye között kapslat Egyrészt az deáls gáz termkus állapt egyenletéből nr p V, ahl V a gáz térfgata, p a nymása, a hőmérséklete, R az egyetemes gázállandó és n a gáz móljanak száma. G Másrészt tudjuk, hgy állandó hőmérsékleten V, ahl G a gáz szabad entalpa függvénye. A két p különböző módn kfejezett V-t egyenlővé téve kapjuk, hgy G nr. Ez egy szétválasztható váltzójú dfferenálegyenlet, amt ntegrálva p p dg nr dp, lletve p G nr ln p + C, A C knstans meghatárzásáhz egységny nymásnál, azaz p -nél legyen a szabad entalpa G, a mlárs szabad entalpa g és így G ng G nr ln + C, mvel ln 0, így C G ng, és G nr ln p + ng lletve a mlárs szabad entalpával kfejezve G ng nr ln p + ng G Mvel tudjuk, hgy az entrópa S V, beírva az előbb meghatárztt G-t dg S nr ln p n. d Az entalpa meghatárzásáhz felhasználjuk, hgy HG+S. H nr p ng nr p n dg ng n dg ln + ln d d A belső energa meghatárzása az UH-pV alapján U n dg + ng nr d A mólhők H dg dg dg dg p n d d d d p U dg dg dg R dg V R n V d d d d Kísérletleg meghatárzva a p () és V () függvényeket a fent két összefüggés alkalmas a g függvény meghatárzására, amvel az állapt függvények meghatárzhatóak, mnt a hőmérséklet függvénye.
2 p dg d, lletve p d dg d és p dd g Fajhő, mólhő meghatárzása kalrmetrás módszerekkel. Keverés módszer Kalrméter: jó hőszgeteléssel elláttt edény. Kndulásnál a kalrméterben legyen m tömegű, t hőmérsékletű és fajhőjű flyadék vagy pép. A kalrméter hőkapatása C, hőmérséklete szntén t. Ezután öntsünk a kalrméterbe az smeretlen fajhőjű ( ) anyagból m tömegű mennységet, amelynek a hőmérséklete t. A t értéke legyen nagybb, mnt a t. A keveredés után egy t k közös hőmérséklet alakul k. Az smeretlen fajhőjű anyag által leadtt hő melegít a kalrmétert és az smert fajhőjű anyagt. Feltételezve, hgy nns veszteség: Q le m ( t tk ) C( tk t) + m ( tk t) Q fel. Ebből az egyenletből a kfejezhető. Általában a t és a t k értéke s váltzk, mvel a kalrméter a környezettel nns termdnamka egyensúlyban. Ezért a hőmérséklet pntsabb meghatárzásáhz a következő módn lehet eljárn: A keverés előtt, a keverés alatt és a keverés után állandóan mérjük a kalrméterben levő anyag hőmérsékletét. Ha pl. t értéke alasnyabb a környezet hőmérsékleténél, akkr egy enyhe emelkedést kapunk. A keveréskr a hőmérséklet ugrásszerűen megnő, majd elkezd sökken az dő függvényében. A hőmérséklet az dő függvényében a következő grafkn szernt váltzk: A CD egyenest úgy kell meghúzn, hgy az AOC és a BOD területek megegyezzenek. A D és C pntt a hőmérséklet tengelyre vetítve megkapjuk a t k és t hőmérsékleteket. Ezt az ábrát a kalrméter járásá - nak s nevezk. Adabatkus kalrméter Ez a kalrméter kettős falú.
3 A belső edényben az smeretlen fajhőjű anyag elektrms fűtéssel fűthető. Az elektrms fűtés által τ dő alatt leadtt hő QUIτ, ahl U az elektrms feszültség, I az elektrms áramerősség. A leadtt hő melegít a mérendő fajhőjű m tömegű mntát és a belső mntatartót. A belső mntatartó külső falán termelemeket helyeznek el, amelyek mérk a fal külső felületének a hőmérsékletét. A külső tartó belső falán s vannak termelemek, amelyek mérk a belső fal hőmérsékletét. A külső edény falát úgy fűtk, hgy annak a belső falának a hőmérséklete megegyezzen a belső tartó külső falának a hőmérsékletével. Így valósul meg a belső mntatartóra az adabatkus melegítés, azaz nns hősere a környezettel. Egy lyen fűtés megvalósítása több szabályzás feladat megldását kívánja. A mnta által felvett hőt az elektrms fűtés által leadtt hőből és a mnta hőmérsékletváltzásából lehet meghatárzn, ha smerjük a belső mntatartó által felvett hőt. Ez utóbbt úgy lehet megmérn, ha a kísérletet egy smert fajhőjű anyaggal végezzük el először. Állaptegyenletekről általában deáls gázkra pvnr, du v md valód gázkra p + ( ) na r V nb nr, ahl b 4 4 π V 3 3 N A, r a részeskék sugara és N A 6*0 3 Avgadr-f szám a a mlekulák között kölsönhatást vesz fgyelembe a p + ( v b) R, ahl vv/n a mlárs térfgat v U m am v, ahl m a gáz tömege v flyadékkra a kmpresszbltás: χ V a hőtágulás együttható α V V p V, állandó hőmérsékleten p V a p0 nymáshz tartzó térfgat, állandó nymásn V 0 hőmérséklethez tartzó térfgat dv a χdp dfferenálegyenletet megldva kapjuk, hgy V χp V Vp0e, am srfejtés után V Vp 0( χ p), áll.
4 a termkus állaptegyenlet du d d v + dv a kalrkus állaptegyenlet. χ Szlárd anyagknál a taszító és vnzó erők egyensúlya hzza létre a kötést. Ins krstályknál az elektrsztatkus vnzásból származó energa (E) az nk között távlság reprkával sökken. A taszító erőkből származó energa epnenálsan sökken a részeskék között távlság növekedésével. Az r 0 egyensúly távlságnál jön létre a mlekula. A belső energa a helyhez kötött szlárd részeskék, mnt rezgő szllátrk rezgés energának az összessége. Itt s szerepet játszk a kmpresszbltás és a hőtágulás. A fémeknél a belső energa elsősrban a v -től függ ha magas v 3, ha alasny 3 v R Általában mnden anyagra az állaptfüggvények (U,H,S,F,G) a következőképpen függnek a hőmérséklettől, - től : Az egyes fázsk között szakadásk a fázsátalakulás lejátszódásáhz szükséges belső energa, entalpa, stb. váltzásának felelnek meg. A fázs átalakulásk vzsgálatára egy lehetséges módszer a mkrkalrmetrás módszer Két alapvető mkrkalrmetrás módszer DA(dfferenáls termkus analízs) Felépítés
5 A referenának nem lehet fázsátalakulása a vzsgált hőmérséklet tartmányban. A fűtés sebesség állandó, tág határk között váltzhat 0,-50 C/per. A mntát és a referenát s egyszerre fűtk. M a mnta hőmérséklete, R a referena hőmérséklete A mnta hőmérsékletének ( M ) függvényében ábrázlják a R - M különbséget. Amíg nem kezdődk el a mntában a fázsátalakulás, addg ez a hőmérsékletkülönbség gyakrlatlag nulla. Amkr elkezdődk a fázsátalakulás, akkr a referena hőmérséklete tvább növekszk a fűtés hatására, míg a mnta hőmérséklete nem váltzk addg, amíg a fázsátalakulás teljesen végbe nem megy a mntában. A görbe alatt terület aránys a fázsátalakulás hővel. DSC (Dfferental Sannng Calrmetry) Dnamkus dfferenáls kalrmetra Felépítése A mnta és a referena külön fűthető. Arra törekszenek, hgy a mnta és a referena hőmérséklete ugyanaz legyen: M R. M függvényében ábrázlják a mnta és a referena fűtés sebességének a különbségét ( v -t) Amíg nem kezdődk el a fázsátalakulás a mntában, addg a mnta és a referena hőmérsékletét azns értéken lehet tartan, ha a mntát és a referenát azns sebességgel fűtk és a mnta és a referena hőkapatása azns. Amkr megndul a fázs átalakulás, akkr, hgy bztsítsuk a M R feltételt -, a mntát nagyn gyrsan kell fűten (egy hőáram mpulzust kell közöln a mntával). Az így közölt hő hatására a mntában lezajlk a fázsátalakulás és a tvábbakban megnt azns fűtés sebességgel lehet a M R feltételt bztsítan. DA Meghatárzható az átalakulás hőmérséklet az átalakulás hő( a görbe alatt terület aránys az átalakulás hővel) DSC az átalakulás hőmérséklet az átalakulás entalpa a fajhő hőmérséklettől való függése a reakók rendje a reakók knetka állandó az aktválás energa Felhasználás területek: vízkfagyás követése hőkezelés által kztt fázsátalakulásk követése adalékanyagk hatása pl: skládégyártás fehérje denaturáó vzsgálata: tjásfehérje, húspépek zsírk fázsváltzása keményítő srzesedése baktérumk hőpusztulása
6 Példák. Fázsátalakulás hő meghatárzása DA módszerrel Hőmérlegek: Mnta: K M( K M) dτ CMdM + d H K a környezet hőmérséklete, K M ( K - M ) dτ a közölt hő dτ dő alatt. Ez melegít a mntát C M d M és fázsátalakulást hz létre, amelyhez szükséges hő H Referena: K R ( K R ) dτ CRdR a közölt hő sak a referenát melegít. A referena jó megválasztásával elérhető, hgy K M K R K és C M C R C legyen; K a hőáramlás együttható, C a hőkapatás H az átalakulás hő, dτ az dő Legyen M - R Kvnva a mnta és a referena hőmérlegét egymásból, kapjuk K dτ Cd + d H Integrálva τ 0 -tól τ -g, kapjuk, hgy 0 K dτ d( H ) + Cd( ) 0 KA H, ahl A a görbe alatt terület, a jbb ldaln a másdk ntegrál értéke nulla, mvel 0 0 és 0. Fajhő meghatárzása DSC módszerrel Ha nns fázs átalakulás, akkr a hőáram dq dτ a mntát s meg a referenát s sak melegít. Az ábrán a vízszntes tengelyre a fűtés sebességet d dτ, a függőleges tengelyre az elnyelt hőt
7 mérjük, akkr dq MmMd d M β β d τ dτ dq RmRd d R β β d τ dτ β aránysság tényező, M és R a fajhők, m M és m R a tömegek elsztva egymással ezt a két összefüggést és M -et kfejezve d m M R M R. d m R M
8 Elegyek Elegy defníója: két vagy több, kémalag különböző, egymástól független alktóból áll. Leírás: kéma ptenállal µ G, azaz mlárs szabad entalpával n p, Ideáls elegy, ha az -edk kmpnens kéma ptenálja 0 µ µ + Rln, ahl n a móltört, Σ n µ a tszta -edk kmpnens kéma ptenálja, R az egyetemes gázállandó, az abszlút hőmérséklet. A kéma ptenál ntenzív mennység, egyensúlyban mnden fázsban azns az értéke. Közvetlenül nem mérhető. Ezért élszerű keresn lyan fzka mennységet, amely közvetlenül mérhető és a kéma ptenál kfejezhető vele. Ideáls gázk kéma ptenálja G Mvel általában V, az deáls gázkra meg V nr, ezért p p G nr p p sztva ennek az egyenletnek mndkét ldalát n-nel G ( ) n nr, azaz d µ R p n p dp p dµ Itt már a µ váltzását ( ) tudjuk kfejezn mérhető mennységekkel. dp Megldva a µ -re a dfferenálegyenletet, kapjuk, hgy: µ µ + R ln p Itt µ a kéma ptenál standard állaptban (98 K, p 0 kpa). öbb kmpnens estén: µ µ + R ln p, ahl p az -edk kmpnens paráls nymása. Valód gázk kéma ptenálja Csak akkr gaz a µ µ + R ln p összefüggés, ha p 0. Ha a paráls nymás vsznylag nagy érték, akkr a p helyett a f γ f p fugatás kerül a kéma ptenál kfejezésébe µ µ 0 + R ln f. A γ f fugatás keffens megmutatja, hgy a valód gáz nymását mennyre kell megváltztatn, hgy a fugatással számlt kéma ptenál helyesen írja le a gáz mlárs szabad entalpáját. lm 0 p f p Oldatk kéma ptenálja Híg ldatk (deáls elegy), ha p alasny f p
9 Pl. gőzével érntkező flyadék egyensúlya esetén a flyadék kéma ptenálja µ megegyezk a gőz kéma ptenáljával µ g -vel, és ez pedg az deáls gázkra érvényes összefüggés alapján egyenlő a µ g + R ln p -vel: µ µ g µ g + R ln p több kmpnens esetén az -edk kmpnensre µ µ g µ g + R ln p µ g + R ln p µ g + R ln p + R ln µ + R ln összevnva az első két tagt. A µ µ + R ln alak az ldatkra s érvényes, tt a µ a tszta ldószer kéma ptenálja és az ldtt anyag mltörtje. Valód ldatk kéma ptenálja Valód ldatk kéma ptenálja a következő kfejezéssel írható le: µ µ + R ln a az a γ a az aktvtás és a γ az aktvtás keffens és a lm 0 a, ha értéke alasny a. Frmalag a kéma ptenál ugyanlyan alakú, mnt az deáls elegyeknél ( ez számlás tehnkalag egyszerűsít), sak a mltört helyett az aktvtás szerepel a képletben. Kfejezve a kéma ptenállal az aktvtást kapjuk ()-ből, hgy a µ µ e R lényegében ez az aktvtás defníója s. Ideáls két kmpnensű elegyek Ha az egyk összetevő deáls, akkr a másk s deáls. Például legyen µ µ + R ln () és két kmpnens esetén n n + + n + n n + n Kérdés µ mlyen alakú. Gbbs-Duhem reláó szernt, ha páll. és áll. akkr fennáll, hgy n dµ + ndµ 0, (3) (3)-at elsztva (n +n )-vel, kapjuk, hgy n n dµ + dµ 0 n + n n + n (4)-ből felhasználva - t kapjuk, hgy (4)
10 lletve (5)-ben 0 Így (5) dµ + dµ 0, ( ) d( η + R ln( )) + dµ 0 d ( ) R dµ és d( R ln( )) Rd( ln( )) Rd dµ d d µ R µ R ln + C ( ) R d( ) + dµ 0 (5) A C knstans. Ha C µ, a tszta kmpnens kéma ptenálja, akkr µ µ + R ln tehát a kmpnens s deáls. Ideáls elegyek állapt függvénye Szabad entalpa ( µ + R ln ) n µ + n R ln G R n µ n + G n ln G az elegy, G a tszta összetevők elegyítés előtt szabad entalpája és G G. Megjelenk a keverés tag R n ln, azaz a keverés nem megfrdítható, rreverzbls flyamat. Entrópa µ ( ) dµ dµ d R ln S n s n n p d d d n s R n ln S R n ln s és s az -edk kmpnens mlárs entrópája az elegyben, lletve tszta állaptban. Az S és S az elegy, ll. a tszta összetevők entalpája a keverés előtt. Az entrópa növekszk az rreverzbls keverés srán: S S R n ln > 0, mert < matt ln <0. érfgat, entalpa és belső energa érfgat ( R ln ) dµ dµ d + V n v n n n v V dp dp dp Mvel az Rln független a nymástól, ezért a másdk dfferenálhányads értéke 0. v és v az -edk kmpnens mlárs térfgata az elegyben, lletve tszta állaptban. A V és a V pedg az elegy térfgata, lletve az összetevők térfgatának összege a keverés előtt.
11 Entalpa ( µ + s ) n ( µ + R ln ) n + ns H nh dµ n + + µ R n ln n d ( ) dµ + + d R ln n + µ R n ln n ( ) n d I d n µ + R n ln + ns nr ln n ( µ + s ) nh H A h és a h az -edk kmpnens mlárs entalpája az elegyben és a keverés előtt tszta állaptban. A H és H pedg az elegy entalpája, ll. az összetevők keverés előtt entalpának az összege. Belső energa U nu n ( h pv ) nh n pv H p nv H pv H pv U ehát a térfgat, az entalpa és a belső energa nem váltzk az deáls elegyítés srán. Ezt úgy s kfejezhetjük, hgy ezek a függvények addtívak. Kétkmpnensű elegyek állapt függvényenek ábrázlása Kétkmpnensű elegyek állapt függvényet ábrázljuk az, ll. az függvényében. Példaként tekntsük a szabad entalpát, lletve a mlárs szabad entalpát. Bármelyk másk állapt függvény ábrázlása hasnló módn történk. G Legyen a szabad entalpa G n µ + nµ, a mlárs szabad entalpa µ µ + µ. n + n Mvel kétkmpnensű elegyeknél a két kmpnens mól törtjének összege egy: +, ezért µ µ + ( ) µ. Ha szernt dfferenáljuk ezt a kfejezést a µ ( ) görbe érntőjének az dµ ránytangensét kapjuk meg: µ µ. P pntban érntőt húzunk a µ ( ) görbéhez. Az érntő A és C d pntban metsz a függőleges tengelyeket. Az érntő ránytangense az ABC hármszög BC befgójának és AB befgójának a hányadsa. Az AB szakasz értéke egy, a BC szakasz hssza így µ µ értékkel lesz egyenlő.
12 A µ ( ) görbe az 0, ll. helyen, azaz a függőleges tengelyen a -es kmpnens van. Hasnlóan az, ll. 0 helyen pedg a függvény értéke kapjuk a µ és a C pntban a µ ( ) és ( ) µ értéket vesz fel, hszen tt sak µ lesz. Az A pntban µ értékét. Ezek alapján könnyen megszerkeszthetjük a µ görbéből a µ görbéket. A szerkesztés eljárást érntő metszéses eljárás -nak nevezk. Különböző értékeknél érntőt húzunk a µ ( ) görbéhez, az érntők a függőleges tengelyeken kmetszk a µ és a µ értékeket. Ezeket vízszntesen vsszavetítjük a megfelelő értékhez. Ezután a különböző µ, lletve µ értékeket összekötjük és megkapjuk a megfelelő görbéket. Ez az eljárás lehetővé tesz, hgy a µ ( ) és µ ( ) görbékből megkapjuk a µ ( ) görbét. Ekkr egy adtt -nél a µ, lletve µ értéket vízszntesen a jbb ldal, lletve a balldal függőleges tengelyre vetítjük, majd a metszéspntkat összekötjük. Ahl az összekötő egyenes metsz az -nél húztt függőleges egyenest, tt lesz a µ ( ) görbe egyk pntja. Még egy érdekesség Ha például a ( ) -nél, akkr a µ ( ) görbe sökken és frdítva. Ugyans a Gbbs-Duhem reláó szernt dµ + dµ 0 ezt az összefüggést d -gyel sztva dµ dµ dµ d dµ + 0 és átrendezve < 0. Ez utóbb egyenletből ha > 0, akkr d d dµ d d dµ < 0, azaz ha µ ( ) d nő, akkr ( ) Példák elegyekre. Gázkeverékek Kétféle szemlélet mód: a./ az egyk esetben mnden kmpnens ktölt a rendelkezésre álló teljes teret és abban paráls (részleges) nymása van. Ha,,, n kmpnens van, akkr az össznymás pp +p + +p n a paráls nymásk összege. Az általáns gáztörvény szernt
13 nr n R n R n R R nr p n ( n + n nn ) V V V V V V Ha n n, akkr n n n p p + p n p p + p n p p, n n n ahl p p az -edk kmpnens paráls nymása, amely az össznymás és az -edk kmpnens mltörtjének a szrzata. Ez Daltn törvénye. b./ A másk szemléletnél mndegyk gáz sak egy részleges, paráls térfgatt fglal el az egész térből, de ebben a térrészben a nymása a teljes nymás. n R V V + V V n. Az általáns gáz törvény szernt V, így p n R n R nnr V p p p vábbra s legyen n n, ekkr elsztva a fent összefüggést n n -nel, kapjuk, hgy V V + V nv. Így a paráls térfgatk V V. Ez Amagat törvénye. Híg ldatk Híg ldatról beszélünk, ha a knentráó ksebb mnt 0,0 ml/lter 0.0ml / l. Ideáls híg ldatnál sak az ldószer párlg az ldtt anyag nem párlg. Általában az ldószer deálsan vselkedk. Rault törvénye Zárt térben a híg ldat felett mérhető ldószer gőznymás, p, ksebb mnt a tszta ldószer felett mérhető ldószer gőznymás, p. A relatív ldószer gőznymás sökkenés aránys az ldtt anyag móltörtjével, -szel: p p p A p és a p értékét a hőmérséklet függvényében ábrázlva a következő ábrát kapjuk: A felső görbe a tszta ldószer gőznymását ábrázlja a hőmérséklet függvényében, az alsó görbe az ldat gőznymását. A és a a tszta ldószer fagyás-, lletve frráspntját ábrázlja, míg a és a az ldat fagyás- és frráspntját jelz. Látható, hgy a fagyáspnt sökken, a frráspnt meg emelkedk, ha ldtt anyagt s tartalmaz az ldószer.
14 Fagyáspnt sökkenés és frráspnt emelkedés kszámítása Mnd a két váltzást azns eljárással lehet meghatárzn. Nézzük a frráspnt emelkedést. Egyensúlyt tételezünk fel az ldat és az ldószer gőze között. Ekkr mnden ntenzív mennység értéke azns az egyes fázskban. A hőmérséklet és a nymás mellett az ldószer kéma ptenáljának az értéke s azns mnd a gőz ( µ g ), mnd a flyadék ( µ ) fázsban: µ µ g Mvel az ldószert deálsnak feltételezzük, ezért írható, hgy µ + R ln( ) µ, ahl µ a tszta ldószer kéma ptenálja, a hőmérséklet, R az általáns gázállandó, az ldtt anyag móltörtje és (-) az ldószer móltörtje. Így µ g µ + R ln( ). Ks váltzáskat feltételezve írhatjuk: dµ g dµ + Rd( ln( ) ) G Felhasználva a S összefüggést, a mlárs mennységekre írhatjuk: dµ s, lletve dµ g sg d és dµ sd d sg d ( sd ) Rd( ln ( ) ) ( sg s ) d Rd( ln ( ) ) Az entrópa váltzás a flyadék és a gőz állapt között a rendszer párlgáshőjével, lletve frráshőjével (r) r aránys sg s. Így r d Rd( ln ( ) ) Átrendezve ezt az összefüggést: r d d( ln( ) ) R Ez egy szétválasztható váltzójú dfferenálegyenlet, a bal ldal sak függvénye, míg a jbb ldal sak függvénye. Integrálva mnd a két ldalt: r + C ln ( ), R ahl C ntegrálás állandó, amelyet a következő feltétellel tudunk meghatárzn. Ha 0, azaz ha nns ldtt anyag az ldószerben, akkr a frráspnt a tszta ldószer frráspntja,.
15 r R ( 0) + C ln, r mvel ln0, ezért C. R Az így meghatárztt knstanssal: r r ln ( ) R R Ez az összefüggés használható a smeretében a értékének a meghatárzására. vább egyszerűsítést lehet tenn, ha. Ebben az estben ln ( ). Ezzel az egyszerűsítéssel r R Ebből R R. r r Ez utóbb közelítést akkr használhatjuk, ha a különbség ks. Kétkmpnensű elegyek frráspntja az összetétel függvényében l: lkvdusz görbe, megadja, hgyan függ a frráspnt a flyadék összetételétől g: gőz görbe, megadja, hgyan függ a frráspnt a gőz összetételétől Azetrps elegyeknél a frráspnt függése az összetételnél:
16 Fraknált desztlláó Az. összetételű elegyet frralják. A gőz összetétele lyan, mnt a. összetételnél. Ezt a gőzt lesapatják, majd frrásba hzzák, ekkr a gőz összetétele lyan, mnt a 3. összetételnél, stb. Így el lehet jutn a tszta kmpnenshez. Kétkmpnensű elegyek fagyása Ha "." összetételű elegyet kezdünk hűten, akkr az "A" krstályk jelennek meg, majd a görbe mentén haladva a töréspntg váltzk az összetétel. A töréspnttól már nem váltzk az összetétel. A "." összetételű elegy hűtésénél a "B" krstályk jelennek meg először. Hűtő keverékek: 00 g jég + 3 g NaCl - C 00 g jég + 43 g CaCl -55 C Vízgőz desztlláó Vízgőzt vezetnek be lyan rendszerbe, amely vízzel nem elegyedő szerves ldószert tartalmaz. A vízgőz egy része lesapódk, felmelegít a rendszert és a két egymással nem elegyedő flyadék frrásba jön lyan hőmérsékleten (), amely alasnyabb, mnt bármelyk összetevő frráspntja ( g, sz ) a nrmál nymásn. A két flyadékgőz paráls nymásanak (p vízgőz p g, p szerves ldószer p sz ) összege megadja a külső nymást (p 0 ) : p p g + p sz. A gőzben a két egymással nem elegyedő flyadék paráls nymásanak aránya megegyezk a két mól szám arányával: msz nsz M sz msz M g p * sz ng mg mg M sz pg M g
17 A két paráls nymásra fel lehet írn a Clausus-Clapeyrn egyenletet: HgM g R g p g pe és HszMsz R sz p sz pe A H g és a H sz a vízgőz és a szerves ldószer frráshője. A vízgőz desztlláó alkalmas a szerves ldószerek eltávlítására különböző élelmszerekből. Pl. laj heánnal történő kvnása után a heán eltávlítására. (Lásd. példatár 3-57, 58 és 59 feladatk). Gázk ldhatósága Henry törvénye Zárt rendszerben az ldtt gáz és az ldat felett a gáz egyensúlyban van, azaz a gáz és az ldtt gáz kéma ptenálja megegyezk a két fázsban: g + R ln p µ + R ln, ahl g és µ a tszta gáz mlárs szabad entalpája, lletve kéma ptenálja. p a gáz nymása, a hőmérséklet, R a gázállandó és az az ldtt gáz mól törtje az ldatban. A fent összefüggést átrendezve és p-t kfejezve kapjuk, hgy: µ g ln p ln R µ g p e R Ez azt jelent, hgy annál több gázt tudunk felldan, mnél nagybb a nymás értéke. Ozmózs nymás Az U-alakú edény két szárában kezdetben az ldószerből és ldtt anyagból álló elegy szntje és a tszta ldószer szntje azns vlt. A két flyadékt egy lyan hártya választja el egymástól, amelyen sak az ldószer mlekula képes áthaladn (félgáteresztő hártya). Egy bznys dő elteltével az ldat szntje megemelkedk, míg az ldószer szntje lesökken. Oldószer megy át a hártyán. A kalakult nymás különbséget (p ' -p) meghatárzzuk. Egyensúlyban az ldószer kéma ptenálja mndkét ldaln azns értékű: µ (, p) µ (, p' ) + R ln( )
18 Ezt az összefüggést átrendezve és felhasználva, hgy d µ vdp, azaz µ (, p) µ (, p' ) v( p p' ), valamnt ln( ), ha skkal ksebb, mnt kapjuk: nldt tan yag v( p p' ) R R. nldószer + nldt tan yag Ebből kfejezzük a nymás különbséget: n n p ' ldt tan yag ldt tan yag p R R R v( nldt tan yag + nldószer ) V. ehát az zmózs srán kalakuló nymáskülönbség aránys az ldtt anyag knentráójával. Általánsíttt Gbbs-f. fázs szabály Fázs defníója: az ntenzívek azns módn függnek az etenzívektől. A rendszerben legyen n ntenzív mennység y, y,, y n és n etenzív mennység,,, n ezek között fenn áll az állapt egyenlet, ezért sak n- választható szabadn. Az ntenzív mennységek: pl. hőmérséklet, nymás, elektrms ptenál, kéma ptenál. Az etenzív mennységek: pl. hő, térfgat, elektrms töltés, tömeg. Legyen N fázs a rendszerben. Egyensúly esetén mnden fázsban az egyes ntenzívek megegyeznek: y y N. y y y N y... y n y N n y n Ez összesen n-szer (N-) egyenlet. A szabadság fkk száma (f), azaz hány ntenzív mennység választható meg szabadn: f N ( n- ) n ( N- ) n N. Az első tag az N fázsban levő állaptegyenletek matt áll fenn, a másdk tag az egyensúlyt kfejező egyenletek matt. Ha két ntenzív mennység van pl. a hőmérséklet () és a nymás (p), valamnt K kéma kmpnens, akkr f K + N. Ha K, (azaz egy kéma kmpnens van a rendszerben) K és N (egy fázs van jelen), akkr f K és N (két fázs van jelen), akkr f K és N 3 (hárm fázs van jelen) akkr f 0. Egy kéma kmpnensnél és egy fázsnál a rendszer szabadság fka, két fázsnál a szabadság fk és hárm fázsnál pedg nulla. ermészetesen a rendszer zárt és egyensúlyban van. A nulla szabadság fknál van a rendszer hármas pntja, azaz egyetlen hőmérséklet és egyetlen nymás esetén van a hárm fázs egyszerre jelen a rendszerben. Ezek a nymás és hőmérséklet értékek egyértelműen meghatárzttak, a hőmérők htelesítéséhez lehet felhasználn a hőmérséklet értékeket. Két tpkus p- grafkn látható a következő ábrán:
19 Irreverzbls termdnamka flyamatk Lkáls egyensúly: a teret ks részekre sztjuk. Ha elegendően ks részekre történk az sztás, akkr egy ks térrészen belül az ntenzív állaptjelzők értéke aznsnak teknthető, de a szmszéds részekben már különböző lesz. Így jön létre az ntenzívek gradense, amely az etenzívek áramlását eredményez. ermelektrms jelenségek Kísérlet tapasztalatk Seebek-hatás (88): Egy "A" és egy "B" fém érntkezés pntja különböző hőmérsékletűek, és. A végtelen nagy belső ellenállású vltmérővel mért feszültség, ϕ, aránys a hőmérsékletkülönbséggel -vel: 3 ϕ α + α + α Az α, α, α3 együtthatók a két fém anyag mnőségétől függenek. A hőmérséklet különbség ϕ feszültség különbséget hz létre. Pelter-hatás (834): Az "A" és "B" fémeken az átflyó áram hatására megváltzk a két érntkezés pnt hőmérséklete az egyk lehűl, a másk felmelegszk. A keletkezett Pelter-hő Q π AB t A π AB az "A" és "B" fémekre jellemző Pelter-féle együttható, t az dő. Ebben a kísérletben a ϕ feszültség különbség hőmérséklet különbséget hz létre. hmsn-hatás (856): Hmgén fémrúdban egyenletes hőmérséklet gradenst hzunk létre. A rúdban flyó áram hatására ez a hőmérséklet gradens megváltzk. A keletkezett hmsn-hő: Q h h ν t A ν h a hmsn-együttható, t az dő és az a hsszúság, amelyen a Q h keletkezk. Itt szntén a ϕ feszültség különbség hz létre hőmérséklet különbséget. Benedks-hatás:
20 Két azns anyagú és különböző hőmérsékletű (, ) fém érntkezésekr feszültség mérhető. Itt a hőmérséklet különbség ϕ feszültség különbséget hz létre. A fent ún. termelektrms jelenségek magyarázata a következő. Két fém (A,B) érntkezésekr, ha a fémek elektrn felhő érntkezésben vannak egymással, azaz a távlságuk 0-8 m-nél ksebb, akkr közöttük ún. érntkezés ptenál lép fel. Ez azt jelent, hgy az egyk fémről (A) a máskra (B) elektrnk mennek át. Így az egyk fém (A) pztív töltésű, míg a másk (B) negatív töltésű lesz. Ez a ptenál függ a hőmérséklettől. A mérhető ptenál különbség ksny érték. Pl. réz és knstantán esetén a Seebek hatásnál C hőmérséklet különbségnél a mérhető feszültség mndössze 4 µ V. A fent jelenségek tpkus kereszteffektusk. Elmélet leírásuk a termdnamka nyelvén az Onsager-elmélet alapján. A leírás főbb lépése:. Mérlegegyenletek felírása tt a belső energa és az entrópa mérlegét írjuk fel.. Entrópa prdukó kfejezése a mérlegegyenletekből 3. Entrópa prdukó felírása a termdnamka erőkkel és áramkkal: σ s X J Két ntenzív mennység gradense esetén: σ s XJ + X J Mst az egyk termdnamka erő X, a hőmérséklet gradens és a másk termdnamka erő X ϕ, az elektrms ptenál gradens. 4. Onsager elmélete alapján ha a termdnamka erők nem túl nagyk, azaz a gradensek nem túl meredekek, akkr a termdnamka áramk a termdnamka erők lneárs kmbnáója. Pl. két termdnamka erő esetén: J LX + L X J LX + L X Jelen esetben a J J q, a hőáram és J J v, az elektrms (vllams) áram. Lehet a termdnamka erők és áramk között ún. hbrd felírást s alkalmazn, ekkr az egyk áramt (J ) és a másk áramhz tartzó erőt (X ) fejezzük k a az egyk erő (X ) és a másk áram (J ) segítségével: ' ' J L X + LJ ' ' X L X + L J 5. Az L j együtthatók meghatárzása és az anyag jellemzőkkel való kfejezése. A termelektrms jelenségeknél a Seebek-, Pelter- és hmsn együtthatók segítségével kfejezzük az L j mennységeket és meghatárzzuk az együtthatók között összefüggéseket. Elmélet mdell Egy dmenzós mdell, sak rányban van hő és elektrms áram.
21 A keresztmetszetű fémes vezetőt tekntve az és helyen legyen a hőmérséklet és, az elektrms ptenál ϕ és ϕ. A hőáramsűrűség J q, az elektrms áramsűrűség J v. u a fajlags belső energa, s a fajlags entrópa. A vzsgált térfgat V A( ) és a sűrűség ρ. Belső energa mérlege: d( ρa( ) u) AJ q ( ) AJ q ( ) + [ ϕ( ) ϕ( )] J v A dt és az entrópa mérlege: d( ρa( ) ) ( ) ( ) s J q A J q A + σ s A( ) dt A belső energa egyrészt azért váltzk meg, mert az helyen beáramltt és az helyen káramltt hő különbsége bent marad az A( - ) térfgatban, AJ ( ) AJ ( ) q q, másrészt azért mert az elektrms J áram hőt termel, [ ( ) ( )] q ( ) A ϕ ϕ J v A. Az entrópa váltzást az helyen beáramltt entrópa, J q ( ) A és helyen káramltt entrópa, különbsége, lletve az entrópa prdukó σ s A( ) adja meg. A két mérlegegyenletet elsztjuk A( - )-gyel: dρu J q ( ) J q ( ) ϕ( ) ϕ( ) + J v dt J q ( ) J q ( ) dρs + σ s dt Ha, akkr a fent különbség hányadsk határértéke a megfelelő dfferenál hányadsk értéke lesz: du J q ϕ ρ J v dt ds J q ρ + σ s dt du p Felhasználva az I. főtételt: du ds pdv, ebből kfejezve ds-t ds + dv. s s Másrészt tudjuk, hgy egy kétváltzós függvény megváltzása ds du + dv. Összehasnlítva ezt a u v s két kfejezést kapjuk, hgy. Az elektrms ptenál gradense az elektrms térerősség, E: u ϕ E. Felhasználva ezen összefüggéseket: du J q ρ EJ v dt ds J q ρ + σ s dt
22 ds ds du A dt du dt du dt közvetett dfferenálással kapjuk, hgy: ds ds du du J q ρ ρ ( ρ ) + EJ v dt du dt dt. Ezzel az entrópa mérlegegyenlete: J q Ebből kfejezzük az entrópa prdukót: J q J q σ s + EJ v + + J q J q + EJv +σ s, lletve az összevnásk után kapjuk, hgy: σ s EJ v + J q Mvel az E és J q mérhető ezért élszerű ezeket a mennységeket kfejezn az J v és a azaz hbrd felírás módt alkalmazn. A dfferenálás műveleteket elvégezve: Jq E L L + LJv + LJv mennységekkel, J q L + L J v E L + LJ v A α -típusú az J v β -típusú, ezért L -L. L A következő jelöléseket vezessük be: ρ λ, L π, a Pelter-f együttható és L vll, a ρ vll a fajlags elektrms ellenállás. J q λ + πj v () π E + ρvll J v () Ezek az összefüggések írják le a fő és kereszteffektuskat. Ha az J v 0, akkr a hőáram sak a hővezetés tagt tartalmazza: J q λ, ez a Furer-f hővezetés egyenlet.
23 Ha a hőmérséklet állandó, azaz áll., akkr az elektrms térerősség E ρ vll J v, azaz az Ohm törvényt π kapjuk. A J q kfejezésében a π Jv tag, az E kfejezésében a tag adják a kereszthatásk leírását. A Seebek-hatás esetén a mérhető feszültség kszámítása abban az esetben, amkr a () egyenletben sak a π kereszthatás ( ) van jelen: Feltételezve, hgy a vltmérő belső ellenállása végtelen nagy és a körben nem flyk áram (I V 0), a mért feszültség az egyes vezető szakaszkn fellépő elektrms térerősségből számítható a következő ntegrállal: π A π B π B U Esds d + d + d π A π + B π A π B π A π d d d B α Ha a - hőmérsékletkülönbség nem túl nagy, akkr az ntegrálás középérték tétele alapján jó közelítéssel vsszakapjuk a kísérlet eredményeket, azaz a mért feszültség egyenesen aránys a hőmérsékletkülönbséggel. Ha nagybb a hőmérsékletkülönbség, akkr smern kell a π A és π B Pelter együtthatók hőmérsékletfüggését, és az ntegrált kell kszámln. Az α a Seebek együttható. A Pelter-hatás srán keletkező hő meghatárzása az () egyenlet másdk tagjának segítségével. ekntsünk egy A és B fémből álló érntkezés helyet. Ide π AJ V J q hő érkezk és π B J V J q hő távzk, ezért az érntkezés helyén a kettő különbsége tt marad, azaz az érntkezés hely felmelegszk. A keletkező hő τ dő alatt: Q ( π A J V π B J V ) τ ( π A π B ) Q V a Q V a τ dő alatt át áramltt elektrms töltés mennység. A hmsn-effektusban keletkező hőt meghatárzhatjuk, ha az () és () egyenletekkel kfejezett J q -t és E-t behelyettesítjük a belső energa mérlegébe: du J q ρ EJ v dt du π ρ λ + πjv + ρvll JV JV dt Itt elvégezve a kjelölt dfferenálást és szrzáskat, kapjuk, hgy: du π ρ λ ( πj ) V + JV + ρvll JV dt Itt az első tag a hővezetéssel szállíttt hőt írja le, az utlsó pedg az elektrms áram által keltett Jule-hőt. A középső két tag írja le a hmsn-hatás srán keletkező hőt, Q h. Mvel az elektrms áram állandó, ezért a J V 0. A hmsn-hő:
24 π J π π Qh ν h JV V V V V π π π π JV + JV JV Összehasnlítva ennek a kfejezésben az első felírást a kaptt utlsó alakkal, kapjuk, hgy ν ( πj ) + J π V J + J h π π α π Ebben a kfejezésben α a Seebek együttható, π a Pelter együttható és összefüggés az egyes termelektrms együtthatók összefüggését írja le. ν h a hmsn együttható. A fent A termelektrms jelenségek gyakrlat alkalmazása. Hőmérséklet mérése termelemmel A Seebek-hatás alapján két fémből, pl. rézből és knstantánból (rézötvözet) készített termelem htelesítés után alkalmas hőmérsékletmérésre. A htelesítéskr az egyk érntkezés pntt a referena hőmérsékleten (pl. víz és lvadó jég keveréke: 0 C) tartjuk, míg a másk hőmérsékletét egy termsztát segítségével különböző értékekre állítjuk be. Mérjük az U feszültséget és smerjük a hőmérsékletkülönbséget, ábrázljuk a függvényében az U értékeket. Feltételezve, hgy a hőmérsékletkülönbség és a feszültség között az összefüggés: 3 U α + α + α a mért pntkra a legksebb négyzetek módszerével regresszós görbét llesztünk és meghatárzzuk az α, α és α 3 paraméterek értékét. Ezután a paraméterek és a mért feszültség smeretében kszámítjuk a két érntkezés pnt között hőmérsékletkülönbséget. Ha a referena pnt a 0 C, akkr a értéke a C-ban mért hőmérséklettel egyenlő. A termelem előnye: ks méret (néhány tzed mm) ks hőtehetetlenség nagy érzékenység és pntsság hátránya: a mérhető feszültség meglehetősen ks érték, pl. Cu-K termelemnél C hőmérséklet különbség esetén 4 µ V 4*0-6 V. Érzékeny vltmérőre van szükség a méréshez, ezért vsznylag drága hőmérsékletmérő módszer. A referena pnt hőmérséklete lehet 0 C-tól különböző s, lehet például a környezet hőmérséklete s. A különböző referena pntkhz természetesen más és más α, α és α 3 értékek tartznak. Ezeket, vagy méréssel, vagy kvantummehanka számításkkal meg lehet határzn.. Hőáram mérése Különböző hőszgetelő falakn keresztül flyó hőáram smerete skszr szükséges az energetka számításkhz. A hőáramt lehet közvetlenül mérn hőárammérő lapkkal. Ezek a lapk vsznylag nagyn keskeny lemezen nagyn sk egymással srba kötött termelemet tartalmaznak ly módn, hgy a lemez egyk ldalán vannak az egyk hőmérsékletű érntkezés pntk, a lemez másk ldalán a másk hőmérsékletű pntk. A nagyn keskeny lemez (a keskeny lemez gyakrlatlag nem váltztatja meg a mérn kívánt hőáramt) két ldala között nagyn ks a hőmérsékletkülönbség (néhány tzed, század vagy ezred fk különbség). Ez a nagyn ks hőmérsékletkülönbség nagyn ks feszültséget eredményez, de ha a sk (néhány száz vagy ezer) termelemet srba kötjük, akkr jól mérhető feszültséget kapunk. A hőáram mérő felépítése: A hőárammérő lapt s htelesíten kell. A htelesítés srán meghatárzzuk, hgy a különböző hőáram értékekhez mekkra feszültség tartzk. Általában a hőáram és a mért feszültség között egyenes aránysság áll fenn, ha nem túl nagy a hőáram.
25 Dffúzó Dffúzó akkr jön létre egy rendszerben, ha abban knentráó különbség, vagy kéma ptenál különbség van jelen, és ezek hatására a knentráó vagy a kéma ptenál kegyenlítődk az anyagáram megndulásával. A dffúzó megvalósulást a részeskék hőmzgása tesz lehetővé. Ugyans a hőmzgás matt nem töltk k a részeskék a teret nagyn szrsan és így vannak lyukak a dffundáló részeskék számára. Egy-egy lyen lyukban a dffundáló részeske lkáls egyensúlyban van. Ahhz, hgy egy lyen lyuk -ból a következő lyuk -ba kerüljön át aktválás energára van szüksége. Kísérlet tények Fk I. törvénye Ha a knentráó gradens állandó, akkr a A keresztmetszeten t dő alatt átáramltt m tömeg: m D A t m m A tömegáram: J m és tömegáram sűrűség: j m t t A Például az ldódás flyamata: a knentráó gradens és a tömegáram ránya ellentétes. Példák. Egy sejtet egy knentráójú ldószerbe tesszünk. A sejtben a t0 dőpntban nns ldószer. Kérdés t dő elteltével mekkra lesz az ldószer knentráó, a sejt belsejében? Feltételek: - a sejt gömb alakú, sugara r, a sejt vastagsága - a knentráó gradens: állandó Az átáramltt tömeg a gömb térfgata szrzva a knentráó váltzással a gömb belsejében: 4πr 3 m 3 A felület, amelyen a dffúzó lejátszódk a gömb felülete: A 4r 3 π Ezeket az adatkat beírva Fk I. törvényébe kapjuk, hgy: 3 4r π D 4πr t. 3 Ezt az egyenletet átrendezve:
26 d D 3 dt r Ez egy szétválasztható váltzójú dfferenálegyenlet, amelyet ntegrálva balldaln a knentráó, jbbldaln az dő szernt: 3D ln ( ) + C t r C egy ntegráós knstans, amelyet a kezdet feltétellel ( t 0 ) 0, azaz a flyamat kezdetén a sejten belül az ldószer knentráója nulla, határzhatunk meg: ln C, beírva a fent egyenletbe: ln 3D r ( ) ln( ) t Átalakítva és ábrázlva: 3D t r e. Dffúzó membránban A membrán két ldalán a knentráó és, a dffúzós együttható a membránban D D + α, azaz a dffúzós együttható függ a knentráótól. Kérdés lyenkr mlyen a ( ) knentráó elszlás a membránban? Feltételek: a tömegáram sűrűség állandó: dm j m áll. dtda d j D + α. Fk I. törvénye szernt m ( ) d jm d ( +α)d D Ezt a szétválasztható váltzójú dfferenálegyenletet ntegrálva kapjuk, hgy j m d ( + α ) d, 0 D j ( ) [ ( ) m +α 0 ] D α α α α α jm α α α α α α D Ezt a -re másdfkú egyenletet megldva kapjuk, hgy
27 ( ) α α α + + ± D j m Az α előjelétől függően a knentráó elszlás a membránban az ábrán látható: Fk II. törvénye Általában nehéz bztsítan, hgy a knentráó gradens állandó legyen. Ha a knentráó gradens nem állandó, akkr a knentráó váltzását a hely és az dő függvényében a következő egyenlet írja le: D t, lletve + + z D z y D y D t és ha Dáll., akkr D t, lletve + + z y D t Kérdés m az általáns megldása ennek az egyenletnek? Furer megldása szernt a knentráó hely és dő szernt függvényét egy hely szernt és egy dő szernt tényező szrzatának frmájában keressük: ( ) ( ) ( ) t t Ψ Φ, Ezt a függvényt írjuk be a Fk II. törvényébe. ( ) ( ) () ( ) d d t D dt t d Φ Ψ Ψ Φ Ez egy szeparálható dfferenálegyenlet: () ( ) ( ) ( ) λ Φ Φ Ψ Ψ d d dt t d t D mvel a bal ldala sak az dő és a jbb ldala sak a hely függvénye, ezért ezek egy knstanssal, a λ szeparáós állandóval egyenlők. A balldal megldása: ( ) () t D dt t d Ψ Ψ λ ( ) Dt ae t λ Ψ. A jbbldal megldása: ( ) ( ) dt d Φ Φ λ
28 Φ ( ) b ( λ + ) sn, λ l πν és π ν λ ν,,... l a, b, l ntegráós állandók. Az általáns megldás: π ν Dt l πν (, t) ν (, t) aν bν e sn. ν ν l A knkrét feladatkban a knkrét függvényeket a kezdet és a perem feltételek határzzák meg. Példák:. Dffúzó végtelen féltérbe Ilyenkr a végtelen kterjedésű féltérben egy állandó knentráójú anyag van, amelyk a másk féltérbe dffundál. t > 3 > t t A kezdet feltétel: (, 0) 0 A perem feltétel ( ) mnden >0 értékre. 0, t állandó A knentráó értéke térben és dőben az alsó féltérben: (, t) erf, ahl az erf függvény a hba függvény, zárt alakban nem adható meg Dt sak a következő ntegrállal: erfz. Mdell ukr dffúzójára répaszeletben: π z e 0 y dy Egy hengerben az dőmérés kezdetekr a ukr knentráó legyen
29 A hengerben sak a sugár rányában van dffúzó a palástn keresztül, a véglapkn elhanyaglható, mvel l >> r. Ha elég hsszú deg nézzük a dffúzót, akkr a sn-s tagk lesengenek és sak az epnenáls tag marad meg. A hengeren kívül mndg bztsítjuk, hgy a ukr knentráó nulla legyen. Ezt a feltételt úgy lehet vsznylag jól megvalósítan, hgy a kdffundált ukrt mndg eltávlítjuk, például víz ellenárammal, vagy a henger gyakr áthelyezésével tszta vízbe. t dőpllanatban a ukr knentráó a hengerben : BDt r Ae, az A és B ntegráós állandók. Ez az összefüggés mdell rendszerben alkalmas a D dffúzós állandó meghatárzására s. Ilyenkr az ln értékét ábrázlják az dő függvényében és a kaptt egyenes meredekségéből az A és B knstansk smeretében a D értéke kszámlható. A dffúzós állandó függ a hőmérséklettől: Gázknál a D aránys a hőmérséklet négyzetgyökével, lletve a gázrészeskék átlags sebességével D ~ ~ v Flyadékknál ε k D D 0 e, ahl az ε ún. aktválás energa, k a Bltzmann állandó és az abszlút hőmérséklet. ε az az energa, amellyel a részeske képes az egyk egyensúly helyzetből a máskba átlépn a hőmzgás srán. Ugyans a flyadék nem tölt k szrsan a teljes teret, ks lyukak vannak a részeskék között és az egyk lyen lyukból vándrl a részeske a máskba a knentráó gradenssel szemben. Az ε általában 0,-0,0 ev értékű. A D nagyságrendje 0-0 m /s. Makrmlekulákra (gömb alkt feltételezve) k D, ahl az η a közeg vszkztása, r a részeske sugara. 6πηr Dffúzó vzsgálata az Onsager elmélet alapján Elmélet mdell, sak rányban van dffúzó, a vzsgált keresztmetszet legyen egységny A. Legyen több kéma kmpnens (,, 3, ) és az egyes kmpnensek tömege legyem m, átlags sebessége v és sűrűsége ρ. Az egyes kmpnensek egymással kéma reakóba s léphetnek és így az egyes kmpnensek mennysége sökkenhet, lletve nőhet. A dffúzó leírására általában speáls vnatkztatás rendszert kell használn. Nem élszerű az edényhez rögzíten a vnatkztatás rendszert. Skszr lyan síkt választanak vnatkztatás rendszernek, amelyen az átflyó kmpnens áramk összege zérus. A mérlegegyenletek: d. tömegmérleg ρ dt J + dm dt ρ ρ ρ a közeg sűrűsége,, az -k kmpnens tömegtörtje, az összes tömegtört összege, ρ J az -k kmpnens tömegárama, az összes tömegáram összege J 0. A ρv ρ v összefüggéssel defnált v sebességgel haladó felületen átlépő kmpnensek tömegenek összege nulla. dρ v + ρ dt 0
30 dv p. mpulzus mérleg ρ + ρ dt f, ahl f az -k részeskére ható erő és pmv az mpulzus. d v p 3. knetka energa mérlege ρ + v ρ fv dt du v J u 4. belső energa mérlege ρ + p + f J dt ds du p dρ µ d 5. entrópa mérlege + + σ s dt dt ρ dt dt Ezekből a mérlegegyenletekből az entrópa prdukó, σ s J u + f µ J σ s dm µ dt Ez az általáns kfejezés tartalmazza a J u belső energa áramát, amely a hőmérsékletkülönbség hatására jön létre, a J tömegáramt, amelyet létrehzhat a részeskékre ható f erő, lletve a kéma ptenálkülönbség és szerepel benne az a tömegáram, amely a kéma reakók matt jön létre, ez az utlsó tag a kfejezésben. Izterm dffúzó A hőmérséklet állandó: áll., nns kéma reakó és nns a részeskékre ható erő. µ Ekkr az entrópa prdukóból sak a σ s J tag marad meg. Két kmpnensre felírva: µ J, A kéma ptenál deáls elegyre µ µ + R ln és µ µ + R ln. Általában mndg két kmpnensre kell felírn az egyenleteket, mert az egyk anyag dffúzója feltételez a másk anyag jelenlétét, amelyben a dffúzó lejátszódk, de ennek a közegnek s váltzk a knentráója a hely és az dő függvényében, hszen egyre több lesz benne a dffundáló anyag. Az kmpnens tömegárama a knentráóval, az M és M mlekula tömegekkel és az L együtthatóval felírható: R M M J L M M ( M M ) + Ez általánsabb, mnt Fk I. törvénye, mert fgyelembe vesz annak az anyagnak a knentráó váltzását, amelyben a dffúzó történk. M M Bznys esetekben - pl. híg ldatkban 0 (lyenkr valóban sak az egyk anyag M + M M ( ) dffúzóját vzsgáljuk) - ez az alak rövdíthető a következőre: R ρ J L M ρ, ha M D ρ, akkr R L
31 J ρ D, ez pedg Fk I. törvénye. ermdffúzó Ilyenkr a rendszerben hőmérsékletkülönbség s jelen van a kéma ptenál különbséggel egy dőben, ezért az entrópa prdukó: µ µ σ s J u A hőáram J J λ Q D ρ és J u Az kmpnens tömegárama J ρ D + k Ezekben a kfejezésekben λ a hővezetés tényező µ L D az kmpnens dffúzós együtthatója ha áll. ρ ( ) L q k a szeparáós állandó, amely megadja mekkra knentráó különbség jön létre a rendszerben D ρ levő hőmérsékletkülönbség hatására. µ Q Lq az kmpnens általszállíttt hő. D ρ ( ) Mvel L q Lq, ezért k Q, azaz a szeparáós állandó és az kmpnens által szállíttt hő µ között összefüggés van, az egyk a máskból kszámítható. Ennek gyakrlat haszna s van. Sret hatás, amkr hőmérsékletkülönbség hatására knentráókülönbség jön létre. Dufur hatás megadja mekkra hőmérséklet gradens alakul k a knentráó különbség hatására.
32 Kéma reakók Onsager elmélete szernt az entrópa prdukó a következő alakban írható fel lyan hmgén közegben, amelyben a hőmérséklet állandó és nns knentráó különbség, nns külső erőhatás és sak kéma reakók léphetnek fel: dm σ s µ dt dm a megadja az -k kmpnens tömegének dő szernt váltzását, µ kéma ptenál. dt A következő átalakítással az entrópa prdukó: dm d dn ( M n ) M, M és n az -k kmpnens mlekula tömege és mól száma. dt dt dt dn ' dn σ s µ M µ, ahl µ ' µ M dt dt Egy nagyn egyszerű példa: a reakó A + B C + D, azaz az A és B anyagból C és D anyag lesz. A reakó sebessége dn J: A dn J, B dn J, C dn J, D J dt dt dt dt Ezzel az entrópa prdukó: ' ' ' ' σ s ( µ A + µ B µ C µ D )J A ' ' ' ' A B C D µ + µ µ µ A összefüggés jbbldala a kéma reakó affntása. Egyensúlyban A0. Ideáls elegy esetén az affntás A B C A µ + µ µ µ Egyensúly esetén mvel A0, ezért D + R ln A + R ln B R ln R ln D + B C D C µ D R A µ µ µ A B K e. Ezt az összefüggést nevezk a tömeghatás törvényének Ha nns egyensúly, akkr az affntás, lletve a reakó sebesség: AB A R ln K C D C D és J LR ln K ln. AB Ez a lneárs törvény sak az egyensúly szűk környezetében érvényes. L együttható függ az összetételtől.
33 Hőmérséklet sugárzás Kísérlet megfgyelések Prevst (809): bármely test sugárz a környezetétől függetlenül a sugárzás erőssége rhamsan növekszk a test hőmérsékletével a hőmérséklet emelésével váltzk a sugárzás spektráls elszlása Krhhff (860): az abszlút fekete test sugárzására és elnyelésére vnatkzó megfgyelések Általában a testek a rájuk eső sugárzást (I 0 ) részben vsszaverk (I r ), reflektálják, részben elnyelk (I a ), abszrbeálják és a sugárzás egy része áthalad rajtuk (I t ). Az energa megmaradás tétele szernt I 0 I r +I a +I t ri 0 +ai 0 +ti 0. Az r a refleós együttható, az a az abszrpós együttható és a t a transzmsszós együttható. Abszlút fekete test, amely a ráeső sugárzást teljesen elnyel. Megvalósítása egy belül jól elnyelő festékkel bevnt dbzn levő nyílás Krhhff törvénye: e a e E E, ez az összefüggés azt jelent, hgy bármely testre a A az emsszó és az abszrpó aránya állandó E az abszlút fekete test emsszója, kbsátása Az abszlút fekete test abszrpója A, amelyre A, azaz az összes sugárzást elnyel. Az abszlút fekete test sugárzásának törvényszerűsége Stefan-Bltzmann törvény (878) A π térszögbe kbsáttt teljes energa A teljes energa λ + 4 E teljes σ, a σ 5,67 *0 8 W m K E teljes E λ dλ. A λ hullámhssznál a d λ sávszélességben kbsáttt energa E és ezeknek az energáknak a teljes összege (ntegrálja) adja a teljes kbsáttt energát. Az E λ energa függ a hullámhssztól:
34 > > 3. Wen-féle eltlódás törvény (893) 3 λ áll.,8978* mk ma 0 A görbe alatt terület megadja a teljes ksugárztt energát. Az egyre magasabb hőmérsékletekhez tartzó spektrumk mamuma egyre rövdebb hullámhsszaknál található. Plank (900) A fent elszlás görbéket jól leírta Plank által talált összefüggés. Plank feltételezte, hgy ez a sugárzás rezgő szllátrktól származk. Ezeknek az szllátrknak az energája nem vehet fel akármlyen értéket. Ezek az energa értékek sak kvantumsan váltzhattak. Ezzel a feltételezéssel a kbsáttt energa: 5 λ E dλ h λ h λk e f egy ks szllátr frekvenája, az elektrmágneses sugárzás terjedés sebessége, azaz a fény λ terjedés sebessége és egy részeske (ftn) energája ε hf, a h a Plank állandó. ehát a hőmérséklet sugárzás az atmk mlekulák hőmzgása következtében fellépő elektrms és mágneses tér váltzásából következő elektrmágneses sugárzás. Szürke sugárzó egy test, ha az abszrpós együtthatója független a hullámhssztól. Ezért a kbsáttt hőmérséklet sugárzásának a spektráls elszlása megegyezk az abszlút fekete test sugárzásának elszlásával, sak a szürkesugárzó test sugárzásának ntenztása alasnyabb. Fekete hőmérséklet: (effektív vagy sugárzás hőmérséklet) annak az abszlút fekete testnek a hőmérséklete, amelyknél egy adtt d λ hullámhssz tartmányban E dλ e dλ λ λ azaz a fekete test által kbsáttt energa megegyezk a vzsgált test által kbsáttt energával Színhőmérséklet annak a fekete testnek a hőmérséklete, amelynek a sugárzás elszlása megegyezk a kérdéses test sugárzás elszlásával. Nagybb s, ksebb s lehet a test hőmérsékleténél. Gyakrlat alkalmazás: hőmérséklet mérése Infra televízó Hőtérképészet Mndg a testek felületének hőmérsékletét mér. Élelmszerpar alkalmazás: elsősrban tt, ahvá nem mehetünk be, pl. kemenék belsejében követhető a sülő bjektumk (kenyerek, sütemények) hőmérséklete. Hűtés srán mérhetjük a hűlő termékek hőmérsékletét. Mélyhűtő tárlóban ellenőrzhető a fagyaszttt termékek hőmérséklete.
Hidrosztatikai problémák
Hidrsztatikai prblémák 11 hidrsztatikai nymással kapcslats gndlatmenetek Szájával lefelé frdíttt, vízzel telt mérőhengert kiemelünk egy nagybb kád vízből Kössünk rugós erőmérőt a mérőhengerre, s annál
RészletesebbenElektrokémiai fémleválasztás. Alapok: elektródok és csoportosításuk
Elektrkéma fémleválasztás Alapk: elektródk és csprtsításuk Péter László Elektrkéma fémleválasztás Elektródk és csprtsításuk - 1 Elektrkéma reakcó, elektród Mely reakcókat nevezzük elektrkéma reakcóknak?
RészletesebbenA mágneses tér energiája, állandó mágnesek, erőhatások, veszteségek
A mágneses tér energája, állandó mágnesek, erőhatások, veszteségek A mágneses tér energája Egy koncentrált paraméterű, ellenállással és nduktvtással jellemzett tekercs Uáll feszültségre kapcsolásakor az
RészletesebbenMATEMATIKA C 12. évfolyam 3. modul A mi terünk
MTEMTIK C 1. évflyam. mdul mi terünk Készítette: Kvács Kárlyné Matematika C 1. évflyam. mdul: mi terünk Tanári útmutató mdul célja Időkeret jánltt krsztály Mdulkapcslódási pntk térfgat- és felszínszámítási
RészletesebbenKristályszerkezetek és vizsgálatuk
Kristályszerkezetek és vizsgálatuk Az anyagk tulajdnságait atmjaik fajtája, kémiai kötésük jellege és kristályszerkezete együttesen határzza meg. A fentiekre a szén egy tipikus példa. A tiszta szén gyémánt
Részletesebben4. Gyakorlat, Hőtan. -ra emelkedik, ha a réz lineáris hőtágulási együtthatója 1,67. értékkel nőtt. Határozza meg, milyen anyagból van a rúd.
4 Gyakrlat, Hőtan 7111 Feladat Határzza meg az 50 m hsszú rézdrót megnyúlását, ha hőmérséklete 12 C -ról 32 C -ra emelkedik, ha a réz lineáris hőtágulási együtthatója 1,67 10 5 1/C A rézdrót megnyúlása
Részletesebben+ - kondenzátor. Elektromos áram
Tóth : Eektromos áram/1 1 Eektromos áram tapasztaat szernt az eektromos tötések az anyagokban ksebb vagy nagyobb mértékben hosszú távú mozgásra képesek tötések egyrányú, hosszútávú mozgását eektromos áramnak
RészletesebbenElektromágneses terek (VIHVA204, BSc kurzus) Szóbeli vizsgakérdések
Elektrmágneses terek (VIHVA204, BSc kurzus) Szóbeli vizsgakérdések 1. Ismertesse az elektrmágneses tér frrásmennyiségeit és a köztük lévő kapcslatt! 2. Ismertesse az elektrmágneses tér intenzitásvektrait
Részletesebben1.Tartalomjegyzék 1. 1.Tartalomjegyzék
1.Tartalomjegyzék 1 1.Tartalomjegyzék 1.Tartalomjegyzék...1.Beezetés... 3.A matematka modell kálasztása...5 4.A ékony lap modell...7 5.Egy más módszer a matematka modell kálasztására...10 6.A felületet
RészletesebbenTartalomjegyzék 2. fejezet. Egykomponensű rendszerek kémiai termodinamikája FSz szint
Katay György: Fzka kéma 2. Egykmnenű anyagk kéma termdnamkája / FSz znt artalmjegyzék 2. fejezet. Egykmnenű rendzerek kéma termdnamkája 02 02 FSz znt 2.F.1. A tandard állat 04 06 2.F.2. Elemek tandard
RészletesebbenIII. Áramkör számítási módszerek, egyenáramú körök
. Árakör száítás ódszerek, egyenáraú körök A vllaos ára a vllaos töltések rendezett áralása (ozgása) a fellépő erők hatására. Az áralás ránya a poztív töltéshordozók áralásának ránya, aelyek a nagyobb
RészletesebbenAz elektromos kölcsönhatás
TÓTH.: lektrosztatka/ (kbővített óravázlat) z elektromos kölcsönhatás Rég tapasztalat, hogy megdörzsölt testek különös erőket tudnak kfejten. Így pl. megdörzsölt műanyagok (fésű), megdörzsölt üveg- vagy
RészletesebbenMélyhúzás lemezanyagai és minősítési módszereik. Oktatási segédlet.
ÓBUDAI EGYETEM Bánki Dnát Gépész és Biztnságtechnikai Mérnöki Kar Anyagtudmányi- és Gyártástechnlógiai Intézet Mélyhúzás lemezanyagai és minősítési módszereik Oktatási segédlet. Összeállíttta: dr. Hrváth
RészletesebbenMETROLÓGIA ÉS HIBASZÁMíTÁS
METROLÓGIA ÉS HIBASZÁMíTÁS Metrológa alapfogalmak A metrológa a mérések tudománya, a mérésekkel kapcsolatos smereteket fogja össze. Méréssel egy objektum valamlyen tulajdonságáról számszerű értéket kapunk.
RészletesebbenFizika II. (Termosztatika, termodinamika)
Fzka II. (Termosztatka, termodnamka) előadás jegyzet Élelmszermérnök, Szőlész-borász mérnök és omérnök hallgatóknak Dr. Frtha Ferenc. árls 4. Tartalom evezetés.... Hőmérséklet, I. főtétel. Ideáls gázok...3
RészletesebbenMerev test mozgása. A merev test kinematikájának alapjai
TÓTH : Merev test (kbővített óraválat) Merev test mogása Eddg olyan dealált "testek" mogását vsgáltuk, amelyek a tömegpont modelljén alapultak E aal a előnnyel járt, hogy nem kellett foglalkon a test kterjedésével
RészletesebbenMISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR DOKTORI ISKOLA VEZETŐ: MTA rendes tagja TÉMACSOPORT VEZETŐ: MTA rendes tagja TÉMAVEZETŐ: egyetemi docens
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR ÚJ ELJÁRÁS AUTOKLÁV GÉPCSOPORTOK EXPOZÍCIÓJÁNAK MEGHATÁROZÁSÁRA PhD értekezés KÉSZÍTETTE: Szees L. Gábor okleveles géészmérnök SÁLYI ISTVÁN GÉPÉSZETI TUDOMÁNYOK DOKTORI
RészletesebbenBevezetés a kémiai termodinamikába
A Sprnger kadónál megjelenő könyv nem végleges magyar változata (Csak oktatás célú magánhasználatra!) Bevezetés a kéma termodnamkába írta: Kesze Ernő Eötvös Loránd udományegyetem Budapest, 007 Ez az oldal
RészletesebbenSzennyvíztisztítási technológiai számítások és vízminőségi értékelési módszerek
Szennyvíztsztítás technológa számítások és vízmnőség értékelés módszerek Segédlet a Szennyvíztsztítás c. tantárgy gyakorlat foglalkozásahoz Dr. Takács János ME, Eljárástechnka Tsz. 00. BEVEZETÉS Áldjon,
RészletesebbenVIII. ELEKTROMOS ÁRAM FOLYADÉKOKBAN ÉS GÁZOKBAN
VIII. ELEKTROMOS ÁRAM FOLYADÉKOKBAN ÉS GÁZOKBAN Bevezetés: Folyadékok - elsősorban savak, sók, bázsok vzes oldata - áramvezetésének gen fontos gyakorlat alkalmazása vannak. Leggyakrabban az elektronkus
RészletesebbenDarupályák ellenőrző mérése
Darupályák ellenőrző mérése A darupályák építésére, szerelésére érvényes 15030-58 MSz szabvány tartalmazza azokat az előírásokat, melyeket a tervezés, építés, műszak átadás során be kell tartan. A geodéza
RészletesebbenFeszített vasbeton gerendatartó tervezése költségoptimumra
newton Dr. Szalai Kálmán "Vasbetonelmélet" c. tárgya keretében elhangzott előadások alapján k 1000 km k m meter m Ft 1 1 1000 Feszített vasbeton gerendatartó tervezése költségoptimumra deg A következőkben
RészletesebbenVÍZGYŰRŰS VÁKUUMSZIVATTYÚ MÉRÉSE
Áramlástechnikai Géek VÍZGYŰRŰS VÁKUUMSZIVATTYÚ MÉRÉSE A vákuumszivattyúk lyan géek, amelyek egy zárt térből gázt távlítanak el, és ezzel részleges vákuumt hznak létre.. A mérés célja Meghatárzandók egy
Részletesebben5. IDŐBEN VÁLTOZÓ ELEKTROMÁGNESES TÉR
5 IDŐBEN VÁLTOZÓ ELEKTROMÁGNESES TÉR A koábbiakban külön, egymástól függetlenül vizsgáltuk a nyugvó töltések elektomos teét és az időben állandó áam elektomos és mágneses teét Az elektomágneses té pontosabb
RészletesebbenVillamosságtan. Dr. Radács László főiskolai docens A3 épület, II. emelet, 7. ajtó Telefon: 12-13 elkrad@uni-miskolc.hu www.uni-miskolc.
Vllamosságtan Dr. adács László főskola docens A3 épület,. emelet, 7. ajtó Telefon: -3 e-mal: Honlap: elkrad@un-mskolc.hu www.un-mskolc.hu/~elkrad Ajánlott rodalom Demeter Károlyné - Dén Gábor Szekér Károly
RészletesebbenBiostatisztika e-book Dr. Dinya Elek
TÁMOP-4../A/-/-0-005 Egészségügy Ügyvtelszervező Szakrány: Tartalomfejlesztés és Elektronkus Tananyagfejlesztés a BSc képzés keretében Bostatsztka e-book Dr. Dnya Elek Tartalomjegyzék. Bevezetés a mátrok
RészletesebbenKörnyezetvédelmi analitika
Az anyag a TÁMOP-4...A/- /--89 téma keretében készült a Pannon Egyetemen. Környezetmérnök Tudástár Sorozat szerkesztő: Dr. Domokos Endre XXXIV. kötet Környezetvédelm analtka Rezgés spektroszkópa Blles
RészletesebbenFelületi feszültség és viszkozitás mérése. I. Felületi feszültség mérése. Felületi feszültség mérés és viszkozimetria 2. Fizikai kémia gyakorlat 1
Fizikai kémia gyakorlat 1 Felületi feszültség mérés és viszkozimetria 2 I. Felületi feszültség mérése 1. Bevezetés Felületi feszültség és viszkozitás mérése A felületi feszültség fázisok határfelületén
RészletesebbenVillamos kapcsolókészülékek BMEVIVEA336
Villamos kapcsolókészülékek BMEVIVEA336 Szigetelések feladatai, igénybevételei A villamos szigetelés feladata: Az üzemszerűen vagy időszakosan különböző potenciálon lévő vezető részek (fém alkatrészek
RészletesebbenA végsebesség az egyes sebességfokozatokban elért gyorsulás és időtartam szorzatainak összege: 5
XVI. TORNYAI SÁNDOR ORSZÁGOS FIZIKAI FELADATMEGOLDÓ VERSENY A REFORMÁTUS KÖZÉPISKOLÁK SZÁMÁRA Hódmezővásárhely, 0. március 30-3. 9. évflyam. feladat: Adatk: l = 00 m, c = 6 m/s, v = m/s Vizsgáljuk a T
RészletesebbenTestépítés. Kovács Zoltán (Nyíregyházi Főiskola Debreceni Egyetem) zeus.nyf.hu/ kovacsz. 2004. július 7.
Testépítés Kvács Zltán (Nyíregyházi Főiskla Debreceni Egyetem) zeus.nyf.hu/ kvacsz 2004. július 7. A címlapn látható csillagtest, a nagy ikzi-ddekaéder mdelljének elkészítésére a KöMaL 1981. évi nvemberi
RészletesebbenMAGYAR RÉZPIACI KÖZPONT. 1241 Budapest, Pf. 62 Telefon 317-2421, Fax 266-6794 e-mail: hcpc.bp@euroweb.hu
MAGYAR RÉZPIACI KÖZPONT 1241 Budapest, Pf. 62 Telefon 317-2421, Fax 266-6794 e-mail: hcpc.bp@euroweb.hu Tartalom 1. A villamos csatlakozások és érintkezôk fajtái............................5 2. Az érintkezések
RészletesebbenFizika I, Villamosságtan Vizsga 2005-2006-1fé, 2006. jan. 12. Név:. EHA Kód:
E-1 oldal Név:. EHA Kód: 1. Írja fel a tölté-megmaradái (folytonoági) egyenletet. (5 %)... 2. Határozza meg a Q = 6 µc nagyágú pontzerű töltétől r = 15 cm távolágban az E elektromo térerőég értékét, (
Részletesebben1. forduló (2010. február 16. 14 17
9. MIKOLA SÁNDOR ORSZÁGOS TEHETSÉGKUTATÓ FIZIKAVERSENY 9. frduló (. február 6. 4 7 a. A KITŰZÖTT FELADATOK: Figyele! A verenyen inden egédezköz (könyv, füzet, táblázatk, zálógép) haználható, é inden feladat
RészletesebbenALAKOS KÖRKÉS PONTOSSÁGI VIZSGÁLATA EXCEL ALAPÚ SZOFTVERREL OKTATÁSI SEGÉDLET. Összeállította: Dr. Szabó Sándor
MISKOLCI EGYETEM Gépgyártástechnológa Tanszék Mskolc - Egyetemváros ALAKOS KÖRKÉS PONTOSSÁGI VIZSGÁLATA EXCEL ALAPÚ SZOFTVERREL OKTATÁSI SEGÉDLET Összeállította: Dr. Szabó Sándor A orgácsoló megmunkálásokhoz
Részletesebben4 205 044-2012/11 Változtatások joga fenntartva. Kezelési útmutató. UltraGas kondenzációs gázkazán. Az energia megőrzése környezetünk védelme
HU 4 205 044-2012/11 Változtatások joga fenntartva Kezelés útmutató UltraGas kondenzácós gázkazán Az energa megőrzése környezetünk védelme Tartalomjegyzék UltraGas 15-1000 4 205 044 1. Kezelés útmutató
RészletesebbenNyeregetetős csarnokszerkezetek terhei az EN 1991 alapján
BME Hdak és Szerkezetek Tanszék Magasépítés acélszerkezetek tárgy Gyakorlat útmutató Nyeregetetős csarnokszerkezetek terhe az EN 1991 alapján Összeállította: Dr. Papp Ferenc tárgyelőadó Budapest, 2006.
RészletesebbenMFI mérés BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK HŐRE LÁGYULÓ MŰANYAGOK FOLYÓKÉPESSÉGÉNEK VIZSGÁLATA
B1 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK MFI mérés HŐRE LÁGYULÓ MŰANYAGOK FOLYÓKÉPESSÉGÉNEK VIZSGÁLATA A JEGYZET ÉRVÉNYESSÉGÉT A TANSZÉKI WEB OLDALON
RészletesebbenFuzzy rendszerek. A fuzzy halmaz és a fuzzy logika
Fuzzy rendszerek A fuzzy halmaz és a fuzzy logka A hagyományos kétértékű logka, melyet évezredek óta alkalmazunk a tudományban, és amelyet George Boole (1815-1864) fogalmazott meg matematkalag, azon a
RészletesebbenFizika belépő kérdések /Földtudományi alapszak I. Évfolyam II. félév/
Fizika belépő kérdések /Földtudományi alapszak I. Évfolyam II. félév/. Coulomb törvény: a pontszerű töltések között ható erő (F) egyenesen arányos a töltések (Q,Q ) szorzatával és fordítottan arányos a
RészletesebbenPhilosophiae Doctores. A sorozatban megjelent kötetek listája a kötet végén található
Phlosophae Doctores A sorozatban megjelent kötetek lstája a kötet végén található Benedek Gábor Evolúcós gazdaságok szmulácója AKADÉMIAI KIADÓ, BUDAPEST 3 Kadja az Akadéma Kadó, az 795-ben alapított Magyar
RészletesebbenMiskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés
6. MENETMEGMUNKÁLÁSOK A csavarfelületek egyrészt gépelemek összekapcsolására (kötő menetek), másrészt mechanizmusokban mozgás átadásra (kinematikai menetek) szolgálnak. 6.1. Gyártási eljárások a) Öntés
RészletesebbenOptika feladatok (szemelvények a 333 Furfangos Feladat Fizikából könyvből)
Fénytan 1 Optika feladatok (szemelvények a 333 Furfangos Feladat Fizikából könyvből) Feladatok F. 1. Vízszintes asztallapra fektetünk egy negyedhenger alakú üvegtömböt, amelynek függőlegesen álló síklapját
RészletesebbenMágneses jelenségek. 1. A mágneses tér fogalma, jellemzői
. mágneses tér fogama, jeemző Mágneses jeenségek mágneses tér jeenségenek vzsgáatakor a mozgó vamos tötések okozta jeenségekke fogakozunk mozgó vamos tötések (áram) a körüöttük évő teret küöneges áapotba
Részletesebben7. VIZES OLDATOK VISZKOZITÁSÁNAK MÉRÉSE OSTWALD-FENSKE-FÉLE VISZKOZIMÉTERREL
7. VIZES OLDATOK VISZKOZITÁSÁNAK MÉRÉSE OSTWALD-FENSKE-FÉLE VISZKOZIMÉTERREL Számos technológiai folyamat, kémiai reakció színtere gáz, vagy folyékony közeg (fluid közeg). Gondoljunk csak a fémek előállításakor
RészletesebbenAz időtől független Schrödinger-egyenlet (energia sajátértékegyenlet), A Laplace operátor derékszögű koordinátarendszerben
Atomfizika ψ ψ ψ ψ ψ E z y x U z y x m = + + + ),, ( h ) ( ) ( ) ( ) ( r r r r ψ ψ ψ E U m = + Δ h z y x + + = Δ ),, ( ) ( z y x ψ =ψ r Az időtől független Schrödinger-egyenlet (energia sajátértékegyenlet),
RészletesebbenESR színképek értékelése és molekulaszerkezeti értelmezése
ESR színképek értékelése és molekulaszerkezeti értelmezése Elméleti alap: Atkins: Fizikai Kémia II, 187-188, 146, 1410, 152 158 fejezetek A gyakorlat során egy párosítatlan elektronnal rendelkező benzoszemikinon
RészletesebbenDefiníció (hullám, hullámmozgás):
Hullámmozgás Példák: Követ dobva a vízbe a víz felszíne hullámzani kezd. Hajó úszik a vízen, akkor hullámokat kelt. Hullámokat egy kifeszített kötélen is kelthetünk. Ha a kötés egyik végét egy falhoz kötjük,
RészletesebbenElosztott rendszerek játékelméleti elemzése: tervezés és öszönzés. Toka László
adat Távközlés és Médanformatka Tanszék Budapest Műszak és Gazdaságtudomány Egyetem Eurecom Telecom Pars Elosztott rendszerek játékelmélet elemzése: tervezés és öszönzés Toka László Tézsfüzet Témavezetők:
RészletesebbenBEVEZETÉS AZ ÁBRÁZOLÓ GEOMETRIÁBA
Pék Johanna BEVEZETÉS AZ ÁBRÁZOLÓ GEOMETRIÁBA (Matematika tanárszakos hallgatók számára) Tartalomjegyzék Előszó ii 0. Alapismeretek 1 0.1. Térgeometriai alapok............................. 1 0.2. Az ábrázoló
RészletesebbenALAPFOGALMAK ÉS ALAPTÖRVÉNYEK
A ALAPFOGALMAK ÉS ALAPTÖVÉNYEK Elektromos töltés, elektromos tér A kémiai módszerekkel tová nem ontható anyag atomokól épül fel. Az atom atommagól és az atommagot körülvevő elektronhéjakól áll. Az atommagot
RészletesebbenSARKÍTOTT FÉNNYEL A VIKINGEK NYOMÁBAN AZ ÉSZAKI-SARKVIDÉKEN A polarimetrikus viking navigáció légköroptikai feltételeinek kísérleti vizsgálata
neutrncsillagk száma 8 7 6 5 4 3 2 1 ( dm/ dt ) 10 = 1 0 0 200 400 600 800 1000 1 n (s ) 10. ábra. A milliszekundums neutrncsillagk frekvencia szerinti elszlásának összehasnlítása Glendenning és Weber
RészletesebbenKonfidencia-intervallumok
Konfdenca-ntervallumok 1./ Egy 100 elemű mntából 9%-os bztonság nten kéített konfdenca ntervallum: 177,;179,18. Határozza meg a mnta átlagát és órását, feltételezve, hogy az egé sokaság normáls elolású
Részletesebben1. Prefix jelentések. 2. Mi alapján definiáljuk az 1 másodpercet? 3. Mi alapján definiáljuk az 1 métert? 4. Mi a tömegegység definíciója?
1. Prefix jelentések. 10 1 deka 10-1 deci 10 2 hektó 10-2 centi 10 3 kiló 10-3 milli 10 6 mega 10-6 mikró 10 9 giga 10-9 nano 10 12 tera 10-12 piko 10 15 peta 10-15 fento 10 18 exa 10-18 atto 2. Mi alapján
RészletesebbenHidraulika. 5. előadás
Hidraulika 5. előadás Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 1 Hidraulikus energiaátvitel 1. Előnyök kisméretű elemek alkalmazásával nagy erők átvitele, azaz a teljesítménysűrűség
RészletesebbenIMPRESSA C5 Használati útmutató
IMPRESSA C5 Használat útmutató Kávé Prof Kft. 1112 Budapest, Budaörs út 153. Tel.: 06-1-248-0095 kaveprof@freemal.hu A TÜV SÜD független német mnôségvzsgáló ntézet Az IMPRESSA kézkönyvének és a hozzá tartozó
Részletesebben(2) A R. 3. (2) bekezdése helyébe a következő rendelkezés lép: (2) A képviselő-testület az önkormányzat összes kiadását 1.1369.
Enying Város Önkormányzata Képviselő-testületének 20/2010. (X. 05.) önkormányzati rendelete az Enying Város Önkormányzatának 2100. évi költségvetéséről szóló 7/2010. (II. 26.) önkormányzati rendelete módosításáról
RészletesebbenThe original laser distance meter. The original laser distance meter
Leca Leca DISTO DISTO TM TM D510 X310 The orgnal laser dstance meter The orgnal laser dstance meter Tartalomjegyzék A műszer beállítása - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 Bevezetés - -
RészletesebbenRajzolja fel a helyettesítő vázlatot és határozza meg az elemek értékét, ha minden mennyiséget az N2 menetszámú, szekunder oldalra redukálunk.
Villams Gépek Gyakrlat 1. 1.S = 100 kva évleges teljesítméyű egyfázisú, köpey típusú traszfrmátr (1. ábra) feszültsége U 1 /U = 5000 / 400 V. A meetfeszültség effektív értéke U M =4,6 V, a frekvecia f=50hz.
RészletesebbenELŐFESZÍTETT VASBETON TARTÓ TERVEZÉSE AZ EUROCODE SZERINT
BUDAPEST MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Építőmérnöki Kar Hidak és Szerkezetek Tanszéke ELŐFESZÍTETT VASBETON TARTÓ TERVEZÉSE AZ EUROCODE SZERINT Segédlet v1.14 Összeállította: Koris Kálmán Budapest,
RészletesebbenMATEMATIKA C 12. évfolyam 5. modul Ismétlés a tudás anyja
MATEMATIKA C. évflyam 5. mdul Ismétlés a tudás anyja Készítette: Kvács Kárlyné Matematika C. évflyam 5. mdul: Ismétlés a tudás anyja Tanári útmutató A mdul célja Időkeret Ajánltt krsztály Mdulkapcslódási
RészletesebbenBékefi Zoltán. Közlekedési létesítmények élettartamra vonatkozó hatékonyság vizsgálati módszereinek fejlesztése. PhD Disszertáció
Közlekedés létesítmények élettartamra vonatkozó hatékonyság vzsgálat módszerenek fejlesztése PhD Dsszertácó Budapest, 2006 Alulírott kjelentem, hogy ezt a doktor értekezést magam készítettem, és abban
RészletesebbenVasbetontartók vizsgálata az Eurocode és a hazai szabvány szerint
Vasbetontartók vizsgálata az Eurocoe és a hazai szabvány szerint Dr. Kiss Zoltán Kolozsvári Műszaki Egyetem 1. Bevezetés A méretezési előírasok betartása minenhol kötelező volt régen is, kötelező ma is.
Részletesebben(4) Adja meg a kontinuum definícióját! Olyan szilárd test, amelynek tömegeloszlása és mechanikai viselkedése folytonos függvényekkel leírható.
SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM MECHANIKA - REZGÉSTAN ALKALMAZOTT MECHANIKA TANSZÉK Eméet édése és váaszo eyetem aapépzésben (BS épzésben) észtvevő ménöhaató számáa () Adja me az anya pont defníóját! defníó:
RészletesebbenJövedelem és szubjektív jóllét: az elemzési módszer megválasztásának hatása a levonható következtetésekre
Tanulmányok Jövedelem és szubjektív jóllét: az elemzés módszer megválasztásának hatása a levonható következtetésekre Hajdu Tamás, az MTA Közgazdaságés Regonáls Tudomány Kutatóközpont Közgazdaságtudomány
RészletesebbenAz optikai jelátvitel alapjai. A fény két természete, terjedése
Az optikai jelátvitel alapjai A fény két természete, terjedése A fény kettős természete 1. A fény: - Elektromágneses hullám (EMH) - Optikai jelenség Egyes dolgokat a hullám természettel könnyű magyarázni,
RészletesebbenTevékenység: Olvassa el a fejezetet! Gyűjtse ki és jegyezze meg a ragasztás előnyeit és a hátrányait! VIDEO (A ragasztás ereje)
lvassa el a fejezetet! Gyűjtse ki és jegyezze meg a ragasztás előnyeit és a hátrányait! VIDE (A ragasztás ereje) A ragasztás egyre gyakrabban alkalmazott kötéstechnológia az ipari gyakorlatban. Ennek oka,
RészletesebbenHőmérséklet mérése Termisztor és termoelem hitelesítése
1 Hőmérséklet mérése Termisztor és termoelem hitelesítése Mit nevezünk hőmérsékletnek? A hőmérséklet fogalma hőérzetünkből származik: valamit melegebbnek, hűvösebbnek érzünk tapintással. A hőmérséklet
RészletesebbenFORGÁCSOLÁSELMÉLET. Forgácsolószerszámok élgeometriája. Oktatási segédlet. Összeállította: Prof. Dr. Kundrák János egyetemi tanár
FORGÁCSOLÁSELMÉLET Frgáclózerzámk élgemetriája Oktatái egédlet Özeállíttta: Prf. Dr. Kundrák Ján egyetemi tanár Dr. Dezpth Itván tanzéki mérnök Miklc, 2007. 1. Frgácló zerzámk élgemetriája (imétlé) 1.1.
RészletesebbenVilágítástechnikai alapfogalmak
Világítástechnikai alapfogalmak - Látásunk révén szerezzük meg az érzékszerveink által felfogott teljes információmennyiség közel 90 %-át. - Mit látunk? Hogyan látjuk mindezt? - Vizuális környezet - Belsőtér,
RészletesebbenElektromágneses terek gyakorlat - 6. alkalom
Elektromágneses terek gyakorlat - 6. alkalom Távvezetékek és síkhullám Reichardt András 2015. április 23. ra (evt/hvt/bme) Emt2015 6. alkalom 2015.04.23 1 / 60 1 Távvezeték
RészletesebbenV. Gyakorlat: Vasbeton gerendák nyírásvizsgálata Készítették: Friedman Noémi és Dr. Huszár Zsolt
. Gyakorlat: asbeton gerenák nyírásvizsgálata Készítették: Frieman Noémi és Dr. Huszár Zsolt -- A nyírási teherbírás vizsgálata A nyírási teherbírás megfelelő, ha a következő követelmények minegyike egyiejűleg
RészletesebbenHIBAJEGYZÉK az Alapvető fizikai kémiai mérések, és a kísérleti adatok feldolgozása
HIBAJEGYZÉK az Alapvető fzka kéma mérések, és a kísérlet adatk feldlgzása címü jegyzethez 2008-070 Általáns hba, hgy a ktevőben lévő negatív (-) előjelek mndenhnnan eltűntek a nymtatás srán!!! 2. Fejezet
RészletesebbenOktatási segédlet. Acél- és alumínium-szerkezetek hegesztett kapcsolatainak méretezése fáradásra. Dr. Jármai Károly.
Oktatási segédlet Acél- és alumínium-szerkezetek hegesztett kapcsolatainak méretezése fáradásra a Létesítmények acélszerkezetei tárgy hallgatóinak Dr. Jármai Károly Miskolci Egyetem 013 1 Acél- és alumínium-szerkezetek
RészletesebbenHajlított vasbeton keresztmetszet ellenőrzése III. feszültségi állapotban
Hajlított vasbeton keresztmetszet ellenőrzése III. feszültségi állapotban /Határnyomaték számítás/ 4. előadás A számítást III. feszültségi állapotban végezzük. A számításokban feltételezzük, hogy: -a rúd
RészletesebbenA REAKCIÓKINETIKA ALAPJAI
A REAKCIÓKINETIKA ALAPJAI Egy kémiai reakció sztöchiometriai egyenletének általános alakja a következő formában adható meg k i=1 ν i A i = 0, (1) ahol A i a reakcióban résztvevő i-edik részecske, ν i pedig
RészletesebbenLiPo akkumulátorok kezelése: LiPo akkumulátorok előnyei a NiMh-val szemben:
LiP akkumulátrk kezelése: LiP akkumulátrk előnyei a NiMh-val szemben: Azns teljesítménynél lényegesen kisebb súly Megfelelő kezelés esetén hsszabb élettartam Kiegyensúlyzttabb feszültséggörbe (értsd: míg
RészletesebbenSzerelési útmutató FKC-1 síkkollektor tetőre történő felszerelése Junkers szolár rendszerek számára
Szerelés útmutató FKC- síkkollektor tetőre történő felszerelése Junkers szolár rendszerek számára 604975.00-.SD 6 70649 HU (006/04) SD Tartalomjegyzék Általános..................................................
RészletesebbenNKFP6-BKOMSZ05. Célzott mérőhálózat létrehozása a globális klímaváltozás magyarországi hatásainak nagypontosságú nyomon követésére. II.
NKFP6-BKOMSZ05 Célzott mérőhálózat létrehozása a globáls klímaváltozás magyarország hatásanak nagypontosságú nyomon követésére II. Munkaszakasz 2007.01.01. - 2008.01.02. Konzorcumvezető: Országos Meteorológa
RészletesebbenLeica DISTOTMD510. X310 The original laser distance meter. The original laser distance meter
TM Leca DISTO Leca DISTOTMD510 X10 The orgnal laser dstance meter The orgnal laser dstance meter Tartalomjegyzék A műszer beállítása - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 Bevezetés - - -
RészletesebbenPóda László Urbán János: Fizika 10. Emelt szintű képzéshez c. tankönyv (NT-17235) feladatainak megoldása
Póda László Urbán ános: Fizika. Emelt szintű képzéshez c. tankönyv (NT-75) feladatainak megoldása R. sz.: RE75 Nemzedékek Tudása Tankönyvkiadó, Budapest Tartalom. lecke Az elektromos állapot.... lecke
RészletesebbenA műszaki rezgéstan alapjai
A műszaki rezgéstan alapjai Dr. Csernák Gábor - Dr. Stépán Gábor Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Műszaki Mechanikai Tanszék 2012 Előszó Ez a jegyzet elsősorban gépészmérnök hallgatóknak
RészletesebbenA természetes folyamatok iránya (a folyamatok spontaneitása)
A természetes folyamatok iránya (a folyamatok spontaneitása) H 2 +O 2 H 2 O 2 2 2 gázok kitöltik a rendelkezésükre álló teret meleg tárgy lehűl Rendezett Rendezetlen? az energetikailag (I. főtételnek nem
Részletesebben2. előadás: További gömbi fogalmak
2 előadás: További gömbi fogalmak 2 előadás: További gömbi fogalmak Valamely gömbi főkör ívének α azimutja az ív egy tetszőleges pontjában az a szög, amit az ív és a meridián érintői zárnak be egymással
RészletesebbenIT jelű DC/DC kapcsolóüzemű tápegységcsalád
IT jelű DC/DC kapcsolóüzemű tápegységcsalád BALOGH DEZSŐ BHG BEVEZETÉS A BHG Híradástechnka Vállalat kutató és fejlesztő által kdolgozott napjankban gyártásban levő tárolt programvezérlésű elektronkus
RészletesebbenA.11. Nyomott rudak. A.11.1. Bevezetés
A.. Nyomott rudak A... Bevezetés A nyomott szerkezeti elem fogalmat általában olyan szerkezeti elemek jelölésére használjuk, amelyekre csak tengelyirányú nyomóerő hat. Ez lehet speciális terhelésű oszlop,
RészletesebbenHitelderivatívák árazása sztochasztikus volatilitás modellekkel
Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudomány Kar Budapest Corvnus Egyetem Közgazdaságtudomány Kar Hteldervatívák árazása sztochasztkus volatltás modellekkel Bztosítás és pénzügy matematka MSc Kvanttatív
RészletesebbenA bankközi jutalék (MIF) elő- és utóélete a bankkártyapiacon. A bankközi jutalék létező és nem létező versenyhatásai a Visa és a Mastercard ügyek
BARA ZOLTÁN A bankköz utalék (MIF) elő- és utóélete a bankkártyapacon. A bankköz utalék létező és nem létező versenyhatása a Vsa és a Mastercard ügyek Absztrakt Az előadás 1 rövden átteknt a két bankkártyatársasággal
RészletesebbenFejezetek az abszolút geometriából 6. Merőleges és párhuzamos egyenesek
Fejezetek az abszolút geometriából 6. Merőleges és párhuzamos egyenesek Ebben a fejezetben megadottnak feltételezzük az abszolút tér egy síkját és tételeink mindig ebben a síkban értendők. T1 (merőleges
Részletesebbenzis Brown-mozg mozgás Makromolekula (DNS) fluktuáci Vámosi György
Brown-mo mozgás magyarázata Vámosi György Diffúzi zió és s ozmózis zis Az anyag részeskéi állandó mozgásban vannak Haladó mozgás átlagos energiája: E= 3 / kt Emlékeztető: Mawell-féle sebességeloszlás gázokban:
RészletesebbenTöbbkomponensű rendszerek I.
Többkomponensű rendszerek I. Műszaki kémia, Anyagtan I. 9. előadás Dolgosné dr. Kovács Anita egy.doc. PTE MIK Környezetmérnöki Tanszék Többkomponensű rendszerek Folytonos közegben (diszpergáló, ágyazó
RészletesebbenFOLYADÉKOK ÉS GÁZOK MECHANIKAI TULAJDONSÁGAI
FOLYADÉKOK ÉS GÁZOK MECHANIKAI TULAJDONSÁGAI A gázok és gzök egyharmad hangsebesség alatti áramlása nem mutat eltérést a folyadékok áramlásánál. Emiatt nem mindig szükséges a kétféle halmazállaot megkülönböztetése.
RészletesebbenÁramlástan. BMEGEÁTAE01 www.ara.bme.hu Dr. Lajos Tamás lajos@ara.bme.hu Tanszék: AE épület. v1.00
Áramlástan BMEGEÁTAE01 www.ara.bme.hu Dr. Lajos Tamás lajos@ara.bme.hu Tanszék: AE épület v1.00 Összeállította: Péter Norbert Forrás: Lajos Tamás - Az áramlástan alapjai A 21-es kérdésért köszönet: Papp
Részletesebben5. Trigonometria. 2 cos 40 cos 20 sin 20. BC kifejezés pontos értéke?
5. Trigonometria I. Feladatok 1. Mutassuk meg, hogy cos 0 cos 0 sin 0 3. KöMaL 010/október; C. 108.. Az ABC háromszög belsejében lévő P pontra PAB PBC PCA φ. Mutassuk meg, hogy ha a háromszög szögei α,
Részletesebben8. Programozási tételek felsoroló típusokra
8. Programozás tételek felsoroló típusokra Ha egy adatot elem értékek csoportja reprezentál, akkor az adat feldolgozása ezen értékek feldolgozásából áll. Az lyen adat típusának lényeges jellemzője, hogy
RészletesebbenAhol mindig Ön az első! www.eon.hu/ugyintezes. Segítünk online ügyféllé válni Kisokos
Ahol mndg Ön az első! www.eon.hu/ugyntezes Segítünk onlne ügyféllé váln Ksokos Kedves Ügyfelünk! Szeretnénk, ha Ön s megsmerkedne Onlne ügyfélszolgálatunkkal (www.eon.hu/ugyntezes), amelyen keresztül egyszerűen,
Részletesebben13. Tárcsák számítása. 1. A felületszerkezetek. A felületszerkezetek típusai
Tárcsák számítása A felületszerkezetek A felületszerkezetek típusa A tartószerkezeteket geometra méretek alapjá osztálozzuk Az eddg taulmáakba szereplı rúdszerkezetek rúdjara az a jellemzı hog a hosszuk
Részletesebben2. OPTIKA 2.1. Elmélet 2.1.1. Geometriai optika
2. OPTIKA 2.1. Elmélet Az optika tudománya a látás élményéből fejlődött ki. A tárgyakat azért látjuk, mert fényt bocsátanak ki, vagy a rájuk eső fényt visszaverik, és ezt a fényt a szemünk érzékeli. A
RészletesebbenSzéchenyi István Egyetem Szerkezetépítési és Geotechnikai Tanszék 3 4.GYAKORLAT
3 4.GYAKORLAT III. feszültségi állpot képlékeny feszültségi állpot A vsetonszerkezeteket teerírási tárállpotn III. feszültségi állpot feltételezésével méretezzük. A vsetonszerkezetek keresztmetszeti méretezési
RészletesebbenHőmérséklet mérése Termisztor és termoelem hitelesítése
Hőmérséklet mérése Termisztor és termoelem hitelesítése Mit nevezünk hőmérsékletnek? A hőmérséklet fogalma hőérzetünkből származik: valamit melegebbnek, hűvösebbnek érzünk tapintással. A hőmérséklet fizikai
Részletesebben