Loodusteaduste alusedPhD Jaanis Priimets

Füüsika ja keemia

Füüsika ja keemia kui teadus kujutab endast filosoofilist süsteemi, kus

reaalsetele loodusnähtustele seatakse vastavusse nende matemaatilised

mudelid.

Igat eset või protsessi püütakse kirjeldada kvantitatiivselt määratavate

parameetrite - füüsikaliste suuruste abil.

Parameetrite arvulised väärtused - mõõdud - on omavahel seotud

matemaatiliste seoste - valemitega. See arvude- valemite kompleks

kannab nime matemaatiline mudel.

Füüsika ja keemia

1. Füüsika ja keemia ei kasuta kvalitatiivseid määratlusi, vaid asendab

need kvantitatiivselt määratavate suurusteg.

2. Füüsika ja keemia seadused kujutavad endast matemaatilisi seoseid

nimetatud suuruste vahel.

3. Iga füüsika ja keemia seaduse juurde kuulub ka sõnaline kirjeldus, mis

viitab põhjuslikule seosele.

Füüsika ja keemia

1. Empiirilised valemid saadakse mingi katseseeria üldistusena.

2. Teoreetilised valemid - põhiseadused - saadakse empiiriliste valemite

üldistamise teel.

3. Rakenduslikud seosed saadakse eespool toodute konkretiseerimise tulemusena.

Ühikud

Füüsika kasutab SI-d (Système International).

SI omab 7 põhiühikut. Kõik ülejäänud SI ühikud on tuletatud nendest.

Suurus Mõõtühik Tähis Hetkel kehtiv etalon

Pikkus meeter 1 m Valguse poolt 1/299 792 458 sekundiga vaakumis läbitav vahemaa

Aeg sekund 1 s Tseesiumi 133Cs aatomi teatud kiirguse 9 192 631 770 võnkeperioodi

Mass kilogramm 1 kg Plaatina-iriidiumi sulamist silindrikujuline prototüüp

Temperatuur kelvin 1 K 1⁄273,16 vee kolmikpunkti termodünaamilisest temperatuurist

Voolutugevus amper 1 AVoolutugevus, mille korral 1m pikkused juhtmed mõjutavad teineteist1 m kauguselt jõuga 2 × 10–7 N.

Valgustugevus kandela 1 cd Valguslaine sagedusega 540×1012 Hz, mis kiiratakse võimsusega 1⁄683 W ruuminurka 1 sr

Ainehulk mool 1 mol Aatomite arv 12 grammis süsinikus 12C

Suurus Mõõtühik Tähis

Tasanurk radiaan 1 rad

Ruuminurk steradiaan 1 sr

Ühikud

Teisi füüsikaliste suuruste ühikuid saab tuletada seitsmest põhiühikust.

Dioptriat on lubatud kasutada paralleelselt SI-ga

SI ühikutest sõltumatult määratletud ühikud:

Mass Aatominassi ühik u 1 aatommassiühik on 1/12 12C aatomi massist: 1 u on ligikaudu 1,660 539·10–27 kg

Energia Elektronvolt eV 1 elektronvolt on kineetiline energia, mille elektron saab läbides vaakumis potentsiaalide vahe 1 V: 1 eV on ligikaudu 1,602 177·10–19 J

Ühikute eesliited

Kõik SI ühikud v.a kg on eesliiteta!

Tähis Eesliide Arvkordaja

Y jotta- 1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000

Z zetta- 1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000

E eksa- 1018 = 1 000 000 000 000 000 000

P peta- 1015 = 1 000 000 000 000 000

T tera- 1012 = 1 000 000 000 000

G giga- 109 = 1 000 000 000

M mega- 106 = 1 000 000

k kilo- 103 = 1000

h hekto- 102 = 100

da deka- 101 = 10

d detsi- 10-1 = 0,1

c senti- 10-2 = 0,01

m milli- 10-3 = 0,001

μ mikro- 10-6 = 0,000 001

n nano- 10-9 = 0,000 000 001

p piko- 10-12 = 0,000 000 000 001

f femto- 10-15 = 0,000 000 000 000 001

a atto- 10-18 = 0,000 000 000 000 000 001

z zepto- 10-21 = 0,000 000 000 000 000 000 001

y jokto- 10-24 = 0,000 000 000 000 000 000 000 001

USA mõõtühikute süsteem

inch (in), toll = 2.54 cm (jämeda sõrmelüli pikkus)

foot (ft), jalg = 12 in = 30.48 cm (talla pikkus)

yard (yd), jard = 3 ft = 91.44 cm

mile (mi), miil = 1760 yd = 5280 ft = 1.6 km (loetakse kõiki pikkusi ja auto kiirusi)

ounce (oz), unts = 28.35 g

pound (lb), nael = 16 oz = 450 g

pint (pt), pint= 16 fl. oz = 0.47 l

quart (qt), kvart= 2 pt = 0.95 l

gallon (gal), gallon= 3.785 l (näiteks küttust müüakse gallonites)

oil barrel (br), nafta vaat= 158,99 l (puistaine jaoks 115,627 l, on veel suhkru-, rukki,

jõhvika- jne barrelid 95-200 l)

Farenheit (F)

Mehaanika

Mehaanikaks nimetatakse õpetust liikumise lihtsaimast vormist, mis seisneb

kehade või nende osade ümberpaiknemises üksteise suhtes.

Mehaanika jaguneb kinemaatikaks, dünaamikaks ja staatikaks.

KIIRUS:

t

rv

t

lim

0

.dt

rd .

dt

dxv

Kiirendus

Kiirenduseks nimetatakse kiiruse muutumist ajas. Kiirendus näitab kui kiiresti

muutub kiirus ajaühikus.

Kiirendus on määratud kiiruse muutumisega ajaühikus.

t

vak

2

2

0lim

dt

sd

dt

ds

dt

d

dt

dv

t

va

t

1catadtdvv

21

2

12

)( ctcat

dtcatdss

atvv 0

2

2

00

attvss .t

svvts

t

vv

t

va 0

s

vva

2

2

0

2

ÜLESANDED

1.1 Punkt liigub mööda x-telge vastavalt seadusele tx 52 . Andmed on antud SI-s Kui suur on punkti kiirus?

tx 2101 tx 542 1.2 Mööda telge liigub kaks punkti vastavalt võrrandiltee

ja

. Millisel ajahetkel need punktid kohtuvad? (Andmed on antud SI-s)

ÜLESANDEDja

ÜLESANDED

Ülesanded

Ülesanded

Ülesanded

Newtoni seadused

Fvmdt

d

dt

pd )(

Famdt

vdm

dt

vdm

21 FF

Newtoni I seadus

Iga keha püsib paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt seni, kuni kehale ei mõju jõudu või mõjuvate jõudude summa on võrdne nulliga.Taustsüsteemi mille suhtes kehtib Newtoni I ehk inertsi seadus nimetatakse inertsiaalseks.

Newtoni II e dünaamika põhiseadusKeha liikumishulga (impulss) muutus on võrdeline rakendatava liikumapaneva jõuga ja toimib pikki jõu toime suunaga ühtivat sirget

Kasutades impulssi saab Newtoni II seadust kirjutada kujul:

Kui keha mass on konstantne m=const:

Newtoni III seadusKehade igasugune mõju teineteisesse on alati vastastikune; jõud millega kehad teineteist mõjutavad, on alati suuruse poolest võrdsed

kuid suunalt vastupidised.

.

Newtoni seadused

Newtoni ülemaailmne gravitatsiooni seadus.

Jõud, millega kaks keha tõmbuvad on võrdeline nede kehade masside

korrutisega ja pöördvõrdeline nende kehade masskeskmete vahelise

kauguse ruuduga.

.

2

21

r

mmF

Töö ja energia.

2

2mvEk

2

2

11s

mkgJ

Kuna energia on keha võime teha tööd. Kineetiline energia:

.

Energia ühikuks on

[ ; kasutatakse ka SI põhist 1eV ja väliseid 1kW∙h, 1cal, vanasti ka 1erg]

cosFsE p

1cos0 mghE p

Potentsiaalne energia näitab, kui palju on keha võimeline tegema tööd kehade vastastikmõju tulemusel.

Gravitatsioonilist vastastikmõjus Maaga:

Energia jäävuse seadus:

Energia ei tekki ega ei kao vaid muundub ühest liigist teise.

, kuna F ja s on sama suunalised, siis

.

kp EEE

Töö ja energia.

Töö ja energia.

Rõhk.

Ülesanded.

Ülesanded.

Rõhk.

constlSlSV 2211

t

lS

t

lS

22

11

2211 vSvS

constSv

Rõhk. Bernoulli võrrand.

potkinpotkin EEEEEEE 112212

.

,22

22

VghmghE

VvmvE

pot

kin

1

2

12

2

2112212

22Vgh

VvVgh

VvEEEEEEE potkinpotkin

VppsSpsSpsFsFA 212221112211 pSF VsS

22

2

211

2

1

22pgh

vpgh

v

constpghv

2

2

Rõhk. Bernoulli võrrand.

Rõhk. Bernoulli võrrand.

Rõhk. Bernoulli võrrand.

Häälepaelad

Madalam rõhk

Kõrgem rõhk

Sama efekt keelpillidega!

Rõhk. Bernoulli võrrand.

Rõhk. Bernoulli võrrand. Kavitatsioon

Kiirel voolamisel võib rõhk langeda alla kriitilise, mis vastab tema küllastatuse aururõhule

(keemine).

Tema voolavuse pidevus katkeb ja tekkivad väga madala rõhuga auru mullid.

Nähtust nimetatakse kavitatsiooniks.

Kavitatsiooni mullid, sattudes kõrge rõhuga piirkonda plahvatavad tekitades lokaalsed

plahvatuslained.

Kavitatsioonimullide kadumise piirkonnas tõuseb märgatavalt temperatuur.

Kavitatsiooni mullide plahatuslained, kõrge temperatuur ja auru keemiline mõju tekitab temaga

kokkupuutuvate metallide keemilist erosiooni (isegi keemiliselt väheaktiivsed kuld ja klaas), mis

võib hävitada sõudekruvisid, turbiine, alveetiivikuid, pumba detaile, torusid jne

Lisaprobleeme tekitab kavitatsiooni mullide kokkulöömise poolt tekitatav vibratsioon (müra, metalli

väsimine jne)

Kavitatsiooni negatiivne mõju piirab oluliselt kiirusi ja suurendab nõudeid konstruktsioonile.

Kavitatsioonitorpeedodes kasutatakse kavitatsioonimulle veetakistuse vähenemiseks torpeedo

liikumisel vee all.

.

.Kavitatsioon

Rõhk. Bernoulli võrrand.

3.1 Allveelaeva mass on ja selle ruumala on . Allveelaeva mootorid ei tööta ja allveelaev vajub

muutumatu kiirusega . Kui palju tuleb vähendada allveelaeva massi, et allveelaev hakkaks tõusma pinnale

sama suure kiirusega ? Allveelaeva vaadelda silindrina, mille telg on horisontaalne. Vee takistus

allveelaevale on võrdeline kiirusega. Vee tihedus on ρ.

3.2 Anumasse valatakse vett kiirusega Vt=0,2l/s. Mitme sentimeetrine peab olema anuma põhjas oleva ava

diameeter d, et vee tase anumas oleks muutumatult h=8,3cm?

3.3 Õhupall, mille ruumala on , täideti heeliumiga. Õhupalli kesta mass

on . Kui kõrgele tõuseb õhupall? Õhu tiheduse sõltuvus kõrgusest maapinnalt on

toodud graafikul ja lihtsuse mõttes loeme palli ruumala konstantseks.

GaasidIdeaalse gaasi mudel

Aineosakesi vaadeldakse punktmassidena

Osakeste vahelised jõud puuduvad

Põrked osakeste vahel on absoluutselt elastsed

Clapeironi võrrand

pVm=RT,

Vm – 1 mol gaasi ruumala (molaarne ruumala) [1 m2/mol]

p – gaasi rõhk (gaasi osakeste põrked anuma seintega) [1 Pa]

T – gaasi absoluutne temperatuur [1 K]

R – universaalne gaasi konstant R=8,314 J/(K∙mol)

Universaalne gaasi konstant on seotud Boltzmanni konstandiga Avogaadro arvu kaudu:

R=NAk,

NA – Avogadro arv NA=6,0221415∙1023

k – Boltzmanni konstant k=1,38065040(24)∙10-23 J/K

Gaasid

pVm=RT.

Bayle – Mariotte’i seadus: konstantsel temperatuuril on

gaasi rõhu ja ruumala korrutis ka konstantne suurus.

𝑝𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 kui 𝑇 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡. Isotermiline protsess

Gay-Lussaci seadus: Konstantsel rõhul on ruumala ja

temperatuuri suhe konstantne suurus.

𝑉

𝑇= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 kui 𝑝 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡. Isobaariline protsess.

Charlesi seadus: Konstantsel ruumalal on rõhu ja

temperatuuri suhe konstantne suurus:

𝑝

𝑇= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 kui 𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡. Isohooriline protsess

GaasidClapeironi võrrand (ideaalne gaas)

pVm=RT.

van der Waalsi gaas

Aineosakesed hõivavad ruumiosa b, seega vaba ruumi suurus on V-b.

Osakeste vahel mõjuvad van der Waalsi jõud, mis tekitavad lisarõhu a/V2.

van der Waalsi võrrand:

𝑝 +a

𝑉𝑚2 𝑉 − 𝑏 = 𝑅𝑇,

a – antud gaasi osade vastastikmõju iseloomustav konstant

b – gaasi osakeste ruumala.

Vedelikud

Lähikord Kaugkord

õõnsused

Gaas

VedelikudViskoosus

𝐹𝑠

𝑆= 𝜂

𝑑𝑣

𝑑𝑟.

Fs – sisehõõrdejõud [1N]

η – viskoosus [1Pa∙s] 𝑑𝑣

𝑑𝑟– kiiruse gradient [1m/s2]

Tahkised

Amorfsed ained on füüsikalisi omaduste poolest lähedased

tahkistele, kuid struktuuri poolest suure viskoossusega vedelikud

Tahkiseid iseloomustab kristallvõre olemasolu

Tahkise omadused on suuresti tingitud võre struktuurist ja

sõlmpunktide vahelistest jõududest.

Termodünaamika I seadus

Esimest liiki perpetum mobile on võimatu.

Suletud süsteemi siseenergia U on muutumatu ehk ∮dU=0

Energia ei tekki ega ei kao, vaid muundub ühest liigist teise.

Sisuliselt on tegemist energia jäävuse seadusega.

ΔU=Q-A. (2.1)

ΔU – siseenergia muut [1J]

Q – väliskeskkonnast saadav (>0)/antav (0)/vastu (

Termodünaamika II seadus

Teist liiki perpetum mobile on võimatu. (Oswald)

Soojus ei saa iseenesest üle minna külmalt kehalt kuumemale. (Clausius)

Ei ole võimalik ehitada perioodiliselt töötavat masinat, mis muudab pidevalt soojust tööks, ainult ühe keha jahtumise arvelt. (Kelvin)

Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas. (Clausius)

Kui te avate purgi, mis on täis usse, siis ainus viis neid purki tagasi saada on võtta suurem purk (Murphy).

Entroopia S on ekstensiivne suurus, mis kirjeldab vaadeldava süsteemi erinevate võimalike juhuslike ümberpaigutuste arvu. Tegemist on korratuse mõõduga.

Monokomponentne süsteem

C=3- Φ

Monokomponentne süsteem

Faasiüleminekud

Siirdesoojused

c - erisoojus (ka erisoojusmahtuvus) on soojushulk, mis on vajalik ühikulise massiga ainekoguse temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. SI-s [J/kg·K]

λ – sulamissoojus on ühikulise massiga ainekoguse sulatamisekskuluvav või tahkumisel eralduv soojushulk. SI-s [J/kg]

Aurumissoojus on soojushulk, mis kulub 1 massiühiku vedeliku muutmiseks auruks antud rõhul.

Keemissoojus on aurumisoojus keemistemperatuuril

Termodünaamika seadused omavad statistilist iseloomu

𝑄 = 𝑐𝑚∆𝑇

𝑄 = λ𝑚

Siirdesoojused Termodünaamika seadused omavad statistilist iseloomu

Kergemate (lamedam) ja raskemate (teravam)

gaasiosakeste liikumiskiiruste jaotus kindlal temperatuuril

Maxwelli jaotus

Mo

lek

ulid

e a

rv

Osakese kiirus

Ülesanded5.1 Leida õhu mass, mis täidab ruumi, mille kõrgus on 2 m pikkus 5 m ja laius 3 m. Õhurõhk 100kPa t=20ºC. Õhu molaarmass on µõhk=0,029kg/mol.

5.2 Mis kaalub rohkem, tonn pliid või tonn korki? t=17ºC, õhurõhk 100kPa, ρkork=200kg/m3,

ρplii=1,134∙104kg/m3.

5.3 Gaas sai soojushulga 100 J ja tegi tööd 140 J. Kuidas ja kui palju muutus tema siseenergia?

5.4 Gaas sai soojushulga 800 J ja tema siseenergia suurenes 1,2 kJ võrra. Kui palju tööd tegid gaasile mõjuvad välisjõud?

5.4 Adiabaatilisel protsessil vähenes gaasi siseenergia 3,8 kJ võrra. Kui suur oli gaasi poolt tehtud töö?

5.5 Gaasi temperatuuri tõsteti ühe ja sama kraadide arvu võrra, ühel juhul jääval ruumalal, teisel juhul aga jääval rõhul. Kui suur soojushulk anti gaasile siis kui gaas paisus jääval rõhul, kui jääval ruumalal anti gaasile soojushulk 60 J ja paisumisel tegi gaas tööd 40 J?

5.6 Kui palju muutus 2 liitri vee siseenergia, kui seda soojendati temperatuurilt 20 °C temperatuurini 60 °C?

5.7 Hapniku moolsoojus jääval ruumalal on 20,1 J/(mol·K). Kui suur on hapniku erisoojus jääval ruumalal?

5.8 Ideaalne gaas paisub isobaariliselt rõhul 500 kPa ruumalalt 1 l kuni ruumalani 6 l. Arvutada gaasi paisumise töö. Hinnata, kuidas muutus seejuures gaasi siseenergia?

5.9 Milline oleks ideaalse soojusmasina maksimaalne kasutegur, kui ta töötab polaaraladel merevee (+3 °C) siseenergial ja kui oletada, et jahutina kasutatakse atmosfääriõhku (-30 °C) ?

Ülesanded

Ülesanded

6.1 Mis temperatuuri T omab 2 g lämmastiku, mis omab rõhul p= 0,2 MPa ruumalat V=820 cm3.

6.2 Temperatuuril t=50 °C on küllastunud auru rõhk p=12,3 kPa. Leida vee auru tihedus ρ.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.3 Leida jõud tõmbejõud F vesiniku aatomi tuuma ja elektroni vahel, kui on teada, et aatomi raadius

r=0,5∙10-10m.

6.4 Näitliku kujutluse laengust 1C annab jõud, millega mõjutavad teineteist 1C laenguga keha, kui

nende vaheline kaugus on 1 km. Arvutame laengute vahelise jõu.

6.5 Kumb on suurem, kas elektronide vaheline elektrostaatiline või gravitatsiooniline jõud? Mitu korda?

6.6 Kaks 5g massiga kera asetsevad teineteisest eemal tühjuses. Kui suured võrdsed laengud tuleks neile

anda, et laengute vaheline tõukejõud tasakaalustaks gravitatsioonilise jõu kerade vahel?

6.7 Elektroni ja massi suhet iseloomustab näide. Oletame, et kaks laengut asuvad teineteisest 100 milj.

km kaugusel ning kummagi laengu moodustab 1g elektrone. Millise jõuga mõjutavad laengud teineteist?

6.8 Petrooliumis (ε=2) paiknevad punktlaengud q1=6,67nC ja q2=4,0nC. Arvutada laengutele mõjuv

jõud, kui laengute vaheline kaugus on r=10cm.

Näidis ülesanne õige vormistamisega

Antud:

m = 2 g = 2 ∙10-3 kg

p = 0,2 MPa = 0,2∙106 Pa

V = 820

R=8,31 J/K∙mol

μN2 = 28 g/mol = 0,028 kg/mol

T=?

Rm

pVT

RTm

pVV

m

N

N

2

2

Kkg

mPaT

KT

molKJ

mol

kg

2,27010231,8

10820102,0028,0 või

2,27062,16

1049,4

231,8

108202,0028,0

10231,8

8202,0028,0

10231,8

10820102,0028,0

3

366

33

33

66

Vastus: Lämmastiku temperatuur antud tingimustel on 270,2 K.

6.1 Mis temperatuuri T omab 2 g lämmastiku, mis omab rõhul p = 0,2 MPa ruumalat V = 820 cm3.

Näidis ülesanne õige vormistamisega

Antud:

T = 50 °C = 323,15 K

p = 12,3 kPa = 12,3∙103 Pa

R = 8,31 J/K∙mol

μH2O = 18 g/mol = 0,018 kg/mol

ρ=? RT

p

V

m

RT

Vpm

RTm

pVV

m

OH

OH

OH

2

2

2

33 24,815,32331,8

103,12018,0 õi v24,8

15,32331,8

103,12018,033

m

kg

molKJ

mol

kg

m

kg

K

Pa

Vastus: Küllastunud veeauru tihedus antud tingimustel on 8,24 kg/m3.

NB! Ringliikumise kinemaatika ja dünaamika ülesanded omandatakse iseseisvalt samal tasemel,

mis sirgjoonelise liikumise puhul (valemid on vaid veidi erinevad ja leitavad siin samas kaustas olevas tabelis).

6.2 Temperatuuril t=50 °C on küllastunud auru rõhk p=12,3 kPa. Leida vee auru tihedus ρ.

Elektromagnetism. ElektriväliElektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga

kehale.

Colombi seadusega

E - elektriväli [1 ]

q

FE

2

11

04

1

r

qqF

22 r

Qk

qr

Qqk

q

FE

CN

Elektriväli Igas elektrijuhis leidub alati palju vabalt liikuvaid laengukandjaid.

Tavaliselt liiguvad laengukandjad juhi sees kaootiliselt.

Elektriväljas hakkavad laengud liikuma suunatult.

Laengukandjate suunatud liikumine toimub alati nii,

et väli juhi sees nõrgeneb.

Liikunud elektronide arv tühine võrreldes üldarvuga!

0 svsv EEEE

Elektromagnetism Sõltumata elektriseerimise viisist ei ole laengute tasakaalu korral juhi sees välja ja juhi kõigis punktides on

potentsiaal ühesugune ja laengute ülejääk tasakaalu korral elektriseeritud keha pinnal.

Sellest järeldub , et juhi pind on ekvipotentsiaalpind.

Elektriväli

Välja potentsiaal. Pinge

Kuna elektriväljas olevale laengule mõjub jõud, tuleb selle nihutamiseks tegema tööd.

Elektrivälja potentsiaal on töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud

väljapunktist sinna, kus väli ei mõju.

Näitab, kui suur potentsiaalne energia mõjub selles punktis ühikulise positiivse laenguga kehale.

Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahet nimetatakse elektriliseks pingeks U.

q

A

V

C

J1

1

1 lpotentsiaa välja-

21 U

V

C

JU 1

1

1 pinge -

Mahtuvus

Seade, mille abil saame eraldada suuremas koguses laengut on kondensaator,

mille põhi näitajaks on mahtuvus.

C – kondensaatori elektriline mahtuvus

Mida suurem plaadi pindala, seda suurem mahtuvus.

Mida lähemal on teineteisele plaadid seda suurem on mahtuvus.

Mida suurem dielektriline läbitavus on dielektrikul, seda suurem on

mahtuvus.

U

qC

F

V

C1

1

1

d

SC

0

21 EEE

Mahtuvus

Kuna elektriväljas olevale laengule mõjub jõud, tuleb selle nihutamiseks tegema tööd.

Elektrivälja potentsiaal on töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist

sinna, kus väli ei mõju.

Potentsiaal näitab, kui suur potentsiaalne energia mõjub selles punktis ühikulise positiivse laenguga

kehale.

Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahet nimetatakse elektriliseks pingeks U.

Elektrivool

Laengute suunatud liikumist nimetatakse elektrivooluks.

Elektrivoolu suunaks loetakse positiivselt laetud osakeste liikumissuunda.

Et vool ei katkeks peavad laengud liikuma mööda kinnist teed e. vooluringi.

Voolu alalhoidmiseks peavad vooluringis olema piirkonnad, kus laengud liiguvad suurema potentsiaaliga

piirkondade suunas.

Selline ümberpaiknemine saab toimuda vaid mitteelektrostaatiliste kõrvaljõudude abil.

Suurust, mis on võrdne positiivse ühiklaengu kohta tuleva kõrvaljõudude tööga, nimetatatkse

elektromotoorjõuks (emj) ε [1V].

dt

dqi

tq

idtdqq00

,dt

dq

dt

dqi

t

qI

q

A

Takistus

Ohmi seadus: mööda homogeenset metallijuhti kulgeva voolu tugevus on võrdeline pingega U juhis.

Juhtivus R – takistus

jadaühendus rööpühendus

R

UUI

S

mkg

As

V

A11

1

11

2

23

23

2

11

11

As

mkg

A

V

nIIII ... 21

nUUUU ... 21

nRRRR ... 21

nIIII ... 21

nUUUU ... 21

nRRRR

1...

111

21

n ...21

Kontrolltöö

Variant 1

Variant 2

Variant 3

Ülesanded 10.1 Kuldtraadi pikkus on 2,5 m ning tema takistus on 1,2 Ω. Leida traadi diameeter, kui kulla eritakistus

on 0,022 Ω∙mm2/m.

10.2 Volframtraadi ρW=0,053 Ω∙mm2/m pikkus on 30 m. Milline on selle traadi ristlõikepindala, kui tema

otstele rakendatud pinge 49,5V, tekitab temas voolu tugevusega 1,5A.

10.3 Vool juhis muutub vastavalt võrrandile i=t+t2, kus kõik on antud SI ühikutes. Milline laeng q läbib

juhet t1=2s ja t2=3s vahel?

10

Ülesanded

Joule-Lenzi seadus

Töö voolu ahelas:

Kui kogu voolu energia muutub tööks kasutame Ohmi seadust I=U/R:

Joule-Lenzi seadus:

Juhis elektrivoolu toimel eraldunud soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruuduga, juhi takistuse ja

voolu toimumise ajaga.

8. K Akuga, mille sisetakistust ei arvestata, ühendati kord üks, siis aga teine takisti. Esimesel ühendamisel oli

vool I1=3A ning teisel I2=6A. Arvuta vool, kui akuga ühendada mõlemad takistid korraga jadamisi.

qAU Itq UItA

RtIQA 2

R

tUA

2

Elektrivoolu võimsus

UItA

RtIQ 2

R

tUA

2

t

AN

R

UN

2

UIN

RIN 2

Vool metallides

Elektrivool metallides

pEA

Minimaalset tööd, mida elektron peab tegema kineetilise

energia arvel, et sellest metallist väljuda nimetatakse

väljumistööks.

Metallis olles asub elektron potentsiaali augus, sellest

väljumiseks peab ta tegema tööd:

Kahe metalli kokkupuutel, metallid elektriseeruvad kahel

põhjusel.

1. Erinevatel metallidel on erinev väljumistöö A.

2. Elektron gaaside erinev tihedus eri metallidel.

Elektrivool gaasides

Sõltuv gaaslahendus. Gaas ioniseeritakse välisel toimel.

Termoionisatsioon

Fotoiononisatsioon jne

Sõltumatu gaaslahendus. Vool gaasis tekkib välise ionisaatori toimeta, suure E elektsivälja mõjul.

Sädelahendus

Huumlahendus

Elektrikaar

Koroonalahendus

Iseseisvalt saada selgeks vool vedelikes ja pooljuhtides sh pn-siire, aukjuhtivus jne jne

Ülesanded

9.1 Elektrimootor suudab tõsta ühe tonnise koorma minuti jooksul 1 m kõrgusele. Leida mootori mähist läbiv vool, kui ta töötab alalisvoolu pingel 100 V.

9.2 Vooluelement emj-ga ε=6V võimaldab maksimaalselt saada elektrivoolu I=3A. Milline on vooluallika sisetakistus ja palju soojust on võimeline temaga ühendatud väline takisti eraldama ajaühikus?

9.3 Voolu patarei emj-ga ε=240V ja sisetakistusega r=1Ω on ühendatud vooluahelaga, mille takistus on R=23Ω. Leida patarei täisvõimsus N0, kasulik võimsus N ja kasutegur η.

9.4 Taskulambi patarei ε=4,5V ja sisetakistus r=3,5Ω. Mitu sellist patareid tuleb ühendada jadamisi, et toita lampi võimsusega 60W, mis on arvestatud 127V.

9.5 Lahenda eelmine ülesanne, kui lambi nimivõimsus on 200W.

9.6 Arvuta 100W hõõglambi poolt 1h jooksul eraldatav soojus, kui on teada, et 95% energiat kulub otseselt soojuseks. Milline on energiahulk kW∙h-s? Kui palju vett saab selle abil keema ajada, kui vee algtemperatuur on 20˚C. Vee erisoojus on c=4200J/(kg∙K).

9.7 Milline veemass peab langema 2m kõrguselt tammilt, et kindlustada 60W hõõglambi kasutamist 1h jooksul? Elektritootmise kasutegur on 50%.

9.8 Elektrikeetjal on kahe sektsiooniga ümberlülitatav mähis. Esimese sektsiooni sisselülitamisel kulub vee soojendamiseks aega 10 minutit, teise sektsiooni sisselülitamisel 5 minutit. Kui palju kulub aega (min.-s), kui need sektsioonid on omavahel lülitatud a) jadamisi b) rööbiti

Ülesanded

10.1 Kuldtraadi pikkus on 2,5 m ning tema takistus on 1,2 Ω. Leida traadi diameeter, kui kulla eritakistus

on 0,022 Ω∙mm2/m.

10.2 Volframtraadi ρW=0,053 Ω∙mm2/m pikkus on 30 m. Milline on selle traadi ristlõikepindala, kui tema

otstele rakendatud pinge 49,5V, tekitab temas voolu tugevusega 1,5A.

10.3 Vool juhis muutub vastavalt võrrandile i=t+t2, kus kõik on antud SI ühikutes. Milline laeng q läbib

juhet t1=2s ja t2=3s vahel?

10.4 Arvuta järgmiste kehade takistused (puudujäävad andmed leia ise):

100 m pikkune ja 1 mm2 ristlõike pindalaga vasktraat;

400 m pikkune ja 0,5 mm2 ristlõike pindalaga alumiiniumtraat.

10.5 Leia voolutugevused ülesandes 10.4 kirjeldatud traatides, kui kõigi nende otstele on rakendatud

ühesugune pinge 12 V.

Magnetism Samasuunalise vooluga juhtmed tõmbuvad, vastassuunalised tõukuvad.

Jõud mis mõjub kahe paralleelse juhtme vahel on arvutatav:

I – voolutugevused 1. ja 2. juhtmes [1 A];

l – juhtmepikkused [1 m];

r – kahe juhtme vaheline kaugus [1 m];

μ – antud keskkonna magnetiline läbitavus (näitab mitu korda on jõud antud keskkonnas suurem, kui

vaakumis);

μo – antud keskkonna magnetiline läbitavus: μo=4π∙10-7 H/m.

Kui kahe paralleelse, vaakumis asuva, ühesuguse muutumatu voolutugevusega, lõpmata pikka ja lõpmata

peenikese, sirgjuhtme vahel tekkib iga meetripikkuse lõigu kohta jõud 2,7∙10-7 N, siis nendes oleva

elektrivoolu tugevus on 1A.

Jõu vahendajaks oli juhtmete ümber tekkiv magnetväli.

r

lIIF

2

210

Magnetism

Vooluga juhtmete vahel mõjuv jõud FA sõltub juhi pikkusest l, selles juhtmes voolava elektrvoolu

tugevusest I ja magnet väljast milles see juhe asub:

α – nurk magnetvälja suuna ja voolutugevuse suuna vahel.

sin BIlFA

B – magnetinduksioon, mis iseloomustab magnetjõude antud punktis:

. B on vektoriaalne suurus.

Vasaku käe reegel. Kui panna vasak käsi nii, et magnetvälja jõujooned on

suunatud peopessa ning sõrmed näitavad voolu suunda (positiivsete

osakeste liikumise suunda), siis väljasirutatud pöial näitab juhtmele

mõjuvat suunda.

T

mA

N

Il

FB A 11

Alalisvoolu mootor

Magnetvälja paigutatud raamile (mähisele) mõjub Amperei jõud.

sin BIlFA

Magnevälja kuju ja suund

Magnevälja kuju ja suund

Kui kruvi kulgemise suund (parema käe

väljasirutatud pöial) näitab voolu suunda, siis

selle pöörlemise (kõverdatud sõrmede) suund

näitab magnetvälja jõujoonte suunda.

Lorentzi jõud

Ampere´i jõud näitab jõudu, mis mõjub kõigile l pikkusega juhis olevatele laengutele

mõjuvat summaarjõudu. Jagades FA laetud osakeste koguarvuga N ja saame ühele

laetud osakesele mõjuva jõu.

kus v on laenguga q laetud osakese kiirus, mis liigub magnetväljas induktsiooniga B.

Kehtib vasaku käe reegel!

sinqvBN

FF AL

Iseseisvalt

Faraday elektrolüüsi seadused

Faraday induktsiooni seadus sh Lenzi reegel.

Valguse täielik sisepeegeldus

NB! Selgeks tuleb saada ka asjade sisu!

Optika

Φ – valgusvoog (ingl k luminous flux) on valgussuurus, mis väljendab kiirgusvoo valguslikku toimet

silmale. [1 lm]

Iv – valgustugevus väljendab punktikujulisest valgusallikast lähtuva valgusvoo suurust antud ruuminurgas

[1 cd=1 lm/sr]

Ev – valgustatus (valgustihedus või valgus tugevus) väljendab valgustatava pinna ühikule langevat

valgusvoogu [1 lx = 1 lm/m2]

Lv – valgustatus väljendab valgustatava pinna ühikule langevat valgustugevust [1 lx = 1 lm/m2]

Elektromagnetlained Elektromagnetlained laetud osakeste kiiratav ja neelatav energia, mis kandub ruumis edasi lainena, milles

elektri- ja magnetvälja komponendid võnguvad teineteise ja laine levimise suuna suhtes risti, olles üksteisega

samas faasis.

Valguse levimiskiirus vaakumis c = 299 792 458 m/s.

Valguse interferents – lainete liitumise nähtus

Valguse difraktsioon – lainete levimine tõkete taha

Elektromagnetlained

Valguse peegeldumine ja murdumine

Langemisnurk on alati võrdne peegeldumisnurgaga.

α = β

Murdunud kiir

Snelliuse valem:

1

2

sin

sin

n

n

Kujutise konstrueerimine

F

F

Kujutise konstrueerimine

Nõgusläätse fookuskaugus ja

optiline tugevus on negatiivne.

Kujutise konstrueerimine

Kumerpeegli fookuskaugus ja

optiline tugevus on negatiivne.

2rf

2rf

Kujutise konstrueerimine

2rf

2rf

Ülesanded

11.1 Leida valguse kiirus teemandis, kui me teame, et tema murdumisnäitaja on n = 2,42.

11.2 Lambi valgus, mille valgustugevus I=200cd, langeb töökohale nurga all α=45°, tekitades valgustatuse E=141lx. Millisel kaugusel r töökohast asub lamp ja milline on lambi kõrgus töölauast.

11.3 12. märtsil, kevadisel pööripäeval, asub Nordkappi neemel Päike keskpäeval α=10° nurga all horisondi suhtes. Mitu korda suurem on sellises situatsioonis vertikaalse pinna valgustatus võrrelduna horisontaalse pinnaga.

11.4K Kevadise ja sügisese pööripäeva ajal on päike ekvaatoril seniidis. Mitu korda on sellel ajal Maa valgustatus ekvaatoril suurem, kui Maa valgustatus Tallinnas laiuskraadil φ=60°?

11.5 Kaugusel a1=15 cm kaksikkumerast läätsest, mille optiline tugevus on D=10 dptr, on pandud ese kõrgusega h1=2 cm. Leida kujutise asend a2 ja kõrgus h2. KT graafiliselt!

11.6 Kus a2 ja millise suurusega h2 kujutis tekkib Päikese kujutis reflektor teleskoobis, mille peegli kõverusraadius R=16 m. Päikese diameeter on 1,4∙109 m kaugus Päikeseni 1,5∙1011 m.

11.7 Läätse fookuskaugus on f=2 cm ja eseme kõrgus 1,5 cm. Arvuta kujutise kõrgus ja kaugus läätsest, kui ese asub läätsest: 1 cm, 2 cm, 4 cm ja 5 cm kaugusel. Loo 1:1 joonis (konstrueeri kujutis).

11.7 Läätse fookuskaugus on f=-2 cm ja eseme kõrgus 4 cm. Arvuta eseme kõrgus ja kaugus läätsest, kui ese asub läätsest: 1 cm, 2 cm, 4 cm ja 5 cm kaugusel. Loo 1:1 joonis (konstrueeri kujutis).

Ülesanded

Ülesanded

Thomsoni aatomimudel

Positiivne lauguga aatomis on

ühtlaselt jaotatud negatiivsed

elektronid nagu rosinad pudingis;

Elektronide kogulaeng on tuuma

positiivse laenguga sama suur ja

aatom on kokku neutraalne.

Läks vastuollu huljem

Rutherfordi poolt sooritatud

katsega.

Rutherfordi planetarne aatomimudel

Rutherford pommitas õkukest

kullaplaati enda poolt avastatud

alfa osakestega (heeliumi tuumad).

Osakeste hajumise pilt läks

vastuollu Thomsoni mudeliga ja

näitas, et enamus aatomi ainest on

koondunud väga väikesesse

positiivse laenguga tuuma.

Ootatud pilt

Thomsoni mudeli

korral

Reaalne pilt

Rutherfordi planetarne aatomimudel

Osakeste hajumise pilt läks

vastuollu Thomsoni mudeliga ja

näitas, et enamus aatomi ainest on

koondunud väga väikesesse

(aatomist 100 000 X väiksem)

positiivse laenguga tuuma.

Rutherfordi planetarne aatomimudel

Positiivse tuuma ümber tiirlevad

negatiivsed elektronid justkui

planeedid ümber päikese;

Kui elektronid oleksid liikumatud

tõmbaks neid kulooniline jõud

tuuma külge.

+

Rutherfordi planetarne aatomimudel

KIIRGUSPROBLEEM:

Elektroni tiirlemist ümber tuuma

võib vaadelda võnkumisena;

Võnkuv laetud osakene tekitab

energiat kandva

elektromagnetkiirguse;

Kiirgav elektron kaotab energiat

ja tema orbiidi kõrgus väheneb;

Kõik elektronid peaksid langema

tuumale vähem kui 10-9 s jooksul.

Bohri aatomimudel

BOHRI POSTULAADID:

Elektonid aatomis võivad asuda ainult diskreetsetel (kindlatel) orbiitidel, mis on määratud aatomi statsionaarsete olekutega;

Diskreetsel orbiidil olles elektron ei kiirga:

Üleminekul ühest statsionaarsest olekust teise aatom kiirgab või neelab energiakvandi (footoni).

Neelates liigub kõrgema energiatasemega orbiidile

Liikudes madalama energiatasemega orbiidile kiirgab

Kiiratava/neelatava footoni energia vastab ülemineku orbiitide energiate vahega: ΔE=E2-E1

Bohri aatomimudel

Footoni kiirgamine ja neeldumine aatomis

Bohri aatomimudel

Mida suurem on orbiitide energia erinevus, seda suurema energiaga (suurem sagedus ja väiksem lainepikkus) footon kiiratakse.

Pauli keeluprintsiip

PAULI KEELU PRINTSIIP:

Ühes aatomis ei saa olla kahte

samasuguse kvantarvuga elektroni;

Igas elektronkihis on

aatomorbitaalid, mille peal

paiknevad elektronid.

de Broglie lainepikkus

Elektron on nagu footongi osake,

mis omab lainelisi omadusi;

Aatomis olles, on elektron suletud

laine ja seetõttu ta ei kiirga.

Orbiitidel, kuhu ta ei mahu täisarv

laineid ei saa elektron eksisteerida.

de Broglie lainepikkus

Elektron on nagu footongi osake,

mis omab lainelisi omadusi;

Aatomis olles, on elektron suletud

laine ja seetõttu ta ei kiirga;

de Broglie lainepikkust omavad

kõik massiga osakesed.

de Broglie lainepikkus

Elektronpilv

Tunneli efekt

Tõenäosus ühel pool pot.

barjääri kahaneb 0-ni ja

teisel pool suureneb 100%.

Perioodilisuse tabel

RÜHMAD

Perioodilisuse tabel Perioodid määravad orbitalide arvu;

Rühmad määravad väliskihi

elektronide konfiguratsiooni;

Ühte rühma kuuluvatel elementidel

on sarnased keemilised omadused.

Järjekorra number aatomis näitab

elemendi tuuma laengut, mis

tuleneb prootonite arvust tuumas

(sama suur on elektronide

kogulaeng aatomis).

Keemilised sidemed

Iga aatom koosneb elektronkihtidest. Igas elektronkihis

on aatomorbitaalid, mille peal paiknevad elektronid;

Aatomorbitaale jaotatakse s-, p-, d- ja f-orbitaalideks,

millel on iseloomulikud kujud;

Esimese elektronkihi moodustab üks s-orbitaal, teise

elektronkihi üks s- orbitaal ja kolm p-orbitaali,

kolmanda elektronkihi üks s-orbitaal, kolm p-orbitaali ja

viis d-orbitaali jne;

Orbitaalid on üksteise suhtes paigutatud kindla suunaga;

Kõrgema energiaga orbitaal ei hakka enne elektronidega

täituma kui madalama energiaga orbitaal ei ole veel täis;

Elektronegatiivsus on aatomi fundamentaalne omadus,

mis näitab aatomi võimet nihutada enda poole teiste

aatomite elektronpaare (pöördvõrdeline aatomi

raadiusega, suurim elementidel, mille kõrgema

energiaga orbitaal on p-orbitaal, madalaim s-orbitaliga)

Kovalentne side ehk aatomside

Omavad ühe ja sama mittemetalli

aatomid või väikse elektronegatiivsusega

aatomid;

Kandvat osa etendab elektronkatte

väliskihi elektronide (valentselektronide)

vastastikune toime, mille tagajärjel

hakkavad kaks aatomit jagama väliskihi

elektronide paari.

Metalliline side

Valentselektronid moodustavad metallides n-ö

elektrongaasi;

Elektronid liiguvad vabalt positiivse laenguga

metalliioonide vahel olles justkui kõikide ioonide ühises

omandis;

Sideme moodustamiseks peab elektronegatiivsus olema

madal.

Iooniline side

Tekkib kui kahe lähedalasuva aatomi elektronegatiivsuste

vahe on väga suur (näiteks metalli ja mittemetalli aatom);

Väikese elektronegatiivsusega aatom, ei suuda hoida

elektronpaari ja selle omandab täielikult suurema

elektronegatiivsusega aatom:

Elektronpaari kaotanud aatom muutub positiivseks

iooniks;

Elektronpaari omandanud aatom muutub negatiivseks

iooniks;

Kahe vastastikuse laenguga iooni vahel mõjub kulooniline

jõud, mis moodustab ioonide vahel püsiva sideme.

Mere keemia ja füüsika

Mere soolsus on 35‰;

Merevee soolsuse

põhjusel pole ühist

seletust, on mitmeid

teooriaid;

Mere keemia ja füüsika

Mere soolsus on 35‰;

Enamus soolast moodustab

NaCl;

Soolsus sõltub vee

juurdevoolust, aurumisest,

sademetest;

Kõrgeim Punases meres (42‰);

Madalaim Soome lahes (1-2‰);

On ka kõrgema soolsusega

veekogusid;

Mere keemia ja füüsika Mere vee tihedus on soola sisalduse tõttu suurem

pinnal oleva vee keskmine tihedus on 1025 kg/m3;

magedal veel 1000 kg/m3, seetõttu on üleslükke jõud merevees seda suurem, mida soolasem on vesi;

Merevesi jäätub madalamal temperatuuril kui mage vesi

35‰ juures on jäätumis temperatuur -2 °C;

mere pinnale tekkinud jää on väga väikese soola sisaldusega, enamus soola jääb vette, seetõttu soolsus vähesel määral suureneb;

Merevee pH on vahemikus 7,5-8,4 (kergelt leeliseline)

Kõike suurem pH on pinna kihtides, sügavamates kihtised pH väheneb, magestatud mereveel võib olla neutraalne (pH 7) või isegi kergel happeline;

Helikiirus merevees on ~1500 m/s (magedas vees kergelt väiksem; õhus 300 m/s);

Madalaim Soome lahes (1-2‰)

Merevees on alati lahustunuid mingi hulk gaase, hapnik, lämmastik jt. (difusiooni teel atmosfäärist ja loomastik, taimestikust, jõgedest)

Kuna hapniku lahustuvus vees on suurem kui lämmastikul, siis selle kontsentratsioon on suhteliselt kõrgem kui õhus;

Mere keemia ja füüsika

Mere hoovused on

põhjustatud eri merede

soolsuse ja temperatuuri

erinevustest, sammuti

mõjutab selle tekkimist tuuled

(kuni 100 m sügavusele);

Kõrvalekaldeid

otsesuundadest põhjustavad

Coriolisi jõud, rannajoone

kuju ja põhja reljeef;

Nende järgi saab jaotada

hoovusi:

pinna, süva, ranniku, loode,

triiv, soojad, külmad,

soolased, magedad, püsivad,

ajutised jne.

Disperssed süsteemid ehk pihused

Eripindala (Seri) – faasidevaheline pindala ruumalaühiku kohta või dispersse faasi massi kohta:

Disperssed süsteemid ehk pihusedSeri

a (m)

Eripindala Seri sõltuvus osakeste mõõtmetest:

I – tõelised lahused;

II – kõrgdisperssed süsteemid (kolloid);

III – keskdisperssed süsteemid;

IV – jämedisperssed süsteemid.

Pihuste klassifikatsioon osakeste mõõtmete järgi:

jämedisperssed – osakeste suurus > 10-5 m;

keskdisperssed ehk mikroheterogeensed – osakeste suurus 10-5 – 10-6 m;

kõrgdisperssne ehk kolloidne – osakeste suurus > 10-7 – 10-9 m.

Pihuste klassifikatsioonKlassifikatsioon dispersoidi (DF) ja dispersiooni keskkonna (DK) agregaatoleku agregaatoleku järgi:

DF DK Tähis Näited

Tahke

Gaasiline T/G Tolm, suits, sudu

Vedel T/V Kolloidlahused, suspensioonid

Tahke T/T Tahked kolloidlahused

Vedel

Gaasiline V/G Aerosoolid

Vedel V/V Emulsioonid

Tahke V/T Vedelik poorses kehas

Gaasiline

Gaasiline G/GGaasilised süsteemid tihedusefluktuatsiooniga

Vedel G/V Gaasilised emulsioonid, vahud

Tahke G/T Poorsed ja kapillaarsed kehad

Pihuste klassifikatsioonKlassifikatsioon dispersoidi ja dispersse keskkonna faaside vahelise jõudu alusel

Lüofiilsed Lüofoobsed

Tugev vastastikmõju DF/DK

vahel (tugev faasidevahelinevastastikmõju)

Nõrk vastastikmõju

DF/DK vahel (nõrk

faasidevahelinevastastikmõju)

Termodünaamiliselt püsivad(tasakaalulised) ΔG≤0

Termodünaamiliseltebapüsivad

Võib saada spontaansedispegreerimisega

Nende saamiseks tulebteha tööd

Näited: želatiinilahus,

vesilahustuvad valgud vees,

kautšuk benseenis, seep vees,

kolloidsed PAA, kriitilised

emulsioonid, mõned jahutavadmäärde vedelikud jt.

Näited: metallide

kolloidlahused vees,

vähelahustuvate

ainete osakesed vees,

vee tilgad orgaaniliseslahustis jt.

Pihuste klassifikatsioon

Klassifikatsioon dispersoidi osakese liikuvuse järgi

Vabadisperssed – dispersoidi osakesed pole omavahel seotud ja asuvad teineteisest suurel kaugusel, saades

vabalt liikuda teineteise suhtes. Siia kuuluvad suspensioonid, emulsioonid, kolloidlahused.

Seosedisperssed – dispersoidi osakesed on teineteisega seotud molekulide vaheliste jõududega, moodustades

dispersses keskkonnas omapäraseid ruumilisi struktuure.

Pihuste saamise meetodidLõhustamise meetod:

Mehaaniline, elektriline jne.

Lihtsustamiseks kasutatakse kõvaduse vähendajaid ained, mis suurendavad dispergeerimiseefektiivsust mikropragude tekitamise arvelt (Rebinderi efekt).

Kondensatsiooni meetod:

kondensatsiooni meetodid põhinevad molekulide assotsieerumisel agregaati tõelisest lahusest.

võib sõltuvalt tingimustest saada suvalise dispersusastmega süsteemi.

Pihuste optilised omadused

Disperssete süsteemide optiliste omaduste juurde kuuluvad: valguse neeldumine, peegeldumine, murdumine,

läbipaistvus, valguse hajutamine;

Kolloidkeemia objektide optiliste omaduste eripärad on määratud nende kahe põhitunnusega: heterogeensus ja

disperssus;

Optiliste omaduste uurimine on kõige kiirem ja kättesaadavam vahend osakeste mõõtmete, kuju ja

kontsentratsiooni määramisel. Kolloidsüsteemide jaoks on kõige iseloomulikumad valguse neeldumine ja

hajutamine.

Valguse hajumine pihustes Opalestsents

Tyndall’i efekt

Valguse hajumine pihustes

Valguse hajumine pihustes

Iseseisvalt õppidaOsmoos

Browni liikumine

Pindaktiivsed ained

Pindpinevus