LOMR.07.005 (loengud + praktikum) midagi füüsikast mis kulub ära bioloogile......

1. LOMR.07.005 (loengud + praktikum) midagi füüsikast mis kulub ära bioloogile......

2. Kristjan Leiger kristjan.leiger@ut.ee tel. 7374747 Prof. Arvi Freiberg arvi.freiberg@ut.ee Irina Bichele irina.bichele@ut.ee, tel. 56565297

3. Molekulaar- ja Rakubioloogia Instituut, Riia 23 Biofüüsika ja taimefüsioloogia õppetool http://plantphys.ut.ee Praktikumi tööd: 1. Õhu tiheduse ja mooli ruumala määramine. 1a. Tundmatu materjali identifitseerimine Archimedese seadust kasutades. 2. Vedelike küllastava auru rõhu temperatuurisõltuvuse mõõtmine. 2a. Õhuniiskuse määramine 3. Kiirguse neeldumine keskkonnas. 4. Alalis- ja vahelduvvool. Elekter igapäevaelus. Kalkulaator kaasa!

4. Märksõnad: õhk, vesi, valgus, elekter

5. Kõikide praktikumitööde juhendid saate kätte esimesel praktikumil. Kõik juhendid on ka koduleheküljel plantphys.ut.ee Kokku on praktikumis käia 4 korda. Praktilist tööd tehakse rühmaga 3 – (max)4 inimest. Esimesel nädalal alustate suvalisest tööst (näiteks, 2+2a), järgmine kord teete tööd järgmise numbriga (nr.3) jne. Järgmiseks korraks palun eelmise töö tulemused vormistada ja esitada kontrollimiseks, järgmise töö juhend läbi lugeda. Kõik juhendid /protokollid saate tagasi.

6. Seminarid: 14.02 sissejuhatus, ühikute teisendamine, meteoroloogia Koolimatemaatika praktikumis ja laboris, plantphys.ut.ee 21.02 matemaatika, liikumine, graafiline esitus 28.02 ringjooneline liikumine, impulss, energia, 7.03 eelmiste aastate eksamiülesannete lahendamine Kontrolltöö: KT I (loengu ajast ?) ühikute teisendamine, funktsioonid, liikumine, graafikud

7. Õppetöö on töö! Ainus võimalus tööst lahti saada on töö ära teha

8. Räägime ilmast...

9. Kui kõrgel maapinnast on .....? Pilved ...... Osoonikiht ..... Virmalised ... Orbitaaljaama orbiit .... Geotsentrilise satellidi orbiit .. Kuu ... Homme kl. 22-24 nähtav Maast mööduv asteroid .. 0.5-15 km 20 -35 km 110 km (N2), 200-400 km (O2) 390 km 36 000 km 385 000 km 28 000 km

10. Atmosfääri ehitus temperatuuri muutus

11. Elutähtsaim gaas on õhk, mis on gaaside segu: N2 (78%), O2 (21%), Ar (1%), CO2 (0.037%). % on siin antud ruumala protsentides kuivas (veeauruvabas) õhus. Tavaliselt on õhus ka kuni 2% veeauru. Pool kogu atmosfäärist asub alumises 5.6 km kihis. 99% atmosfäärist asub 40 km kihis. Eluslooduse seisukohalt väga tähtis osooonikiht asub 25~35 km kõrgusel. Universumis moodustavad H aatomid 90% kõikidest aatomitest, järgnevad He 9% ja O (~1/2000 H-st).

12. Miks atmosfäär ei ole õhem ega paksem? Maa gravitatsiooniväli ei lase gaasil maailmaruumi hajuda. Gaasi molekulid liikudes atmosfääris ülespoole kaotavad oma kiirust sarnaselt ülesvisatud kivile. Õhus on väga erineva kiirusega liikuvaid molekule (keskmiselt v20º~ 400 m/s). Kõige kiiremad neist jõuavad kõige kõrgemale. Väga vähesed (kerged H2, He ja kiired >11 km/s) saavad Maa külgetõmbest vabaneda). Kui kõrgrele lendaks molekul kiirusega 400 m/s? mgh = mv2/2 h = v2/2g = 4002/(2 ·9.8) = 8000 m Umbes pool kogu atmosfäärist asub alumises 5.5 km kihis. 99% atmosfäärist asub 40 km kihis.

13. Õhu tihedus ja õhurõhk Õhu tihedus (rõhul 1 atm ja 0ºC) on 1.3 kg m-3 Atmosfääri mass 5 x 1015 on tonni mis moodustab ligikaudu miljondiku Maa kogumassist.

14. Õhurõhu avastamine ja mõõtmine 1643.a. Evangelista Torricelly Aneroid

15. Rõhk on pinnaühikule mõjuv jõud (1 Paskal = 1 Njuuton m-2) Õhurõhk on õhusamba kaal 1 m2 kohal 1 atm = 760 mm Hg = 1.013 ·105 Pa 105 Pa = 105 N m-2 => 104 kg m-2 (F = mg) = 100 kg dm-2 = 1 kg cm-2 = 1 at

17. Madalrõhkkonnad

18. Mida on oodata kui ilmateade ütleb: ...läänest läheneb madalrõhkkond....... ...madalrõhkkond lahkub idta.......

19. Temperatuuri frondid

20. Õhuniiskus

21. Veeaur asub ~10 km paksuses atmosfäärikihis maapinna lähedal. Kui kogu õhus olev veeaur kondenseeruks, siis kataks kogu maismaad ~2.5 cm paksune veekiht. Absoluutne õhuniiskus => mitu grammi vett on 1 m3 Veeaururõhkon rõhk mida tekitavad ainult veeauru molekulid Suhteline õhuniiskus (%) => Veeaururõhk antud temperatuuril ·100% Küllastav veeaururõhk samal temperatuuril

22. Õhuniiskuse mõõtmine Assmanni psühromeeter Juushügromeeter

23. Temperatuur Temperatuuriga iseloomustame süsteemi või keha soojuslikku olekut ehk soojusastet. Temperatuur on süsteemi (keha) molekulide soojusliikumise keskmise kineetilise energia mõõt. Gas Protein

24. Temperatuur

25. Temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse termomeetri aine mingi parameeteri sõltuvust temperatuurist: Gaastermomeetris – kinnises ruumalas õhu rõhu/ruumala sõltuvus T-st Vedeliktermomeetris – vedeliku ruumala sõltuvus T-st

26. nn “Galileo termomeeter” Vees on ujukid temperatuuri näitudega. Vee temperatuur on kõige lähedasem näidule mis on kõige madalamal vabalt ujuval ujukil. Mis on termomeetri tööpõhimõte?

27. Bimetalltermomeeter koosneb kahest erineva joonpaisumisega metallvardast, ülekandemehhanismist, osutist ja temperatuuriskaalast. Erineva joonpaisumisteguri tõttu muudab bimetall temperatuuri muutudes oma kuju ning liigutab ülekandemehhanismi abil osutit.

28. Elektrilised termomeetrid Takistustermomeetrid Mida kõrgem temperatuur seda halvemini juhib elektrit metall ja seda paremini juhib elektrit pooljuht. Termopaarid Termopaar koosneb kahest erinevast metallist juhtmepaarist, mis ühendatakse ühest otsast kokku. Termopaari vabade otste vahel tekkib termopinge, mis on otseses sõltuvuses temperatuuri muutumisest liitekohas.

29. Optilised termomeetrid “laser”-termomeeter mõõdab infrapunast kiirgust, Laseri kiir on ainult sihik! Optiline süsteem suunab kiirguse detektorile. Infrapunakaamerad Pilti ei tehta mitte nähtavas valguses (450-750 nm) vaid infrapunases (1-14 µm) Kiirguse intensiivsuse erinevused esitatakse valevärvidena

30. Temperatuuri skaalad SI: Kelvini skaala, K, 0K Celsiuse skaala, ºC, 0 ºC – vee jäätumine 100 ºC – vee keemine Fahrenheiti skaala ºF 0 ºF – jää+(ammonium)NaCl (-17.9 ºC ) 32 ºF – jää+vesi (0 ºC ) 96 ºF – keha temperatuur 1 °C = K - 273,15 1 °C *(9/5) + 32 = 1 °F

31. Soovin edu!