Korkealämpötilakemia

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Korkealämpötilakemia"

Transkriptio

1 Korkealämpötilakemia Binääriset tasapainopiirrokset To klo 8-10 SÄ114 Tavoite Oppia lukemaan ja tulkitsemaan binäärisiä tasapainopiirroksia 1

2 Sisältö Hieman kertausta - Gibbsin vapaaenergian pitoisuusriippuvuudesta Binääristen tasapainopiirrosten perustyypit - Aukoton liukoisuus - Eutektinen, peritektinen ja monotektinen tasapaino Välifaasit Vipusääntö Esimerkkejä ja tehtäviä Tasapainopiirrosten ja aktiivisuuksien suhteesta Tasapainopiirrosten määrityksestä Tasapainopiirrosten yksinkertaistaminen vakio-oletuksilla Vakioidaan paine, lämpötila tai jokin pitoisuusmuuttuja - Tuloksena helpommin luettava kuvaajat 2

3 Binääriset koostumuslämpötila-kuvaajat Tasapainopiirrokset (monimutkaisemmatkin) koostuvat tietyistä perustyypeistä - Aukoton liukoisuus - Eutektinen tasapaino - Peritektinen tasapaino - Monotektinen tasapaino - Välifaasit Kuvaajien lukemisessa ja tulkinnassa on tunnistettava nämä perustyypit sekä osattava käyttää ns. vipusääntöä Kertausta: Gibbsin vapaaenergia koostumuksen funktiona - Tarkastellaan kahdessa osassa: G = H 0 TS m - H 0 kuvaa systeemin atomien lämpösisältöä - S m on sekoittumisentropia - Vapaaenergian pitoisuusriippuvuuden muoto riippuu seoksen komponenttien välisistä vuorovaikutuksista - Sekoittumisentropia ja lämpötila ovat aina positiivisia - TS m termi on aina alaspäin kaareutuva käyrä/pinta - Komponenttien (esim. binäärisysteemin A ja B) väliset vuorovaikutusenergiat (merkitään V AA, V BB ja V AB ) vaihtelevat - H 0 -käyrä voi kaartua ylös- tai alaspäin - Vapaaenergiakäyrän tai pinnan muoto saadaan näiden kahden termin summana 3

4 Gibbsin vapaaenergia koostumuksen funktiona Vapaaenergian pitoisuusriippuvuuden muoto voi olla erilainen eri lämpötiloissa - Heijastuu lopulliseen tasapainopiirrokseen Tasapainotilan kahden eri koostumuksen välillä Kaksi eri koostumuksen omaavaa faasia/ainetta voivat olla tasapainossa keskenään, kun niillä on sama kemiallinen potentiaali - Graafisesti esitettynä: - Kuvataan Gibbsin vapaaenergian pitoisuusriippuvuus - Käyrälle piirretty tangetti tietyssä koostumuspisteessä on Gibbsin vapaaenergian ensimmäinen derivaatta pitoisuuden suhteen (ko. pisteessä) = Kemiallinen potentiaali - Jos kahdelle eri koostumuspisteelle voidaan piirtää yhteinen tangetti, on näiden koostumusten omaavilla systeemeillä sama kemiallinen potentiaali - ts. ko. koostumukset ovat tasapainossa keskenään - Yhteinen tangentti voidaan piirtää samaa faasia kuvaavan käyrän kahden eri pisteen kautta (ks. esimerkkikuvaaja) tai kahta eri faasia kuvaavien käyrien pisteiden kautta Kuva: K. Hack - FactSage -koulutusmateriaali. 4

5 Aukoton liukoisuus Tasapainossa keskenään olevien faasien (esim. sula ja kiinteä faasi) vapaaenergiakäyrät kaareutuvat alaspäin Komponenttien aukoton liukoisuus molemmissa faaseissa Aukoton liukoisuus Esiintyy, kun komponentit ovat samankaltaisia 5

6 Eutektinen tasapaino Aukoton liukoisuus sulassa tilassa Liukoisuusaukko kiinteässä tilassa Samalla käyrällä kaksi paikallista minimiä Kaksi käyrää, joilla omat minimit - Kiinteän olomuodon vapaaenergia kuvissa esitettyä muotoa - (a) Kaksi kiinteää faasia, joilla sama kidemuoto (yksi vapaaenergiakäyrä) - (b) Kaksi kiinteää faasia, joilla eri kidemuodot (molemmilla kidemuodoilla oma vapaaenergiakäyrä) Paikallisille minimeille yhteinen tangentti - Tangentti on vapaaenergiakäyrän ensimmäinen derivaatta pitoisuuden suhteen (l. kemiallinen potentiaali) - Pisteet, joiden kautta tangentti piirretään, rajaavat alueen, jossa kahdella ei koostumuksella on sama kemiallinen potentiaali - Leikkauspisteiden väliin jää alue, jossa kaksi eri koostumuksen omaavaa (kiinteää) faasia ovat tasapainossa keskenään = Liukoisuusaukko Eutektinen tasapaino Aukoton liukoisuus sulassa tilassa Liukoisuusaukko kiinteässä tilassa Piirretty lämpötilassa T 5 - Kiinteän olomuodon vapaaenergia kuvissa esitettyä muotoa - (a) Kaksi kiinteää faasia, joilla sama kidemuoto (yksi vapaaenergiakäyrä) - (b) Kaksi kiinteää faasia, joilla eri kidemuodot (molemmilla kidemuodoilla oma vapaaenergiakäyrä) Paikallisille minimeille yhteinen tangentti Eutektinen lämpötila ja koostumus a 1 a 2 - Tangentti on vapaaenergiakäyrän ensimmäinen derivaatta pitoisuuden suhteen (l. kemiallinen potentiaali) - Pisteet, joiden kautta tangentti piirretään, rajaavat alueen, jossa kahdella ei koostumuksella on sama kemiallinen potentiaali - Leikkauspisteiden väliin jää alue, jossa kaksi eri koostumuksen omaavaa (kiinteää) faasia ovat tasapainossa keskenään = Liukoisuusaukko 6

7 Eutektinen tasapaino Eutektisen tasapainon muodostuminen vapaaenergiakäyrien pohjalta Eutektinen tasapaino 7

8 Eutektoidinen tasapaino Eutektista tasapainoa vastaava tilanne, jossa kahden kiinteän ja yhden sulan faasin sijasta on kolme kiinteää faasia - Vasemmalla olevan kuvan esimerkkitapauksessa sekä aineella A että aineella B on kiinteän tilan faasitransformaatio ennen sulamista - Aineella A kiinteästä -faasista kiinteään -faasiin - Aineella B kiinteästä -faasista kiinteään -faasiin - Metallurgin kannalta erityisen kiinnostava eutektoidinen tasapaino liittyy Fe-C-systeemiin Kuvat: Frederick N Rhines: Phase diagrams in metallurgy, McGraw-Hill, Eutektoidinen tasapaino Fe-C-systeemissä esiintyvä eutektoidinen tasapaino - + -alueen ylärajaa kutsutaan A 3 -rajaksi tai -lämpötilaksi - + -alueen alarajaa kutsutaan A 1 -rajaksi tai lämpötilaksi (A2 on varattu kuvaamaan ferriitin Curie-pistettä) - Lämpötila, jonka yläpuolella ferromagnetismi häviää - +Fe 3 C alueen ylärajaa kutsutaan A CM -rajaksi - Hypoeutektoidinen koostumukseltaan eutektoidisen pisteen vasemmalla puolella olevat seokset - Hypereutektoidinen koostumukseltaan eutektoidisen pisteen oikealla puolella olevat seokset - Perliitti eutektoidinen rakenne, jossa ferriitin muodostaman yhtenäisen matriisin sisään on hautautunut erillisiä sementiittilamelleja 8

9 Fe-C-systeemissä esiintyvä eutektoidinen tasapaino - + -alueen ylärajaa kutsutaan A 3 -rajaksi tai -lämpötilaksi - + -alueen alarajaa kutsutaan A 1 -rajaksi tai lämpötilaksi (A2 on varattu kuvaamaan ferriitin Curie-pistettä) - Lämpötila, jonka yläpuolella ferromagnetismi häviää - +Fe 3 C alueen ylärajaa kutsutaan A CM -rajaksi - Hypoeutektoidinen koostumukseltaan eutektoidisen pisteen vasemmalla puolella olevat seokset - Hypereutektoidinen koostumukseltaan eutektoidisen pisteen oikealla puolella olevat seokset - Perliitti eutektoidinen rakenne, jossa ferriitin muodostaman yhtenäisen matriisin sisään on hautautunut erillisiä sementiittilamelleja Kuva: Frederick N Rhines: Phase diagrams in metallurgy, McGraw-Hill, Oulun yliopisto Peritektinen tasapaino Aukoton liukoisuus sulassa tilassa Liukoisuusaukko kiinteässä tilassa Ero eutektiseen tasapainoon Peritektinen lämpötila - Peritektisessä tasapainossa kiinteiden faasien käyrien minimit ovat samalla puolella sulakäyrän minimiä, kun taas eutektisessa tasapainossa kiinteäkäyrien minimit ovat eri puolilla sulakäyrän minimiä 9

10 Peritektinen tasapaino Peritektoidinen tasapaino Peritektista tasapainoa vastaava tilanne, jossa kahden kiinteän ja yhden sulan faasin sijasta on kolme kiinteää faasia - esimerkki Fe 2 O 3 -Al 2 O 3 -systeemistä 10

11 Monotektinen tasapaino Liukoisuusaukko kiinteän tilan lisäksi myös sulassa tilassa Kriittinen lämpötila Monotektinen lämpötila Kuva: Frederick N Rhines: Phase diagrams in metallurgy, McGraw-Hill, Monotektinen tasapaino 11

12 Monotektoidinen lämpötila Monotektista tasapainoa vastaava tilanne, jossa kahden kiinteän ja yhden sulan faasin sijasta on kolme kiinteää faasia - esimerkki Al-Zn-systeemistä Välifaaseja sisältävät systeemit L (s) L (s) L + (s) (s) Kaikki binäärisysteemit koostuvat edellä esitettyjen perustyyppien yhdistelmistä Välifaasit - Vakiokoostumuksellisia (tai lähes vakiokoostumuksellisia) yhdisteitä, joiden - koostumus on puhtaiden komponenttien välissä - kiderakenne poikkeaa puhtaiden komponenttien rakenteista - Voivat muodostua suoraan sulatteesta tai reaktion kautta Muodostuminen suoraan sulatteesta (Congruent) Muodostuminen reaktion kautta (Incongruent) 12

13 Eri faasien vapaaenergiakäyrät systeemille, jossa esiintyy suoraan sulatteesta muodostuva välifaasi Eri faasien vapaaenergiakäyrät systeemille, jossa esiintyy reaktion kautta muodostuva välifaasi 13

14 Välifaaseja sisältävät systeemit Välifaasit voivat olla vakiokoostumuksellisia tai olla stabiileja laajemmalla koostumusalueella Välifaaseja sisältävät systeemit Välifaasit voivat olla vakiokoostumuksellisia tai olla stabiileja laajemmalla koostumusalueella 14

15 Välifaaseja sisältävät systeemit Välifaasit voivat olla vakiokoostumuksellisia tai olla stabiileja laajemmalla koostumusalueella Välifaaseja sisältävät systeemit Monissa korkealämpötilaprosesseissa esiintyy spinelli-rakenteen omaavaa faasia, jolla on usein laaja stabiilisuusalue - Tulenkestävissä vuorausmateriaaleissa - Mg-Al-spinelli - Malmeissa/rikasteissa - Kromiitti, magnetiitti 15

16 Välifaaseja sisältävät systeemit Mittaukset korkeissa lämpötiloissa ovat haastavia - Joistain systeemeistä on esitetty vaihtoehtoisia, keskenään ristiriitaisia, versioita tasapainopiirroksista - esim. Al 2 O 3 -SiO 2 -systeemissä esiintyvä välifaasi - Muodostuuko suoraan sulatteesta vai reaktion kautta? - Stabiilisuusalueen laajuus? Faasiosuuksien määritys vipusäännön avulla Binäärisysteemi A-B, jossa - A kiteytyy -faasina - B kiteytyy -faasina - esiintyy liukoisuusaukko koostumusvälillä c 1 c 2 Tarkastellaan kaksifaasialueelle osuvaa koostumusta c - -faasin osuus (x): - -faasin osuus (1-x): c c1 x c c 2 c 1 x c c c 1 m l n l 16

17 Tehtävä: Fe-Psysteemi Vastaa oheisen Fe-P-systeemiä kuvaavan piirroksen pohjalta seuraaviin kysymyksiin: - Montako välifaasia esiintyy kuvan koostumusalueella? - Muodostuvatko ne reaktion kautta vai suoraan sulatteesta? - Mitkä ovat välifaasien koostumukset? - Mitä faaseja esiintyy systeemissä, joka koostuu sulasta, joska on jäähdytetty 900 C:een, ja jonka kokonaiskoostumus on 90 p-% Fe ja loput P? - Mitkä ovat tässä systeemissä esiintyvien faasien osuudet ja koostumukset? Sulaminen päättyy Sulaminen alkaa Esimerkki 2-faasialueella sulan koostumus seuraa likvidusta Materiaali on täysin sulanut 2-faasialueella 2-faasialueella kiinteän faasin koostumus seuraa solidusta Monikomponenttisysteemin sulamisen tarkastelu faasipiirroksia hyödyntäen: Tarkastellaan binääristä FeO-MgO-systeemiä, jossa on 30 % FeO ja 70 % MgO - Millä lämpötilavälillä sulaminen tapahtuu? - Mitkä ovat faasien osuudet ja koostumukset puuroalueella? Faasien osuudet 2-faasialueella määritetään vipusäännön avulla Sulan osuus = (83-70)/(83-52) = 0,42 (42%) Kiinteä osuus = (70-52)/(83-52) = 0,58 (58%) Monikomponenttisysteemien jähmettymistä voidaan tarkastella vastaavalla tavalla 1. sulapisaran koostumus Viimeisenä sulavan kiinteän faasin koostumus 17

18 Aktiivisuudet ja tasapainopiirrokset Tasapainopiirrokset kuvaavat systeemissä esiintyvien faasien stabiilisuuksia eri olosuhteissa Stabiilisuus on riippuvainen tarkastelun kohteena olevien aineiden reaktiivisuuksista (ts. aktiivisuuksista) Tasapainopiirrosten ja aktiivisuuksien välillä havaitaan tiettyjä riippuvuuksia Aktiivisuudet ja tasapainopiirrokset Tasapainopiirrosten ja aktiivisuuksien välillä havaitaan tiettyjä riippuvuuksia - Voimakkaan negatiivinen poikkeama Raoultin laista Merkki voimakkaista vetovoimista Yhdisteiden muodostuminen todennäköistä Välifaaseja sisältävät systeemit 18

19 Aktiivisuudet ja tasapainopiirrokset Tasapainopiirrosten ja aktiivisuuksien välillä havaitaan tiettyjä riippuvuuksia - Liuoksen käyttäytyminen lähes ideaalista Liuoksen osaslajit toistensa kaltaisia Laajat liukoisuusalueet (mahdollinen aukoton liukoisuus) Aktiivisuudet ja tasapainopiirrokset Tasapainopiirrosten ja aktiivisuuksien välillä havaitaan tiettyjä riippuvuuksia - Koostumusalue, jossa aineen aktiivisuus on yksi Aine esiintyy puhtaana 19

20 Lämpötila Aktiivisuudet ja tasapainopiirrokset Tasapainopiirrosten ja aktiivisuuksien välillä havaitaan tiettyjä riippuvuuksia - Koostumusalue, jossa aineen aktiivisuus on yksi Aine esiintyy puhtaana Tasapainopiirrosten kokeellinen määritys Aiemmin todettiin, että faasipiirrosten määritys kokeellisesti tasapainomenetelmällä on erittäin hidasta, koska tarvitaan suuri määrä kokeita - Jokainen lämpötila ja koostumus erikseen T X Käytännössä kaksifaasialueelle (tai yleisemmin monifaasialueelle) osuvasta kokeesta saadaan muutakin kuin tätä pistettä koskevaa tietoa Näytettä, jonka koostumus on X A, hehkutettiin lämpötilassa T X tasapainoon asti ja jäähdytettiin nopeasti. Havaittiin kaksi faasia: - Kiteinen, jonka koostumus X S - Lasifaasi, jonka koostumus X L (lasifaasi on nopeasti jähmettynyttä sulaa) X S A = 0 % B = 100 % X A X L A = 100 % B = 0 % Pitoisuus Piste (X A,T X ) osuu kaksifaasialueelle (puuroalue), jonka rajat ko. lämpötilassa ovat X S ja X L Ts. mittaus kertoo tietoa A-B-systeemistä myös muissa kuin koeolosuhteissa. 20

21 Lämpötila Lämpötila Tasapainopiirrosten kokeellinen määritys Aiemmin todettiin, että faasipiirrosten määritys kokeellisesti tasapainomenetelmällä on erittäin hidasta, koska tarvitaan suuri määrä kokeita - Jokainen lämpötila ja koostumus erikseen T Y X A A = 0 % X S X L B = 100 % A = 100 % B = 0 % Käytännössä kaksifaasialueelle (tai yleisemmin monifaasialueelle) osuvasta kokeesta saadaan muutakin kuin tätä pistettä koskevaa tietoa Pitoisuus Toista näytettä, jolla on sama koostumus X A, hehkutettiin matalammassa lämpötilassa T Y tasapainoon asti ja jäähdytettiin nopeasti. Havaittiin edelleen 2 faasia: - Kiteinen, jonka koostumus X S - Lasifaasi, jonka koostumus X L Piste (X A,T Y ) osuu edelleen kaksifaasialueelle (puuroalue), jonka rajat ovat nyt X S ja X L Tasapainopiirrosten kokeellinen määritys Aiemmin todettiin, että faasipiirrosten määritys kokeellisesti tasapainomenetelmällä on erittäin hidasta, koska tarvitaan suuri määrä kokeita - Jokainen lämpötila ja koostumus erikseen Käytännössä kaksifaasialueelle (tai yleisemmin monifaasialueelle) osuvasta kokeesta saadaan muutakin kuin tätä pistettä koskevaa tietoa T Z Tarkastelu kolmannessa, matalammassa lämpötilassa T Z Havaittiin edelleen 2 faasia: - Kiteinen, jonka koostumus X S - Lasifaasi, jonka koostumus X L Pitoisuus Saadaan puuroalueen koostumusrajat kolmannessa lämpötilassa. A = 0 % B = 100 % X S X A X L A = 100 % B = 0 % 21

22 Lämpötila Tasapainopiirrosten kokeellinen määritys Aiemmin todettiin, että faasipiirrosten määritys kokeellisesti tasapainomenetelmällä on erittäin hidasta, koska tarvitaan suuri määrä kokeita - Jokainen lämpötila ja koostumus erikseen Käytännössä kaksifaasialueelle (tai yleisemmin monifaasialueelle) osuvasta kokeesta saadaan muutakin kuin tätä pistettä koskevaa tietoa Pitoisuus Yhdistämällä kokeiden tulokset nähdään, miten puuroalueen koostumusrajat muuttuvat lämpötilan funktiona. Voidaan hahmotella solidus- ja likviduskäyrät. Kokeita jatkamalla saadan selville mihin lämpötiloihin asti puuroalue yltää. A = 0 % B = 100 % A = 100 % B = 0 % Tasapainopiirrosten kokeellinen määritys Aiemmin todettiin, että faasipiirrosten määritys kokeellisesti tasapainomenetelmällä on erittäin hidasta, koska tarvitaan suuri määrä kokeita - Jokainen lämpötila ja koostumus erikseen Käytännössä kaksifaasialueelle (tai yleisemmin monifaasialueelle) osuvasta kokeesta saadaan muutakin kuin tätä pistettä koskevaa tietoa Yhdistämällä kokeiden tulokset nähdään, miten puuroalueen koostumusrajat muuttuvat lämpötilan funktiona. Voidaan hahmotella solidus- ja likviduskäyrät. Kokeita jatkamalla saadan selville mihin lämpötiloihin asti puuroalue yltää. 22

23 Yhteenveto Monimutkaisemmatkin binäärisysteemejä kuvaavat tasapainopiirrokset koostuvat tietyistä perustapauksista - Aukoton liukoisuus - Eutektinen ja eutektoidinen tasapaino - Peritektinen ja peritektoidinen tasapaino - Monotektinen ja monotektoidinen tasapaino - Systeemeissä voi esiintyä välifaaseja, jotka voivat muodostua - suoraan sulatteesta - reaktion kautta Kaksifaasialueella keskenään tasapainossa olevien faasien osuudet voidaan määrittää vipusäännön avulla 23

Faasipiirrokset, osa 2 Binääristen piirrosten tulkinta

Faasipiirrokset, osa 2 Binääristen piirrosten tulkinta Faasipiirrokset, osa 2 Binääristen piirrosten tulkinta Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 1 - Luento 4 Tavoite Oppia tulkitsemaan 2-komponenttisysteemien faasipiirroksia 1 Binääriset

Lisätiedot

Korkealämpötilakemia

Korkealämpötilakemia Korkealämpötilakemia Useamman komponentin tasapainopiirrokset To 7.12.2017 klo 8-10 SÄ114 Tavoite Oppia lukemaan ja tulkitsemaan ternäärisiä tasapainopiirroksia 1 Sisältö Ternääriset tasapainopiirrokset

Lisätiedot

Korkealämpötilakemia

Korkealämpötilakemia Korkealämpötilakemia Gibbsin faasisääntö, kuvaajien laadinta sekä1-komponenttipiirrokset To 23.11.2017 klo 8-10 SÄ114 Tavoite Tutustua faasipiirrosten kokeelliseen ja laskennalliseen laadintaan ja siten

Lisätiedot

Tärkeitä tasapainopisteitä

Tärkeitä tasapainopisteitä Tietoa tehtävistä Tasapainopiirrokseen liittyviä käsitteitä Tehtävä 1 rajojen piirtäminen Tehtävä 2 muunnos atomi- ja painoprosenttien välillä Tehtävä 3 faasien koostumus ja määrät Tehtävä 4 eutektinen

Lisätiedot

Faasipiirrokset, osa 3 Ternääristen ja monikomponenttipiirrosten tulkinta

Faasipiirrokset, osa 3 Ternääristen ja monikomponenttipiirrosten tulkinta Faasipiirrokset, osa 3 Ternääristen ja monikomponenttipiirrosten tulkinta Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 1 - Luento 5 Tavoite Oppia tulkitsemaan 3-komponenttisysteemien faasipiirroksia

Lisätiedot

Termodynaamisten tasapainotarkastelujen tulokset esitetään usein kuvaajina, joissa:

Termodynaamisten tasapainotarkastelujen tulokset esitetään usein kuvaajina, joissa: Lämpötila (Celsius) Luento 9: Termodynaamisten tasapainojen graafinen esittäminen, osa 1 Tiistai 17.10. klo 8-10 Termodynaamiset tasapainopiirrokset Termodynaamisten tasapainotarkastelujen tulokset esitetään

Lisätiedot

Faasialueiden nimeäminen/tunnistaminen (eutek1sessa) tasapainopiirroksessa yleises1

Faasialueiden nimeäminen/tunnistaminen (eutek1sessa) tasapainopiirroksessa yleises1 Faasialueiden nimeäminen/tunnistaminen (eutek1sessa) tasapainopiirroksessa yleises1 A B B Piirroksen alue 1: Sularajan yläpuolella on seos aina täysin sula => yksifaasialue (L). Alueet 2 ja 5: Nämä ovat

Lisätiedot

Sulamisen ja jähmettymisen tarkastelu faasipiirroksia hyödyntäen

Sulamisen ja jähmettymisen tarkastelu faasipiirroksia hyödyntäen Sulamisen ja jähmettymisen tarkastelu faasipiirroksia hyödyntäen Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2015 Teema 1 - Luento 6 Tavoite Oppia muutamien esimerkkien avulla tarkastelemaan monikomponenttisysteemien

Lisätiedot

Dislokaatiot - pikauusinta

Dislokaatiot - pikauusinta Dislokaatiot - pikauusinta Ilman dislokaatioita Kiteen teoreettinen lujuus ~ E/8 Dislokaatiot mahdollistavat deformaation Kaikkien atomisidosten ei tarvitse murtua kerralla Dislokaatio etenee rakeen läpi

Lisätiedot

Faasipiirrokset, osa 1: Laatiminen sekä 1-komponenttipiirrosten tulkinta

Faasipiirrokset, osa 1: Laatiminen sekä 1-komponenttipiirrosten tulkinta Faasipiirrokset, osa 1: Laatiminen sekä 1-komponenttipiirrosten tulkinta Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2015 Teema 1 - Luento 3 Tavoite Tutustua faasipiirrosten kokeelliseen ja laskennalliseen

Lisätiedot

Korkealämpötilakemia

Korkealämpötilakemia 1.11.217 Korkealämpötilakemia Standarditilat Ti 1.11.217 klo 8-1 SÄ11 Tavoite Tutustua standarditiloihin liuosten termodynaamisessa mallinnuksessa Miksi? Millaisia? Miten huomioidaan tasapainotarkasteluissa?

Lisätiedot

Standarditilat. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 2 - Luento 2. Tutustua standarditiloihin

Standarditilat. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 2 - Luento 2. Tutustua standarditiloihin Standarditilat Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 216 Teema 2 - Luento 2 Tavoite Tutustua standarditiloihin Miksi käytössä? Millaisia käytössä? Miten huomioitava tasapainotarkasteluissa? 1 Miten

Lisätiedot

Kon Teräkset Viikkoharjoitus 1. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikka

Kon Teräkset Viikkoharjoitus 1. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikka Kon-67.3110 Teräkset Viikkoharjoitus 1. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikka Luennolta: Perustieto eri ilmiöistä Kirjoista: Syventävä tieto eri ilmiöistä

Lisätiedot

Kertausluennot: Mahdollisuus pisteiden korotukseen ja rästisuorituksiin Keskiviikko klo 8-10

Kertausluennot: Mahdollisuus pisteiden korotukseen ja rästisuorituksiin Keskiviikko klo 8-10 Kertausluennot: Mahdollisuus pisteiden korotukseen ja rästisuorituksiin Keskiviikko 25.10 klo 8-10 Jokaisesta oikein ratkaistusta tehtävästä voi saada yhden lisäpisteen. Tehtävä, joilla voi korottaa kotitehtävän

Lisätiedot

Kellogg-diagrammit. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 1 - Luento 1

Kellogg-diagrammit. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 1 - Luento 1 Kellogg-diagrammit Ilmiömallinnus rosessimetallurgiassa Syksy 6 Teema - Luento Tavoite Oia tulkitsemaan ja laatimaan ns. Kellogg-diagrammeja eli vallitsevuusaluekaavioita Aluksi tutustutaan yleisesti tasaainoiirroksiin

Lisätiedot

Ellinghamin diagrammit

Ellinghamin diagrammit Ellinghamin diagrammit Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2015 Teema 1 - Luento 2 Tavoite Oppia tulkitsemaan (ja laatimaan) vapaaenergiapiirroksia eli Ellinghamdiagrammeja 1 Tasapainopiirrokset

Lisätiedot

Rauta-hiili tasapainopiirros

Rauta-hiili tasapainopiirros Rauta-hiili tasapainopiirros Teollisen ajan tärkein tasapainopiirros Tasapainon mukainen piirros on Fe-C - piirros, kuitenkin terästen kohdalla Fe- Fe 3 C -piirros on tärkeämpi Fe-Fe 3 C metastabiili tp-piirrosten

Lisätiedot

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen KEMA221 2009 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET ATKINS LUKU 4 1 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET Esimerkkejä faasimuutoksista? Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen Faasi = aineen

Lisätiedot

Kellogg-diagrammit. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2012 Teema 1 - Luento 1

Kellogg-diagrammit. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2012 Teema 1 - Luento 1 Kellogg-diagrammit Ilmiömallinnus rosessimetallurgiassa Syksy Teema - Luento Eetu-Pekka Heikkinen, Tavoite Oia tulkitsemaan ja laatimaan ns. Kellogg-diagrammeja eli vallitsevuusaluekaavioita Eetu-Pekka

Lisätiedot

KJR-C2004 materiaalitekniikka. Harjoituskierros 3

KJR-C2004 materiaalitekniikka. Harjoituskierros 3 KJR-C2004 materiaalitekniikka Harjoituskierros 3 Tänään ohjelmassa 1. Tasapainopiirros 1. Tulkinta 2. Laskut 2. Faasimuutokset 3. Ryhmätyöt 1. Esitehtävän yhteenveto (palautetaan harkassa) 2. Ryhmätehtävä

Lisätiedot

Korkealämpötilakemia

Korkealämpötilakemia Korkealämpötilakemia Ellingham-diagrammit To 9.11.2017 klo 8-10 SÄ114 Tavoite Oppia tulkitsemaan (ja laatimaan) vapaaenergiapiirroksia eli Ellinghamdiagrammeja 1 Sisältö Mikä on Ellinghamin diagrammi?

Lisätiedot

Luento 1 Rauta-hiili tasapainopiirros Austeniitin hajaantuminen perliittimekanismilla

Luento 1 Rauta-hiili tasapainopiirros Austeniitin hajaantuminen perliittimekanismilla Luento 1 Rauta-hiili tasapainopiirros Austeniitin hajaantuminen perliittimekanismilla Vapaa energia ja tasapainopiirros Allotropia - Metalli omaksuu eri lämpötiloissa eri kidemuotoja. - Faasien vapaat

Lisätiedot

Faasi: Aineen tila, jonka kemiallinen koostumus ja fysikaalinen ominaisuudet ovat homogeeniset koko näytteessä. P = näytteen faasien lukumäärä.

Faasi: Aineen tila, jonka kemiallinen koostumus ja fysikaalinen ominaisuudet ovat homogeeniset koko näytteessä. P = näytteen faasien lukumäärä. FAASIDIAGRAMMIT Määritelmiä Faasi: Aineen tila, jonka kemiallinen koostumus ja fysikaalinen ominaisuudet ovat homogeeniset koko näytteessä. P = näytteen faasien lukumäärä. Esimerkkejä: (a) suolaliuos (P=1),

Lisätiedot

Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin

Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin Torstai 27.10.2016 klo 14-16 Luennon tavoite Tutustua eri tapoihin määrittää termodyn. tasapaino laskennallisesti Tutustua termodynaamisten

Lisätiedot

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Toni Mäkelä Arttu Lehtinen Luento 6: Vapaaenergia Pe 11.3.2016 1 AIHEET 1. Kemiallinen potentiaali 2. Maxwellin

Lisätiedot

Binäärinen tasapaino, ei täyttä liukoisuutta

Binäärinen tasapaino, ei täyttä liukoisuutta Tasapainopiirrokset Binäärinen tasapaino, ei täyttä liukoisuutta Binäärinen tasapaino Kiinteässä tilassa koostumuksesta riippuen kahta faasia Eutektisella koostumuksella ei puuroaluetta Faasiosuudet muuttuvat

Lisätiedot

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA!

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA! ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA! Luento 14.9.2015 / T. Paloposki / v. 03 Tämän päivän ohjelma: Aineen tilan kuvaaminen pt-piirroksella ja muilla piirroksilla, faasimuutokset Käsitteitä

Lisätiedot

Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011

Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011 Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011 1. Systeemin käyttäytymistä faasirajalla kuvaa Clapeyronin yhtälönä tunnettu keskeinen relaatio dt = S m. (1 V m Koska faasitasapainossa reaktion Gibbsin

Lisätiedot

Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin

Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin Torstai 7.9.2017 klo 8-10 Prosessimetallurgian tutkimusyksikkö Eetu-Pekka Heikkinen, 2017 Luennon tavoite Tutustua eri tapoihin määrittää

Lisätiedot

Ratkaisu. Tarkastellaan aluksi Fe 3+ - ja Fe 2+ -ionien välistä tasapainoa: Nernstin yhtälö tälle reaktiolle on:

Ratkaisu. Tarkastellaan aluksi Fe 3+ - ja Fe 2+ -ionien välistä tasapainoa: Nernstin yhtälö tälle reaktiolle on: Esimerkki Pourbaix-piirroksen laatimisesta Laadi Pourbaix-piirros, jossa on esitetty metallisen ja ionisen raudan sekä raudan oksidien stabiilisuusalueet vesiliuoksessa 5 C:een lämpötilassa. Ratkaisu Tarkastellaan

Lisätiedot

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 Emppu Salonen Prof. Peter Liljeroth Viikko 6: Faasimuutokset Maanantai 5.12. Kurssin aiheet 1. Lämpötila ja lämpö 2. Työ ja termodynamiikan 1. pääsääntö 3. Lämpövoimakoneet

Lisätiedot

Metallurgian perusteita

Metallurgian perusteita Metallurgian perusteita Seija Meskanen, Teknillinen korkeakoulu Pentti Toivonen, Teknillinen korkeakoulu Korkean laadun saavuttaminen edellyttää sekä rauta että teräsvalujen tuotannossa tiukkaa prosessikuria

Lisätiedot

(l) B. A(l) + B(l) (s) B. B(s)

(l) B. A(l) + B(l) (s) B. B(s) FYSIKAALISEN KEMIAN LAUDATUTYÖ N:o 3 LIUKOISUUDEN IIPPUVUUS LÄMPÖTILASTA 6. 11. 1998 (HJ) A(l) + B(l) µ (l) B == B(s) µ (s) B FYSIKAALISEN KEMIAN LAUDATUTYÖ N:o 3 1. TEOIAA Kyllästetty liuos LIUKOISUUDEN

Lisätiedot

kuonasula metallisula Avoin Suljettu Eristetty S / Korkealämpötilakemia Termodynamiikan peruskäsitteitä

kuonasula metallisula Avoin Suljettu Eristetty S / Korkealämpötilakemia Termodynamiikan peruskäsitteitä Termodynamiikan peruskäsitteitä The Laws of thermodynamics: (1) You can t win (2) You can t break even (3) You can t get out of the game. - Ginsberg s theorem - Masamune Shirow: Ghost in the shell Systeemillä

Lisätiedot

Metallit 2005. juha.nykanen@tut.fi

Metallit 2005. juha.nykanen@tut.fi Metallit 2005 juha.nykanen@tut.fi Aikataulu Pe 2.9.2005 Pe 9.9.2005 Pe 16.9.2005 Pe 23.9.2005 Pe 10.9.2005 Pe 8.10.2005 Valurauta Valurauta ja teräs Teräs Teräs ja alumiini Magnesium ja titaani Kupari,

Lisätiedot

Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset

Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset Jukka Sorjonen sorjonen.jukka@gmail.com 8. helmikuuta 2017 Jukka Sorjonen (Jyväskylän Normaalikoulu) Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset 8. helmikuuta 2017 1

Lisätiedot

Faasimuutokset ja lämpökäsittelyt

Faasimuutokset ja lämpökäsittelyt Faasimuutokset ja lämpökäsittelyt Yksinkertaiset lämpökäsittelyt Pehmeäksihehkutus Nostetaan lämpötilaa Diffuusio voi tapahtua Dislokaatiot palautuvat Materiaali pehmenee Rekristallisaatio Ei ylitetä faasirajoja

Lisätiedot

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Toni Mäkelä Arttu Lehtinen Luento 5: Termodynaamiset potentiaalit Ke 9.3.2016 1 AIHEET 1. Muut työn laadut sisäenergiassa

Lisätiedot

ja piirrä sitä vastaavat kaksi käyrää ja tarkista ratkaisusi kuvastasi.

ja piirrä sitä vastaavat kaksi käyrää ja tarkista ratkaisusi kuvastasi. Harjoituksia yhtälöryhmistä ja matriiseista 1. Ratkaise yhtälöpari (F 1 ja F 2 ovat tuntemattomia) cos( ) F 1 + cos( ) F 2 = 0 sin( ) F 1 + sin( ) F 2 = -1730, kun = -50 ja = -145. 2. Ratkaise yhtälöpari

Lisätiedot

Sähkökemialliset tarkastelut HSC:llä

Sähkökemialliset tarkastelut HSC:llä Sähkökemialliset tarkastelut HSC:llä Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 4 - Luento 5 Tavoite Oppia hyödyntämään HSC-ohjelmistoa sähkökemiallisissa tarkasteluissa 1 Sisältö Sähkökemiallisiin

Lisätiedot

ASPIRIININ MÄÄRÄN MITTAUS VALOKUVAAMALLA

ASPIRIININ MÄÄRÄN MITTAUS VALOKUVAAMALLA ASPIRIININ MÄÄRÄN MITTAUS VALOKUVAAMALLA Jaakko Lohenoja 2009 Johdanto Asetyylisalisyylihapon määrä voidaan mitata spektrofotometrisesti hydrolysoimalla asetyylisalisyylihappo salisyylihapoksi ja muodostamalla

Lisätiedot

Alieutektoidisen teräksen normalisointi

Alieutektoidisen teräksen normalisointi Alieutektoidisen teräksen normalisointi Hiili (C) ja rauta (Fe) Hiili ja rauta voivat muodostaa yhdessä monia erilaisia mikrorakenteita, olipa kyseessä sitten teräs (hiiltä maksimissaan 2.1p.% C, eli hiiltä

Lisätiedot

Lämpöoppi. Termodynaaminen systeemi. Tilanmuuttujat (suureet) Eristetty systeemi. Suljettu systeemi. Avoin systeemi.

Lämpöoppi. Termodynaaminen systeemi. Tilanmuuttujat (suureet) Eristetty systeemi. Suljettu systeemi. Avoin systeemi. Lämpöoppi Termodynaaminen systeemi Tilanmuuttujat (suureet) Lämpötila T (K) Absoluuttinen asteikko eli Kelvinasteikko! Paine p (Pa, bar) Tilavuus V (l, m 3, ) Ainemäärä n (mol) Eristetty systeemi Ei ole

Lisätiedot

3.3 Paraabeli toisen asteen polynomifunktion kuvaajana. Toisen asteen epäyhtälö

3.3 Paraabeli toisen asteen polynomifunktion kuvaajana. Toisen asteen epäyhtälö 3.3 Paraabeli toisen asteen polynomifunktion kuvaajana. Toisen asteen epäyhtälö Yhtälön (tai funktion) y = a + b + c, missä a 0, kuvaaja ei ole suora, mutta ei ole yhtälökään ensimmäistä astetta. Funktioiden

Lisätiedot

Puhtaat aineet ja seokset

Puhtaat aineet ja seokset Puhtaat aineet ja seokset KEMIAA KAIKKIALLA, KE1 Määritelmä: Puhdas aine sisältää vain yhtä alkuainetta tai yhdistettä. Esimerkiksi rautatanko sisältää vain Fe-atomeita ja ruokasuola vain NaCl-ioniyhdistettä

Lisätiedot

Kon Teräkset Viikkoharjoitus 2. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikan laitos

Kon Teräkset Viikkoharjoitus 2. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikan laitos Kon-67.3110 Teräkset Viikkoharjoitus 2. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikan laitos Luennolta: Perustieto eri ilmiöistä Kirjoista: Syventävä tieto eri

Lisätiedot

HSC-ohje laskuharjoituksen 1 tehtävälle 2

HSC-ohje laskuharjoituksen 1 tehtävälle 2 HSC-ohje laskuharjoituksen 1 tehtävälle 2 Metanolisynteesin bruttoreaktio on CO 2H CH OH (3) 2 3 Laske metanolin tasapainopitoisuus mooliprosentteina 350 C:ssa ja 350 barin paineessa, kun lähtöaineena

Lisätiedot

Tina-vismutti juotosmetallin binäärinen seos Tekijä: Lassi Vuorela Yhteystiedot:

Tina-vismutti juotosmetallin binäärinen seos Tekijä: Lassi Vuorela Yhteystiedot: Tina-vismutti juotosmetallin binäärinen seos Tekijä: Lassi Vuorela Yhteystiedot: lassi.vuorela@aalto.fi Juottaminen Juottamisessa on tarkoitus liittää kaksi materiaalia tai osaa niin, että sähkövirta kykenee

Lisätiedot

1 Eksergia ja termodynaamiset potentiaalit

1 Eksergia ja termodynaamiset potentiaalit 1 PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka, kevät 2017 Emppu Salonen 1 Eksergia ja termodynaamiset potentiaalit 1.1 Suurin mahdollinen hyödyllinen työ Tähän mennessä olemme tarkastelleet sisäenergian

Lisätiedot

Oikeat vastaukset: Tehtävän tarkkuus on kolme numeroa. Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö:

Oikeat vastaukset: Tehtävän tarkkuus on kolme numeroa. Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö: A1 Seppä karkaisee teräsesineen upottamalla sen lämpöeristettyyn astiaan, jossa on 118 g jäätä ja 352 g vettä termisessä tasapainossa Teräsesineen massa on 312 g ja sen lämpötila ennen upotusta on 808

Lisätiedot

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ]

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ] 766328A Termofysiikka Harjoitus no. 7, ratkaisut (syyslukukausi 2014) 1. Sylinteri on ympäristössä, jonka paine on P 0 ja lämpötila T 0. Sylinterin sisällä on n moolia ideaalikaasua ja sen tilavuutta kasvatetaan

Lisätiedot

Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Vastaus: Määrittelyehto on x 1 ja nollakohta x = 1.

Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Vastaus: Määrittelyehto on x 1 ja nollakohta x = 1. Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 4..6 Kokoavia tehtäviä ILMAN TEKNISIÄ APUVÄLINEITÄ. a) Funktion f( ) = määrittelyehto on +, eli. + Ratkaistaan funktion nollakohdat. f(

Lisätiedot

KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 VESI

KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 VESI VESI KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Johdantoa: Vesi on elämälle välttämätöntä. Se on hyvä liuotin, energian ja aineiden siirtäjä, lämmönsäätelijä ja se muodostaa vetysidoksia, jotka tekevät siitä poikkeuksellisen

Lisätiedot

781611S KIINTEÄN OLOMUODON KEMIA (4 op)

781611S KIINTEÄN OLOMUODON KEMIA (4 op) 781611S KIINTEÄN OLOMUODON KEMIA (4 op) ma ti ke to pe 12.9. klo 12-14 19.9. klo 12-14 26.9. klo 12-14 3.10. klo 12-14 KE351 10.10. klo 12-14 17.10. klo 12-14 24.10. klo 12-14 31.10. klo 12-14 KE351 14.9.

Lisätiedot

Luento 9 Kemiallinen tasapaino CHEM-A1250

Luento 9 Kemiallinen tasapaino CHEM-A1250 Luento 9 Kemiallinen tasapaino CHEM-A1250 Kemiallinen tasapaino Kaksisuuntainen reaktio Eteenpäin menevän reaktion reaktionopeus = käänteisen reaktion reaktionopeus Näennäisesti muuttumaton lopputilanne=>

Lisätiedot

Kertaus. x x x. K1. a) b) x 5 x 6 = x 5 6 = x 1 = 1 x, x 0. K2. a) a a a a, a > 0

Kertaus. x x x. K1. a) b) x 5 x 6 = x 5 6 = x 1 = 1 x, x 0. K2. a) a a a a, a > 0 Juuri 8 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 8.9.07 Kertaus K. a) 6 4 64 0, 0 0 0 0 b) 5 6 = 5 6 = =, 0 c) d) K. a) b) c) d) 4 4 4 7 4 ( ) 7 7 7 7 87 56 7 7 7 6 6 a a a, a > 0 6 6 a

Lisätiedot

MT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op)

MT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) 6. Luento - Ke 11.11.2015 Reaktiotermodynamiikan käyttö tulenkestävien valinnassa Marko Kekkonen MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa

Lisätiedot

LUKU 16 KEMIALLINEN JA FAASITASAPAINO

LUKU 16 KEMIALLINEN JA FAASITASAPAINO Thermodynamics: An Engineering Approach, 7 th Edition Yunus A. Cengel, Michael A. Boles McGraw-Hill, 2011 LUKU 16 KEMIALLINEN JA FAASITASAPAINO Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required

Lisätiedot

Esimerkiksi ammoniakin valmistus typestä ja vedystä on tyypillinen teollinen tasapainoreaktio.

Esimerkiksi ammoniakin valmistus typestä ja vedystä on tyypillinen teollinen tasapainoreaktio. REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 REAKTIOTASAPAINO Johdantoa: Usein kemialliset reaktiot tapahtuvat vain yhteen suuntaan eli lähtöaineet reagoivat keskenään täydellisesti reaktiotuotteiksi, esimerkiksi palaminen

Lisätiedot

1. a. Ratkaise yhtälö 8 x 5 4 x + 2 x+2 = 0 b. Määrää joku toisen asteen epäyhtälö, jonka ratkaisu on 2 x 1.

1. a. Ratkaise yhtälö 8 x 5 4 x + 2 x+2 = 0 b. Määrää joku toisen asteen epäyhtälö, jonka ratkaisu on 2 x 1. ABIKertaus.. a. Ratkaise yhtälö 8 5 4 + + 0 b. Määrää joku toisen asteen epäyhtälö, jonka ratkaisu on. 4. Jaa polynomi 8 0 5 ensimmäisen asteen tekijöihin ja ratkaise tämän avulla 4 epäyhtälö 8 0 5 0.

Lisätiedot

Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 Keskiviikko klo Termodynamiikan käsitteitä

Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 Keskiviikko klo Termodynamiikan käsitteitä Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 Keskiviikko 13.9. klo 8-10 477401A - ermodynaamiset tasapainot (Syksy 2017) ermodynamiikan käsitteitä - Systeemi Eristetty - suljettu - avoin Homogeeninen - heterogeeninen

Lisätiedot

Tina-vismutti seos juotosmetallina

Tina-vismutti seos juotosmetallina Tina-vismutti seos juotosmetallina Miikka Martikainen Juottaminen Juottaminen on metallien liitosmenetelmä, jossa kappaleet liitetään toisiinsa sulattamalla niiden väliin juotosainetta, eli juotetta. Juotteena

Lisätiedot

Metallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä

Metallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä Metallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä Särmädislokaatio 2 Ruuvidislokaatio 3 Dislokaation jännitystila Dislokaatioiden vuorovaikutus Jännitystila aiheuttaa dislokaatioiden vuorovaikutusta

Lisätiedot

MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 6: Ääriarvojen luokittelu. Lagrangen kertojat.

MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 6: Ääriarvojen luokittelu. Lagrangen kertojat. MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 6: Ääriarvojen luokittelu. Lagrangen kertojat. Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Kevät 2016 Antti Rasila

Lisätiedot

Luento 2. Kon Teräkset DI Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto

Luento 2. Kon Teräkset DI Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto Luento 2 Kon-67.3110 Teräkset DI Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto Rauta-hiili -tasapainopiirros Honeycombe & Bhadeshia s. 30-41. Uudistettu Miekk oj s. 268-278. Rauta (Fe)

Lisätiedot

Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 14..016 Kertaus K1. a) b) x 18 ( x 9) ( x ) ( x+ ) lim = lim = lim x+ x+ ( x + ) x x x = lim (x 6) = ( ) 6 = 1 x x + 6 ( ) + 6 0 lim = =

Lisätiedot

4. Kertausosa. 1. a) 12

4. Kertausosa. 1. a) 12 . Kertausosa. a kun, : b kun, tai 8 . Paraabeli y a bc c aukeaa ylöspäin, jos a alaspäin, jos a a Funktion g kuvaaja on paraabeli, jolle a. Se aukeaa ylöspäin. b Funktion g kuvaaja on paraabeli, jolle

Lisätiedot

Matematiikan tukikurssi

Matematiikan tukikurssi Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 8 1 Funktion kuperuussuunnat Derivoituva funktio f (x) on pisteessä x aidosti konveksi, jos sen toinen derivaatta on positiivinen f (x) > 0. Vastaavasti f (x) on aidosti

Lisätiedot

Valurauta ja valuteräs

Valurauta ja valuteräs Valurauta ja valuteräs Seija Meskanen Teknillinen korkeakoulu Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Valurauta ja valuteräs ovat raudan (Fe), hiilen (C), piin (Si) ja mangaanin (Mn) sekä muiden seosaineiden

Lisätiedot

Mak Materiaalitieteen perusteet

Mak Materiaalitieteen perusteet Mak-45.310 tentit Mak-45.310 Materiaalitieteen perusteet 1. välikoe 24.10.2000 1. Vertaile ionisidokseen ja metalliseen sidokseen perustuvien materiaalien a) sähkönjohtavuutta b) lämmönjohtavuutta c) diffuusiota

Lisätiedot

- Termodynaamiset edellytykset - On olemassa ajava voima prosessin tapahtumiselle - Perusta - Kemiallinen potentiaali

- Termodynaamiset edellytykset - On olemassa ajava voima prosessin tapahtumiselle - Perusta - Kemiallinen potentiaali Luento 1: Yleistä kurssista ja sen suorituksesta Tiistai 9.10. klo 10-12 Kemiallisten prosessien edellytykset - Termodynaamiset edellytykset - On olemassa ajava voima prosessin tapahtumiselle - Perusta

Lisätiedot

17. Tulenkestävät aineet

17. Tulenkestävät aineet 17. Tulenkestävät aineet Raimo Keskinen Peka Niemi - Tampereen ammattiopisto Alkuaineiden oksidit voidaan jakaa kemiallisen käyttäytymisensä perusteella luonteeltaan happamiin, emäksisiin ja neutraaleihin

Lisätiedot

. Veden entropiamuutos lasketaan isobaariselle prosessille yhtälöstä

. Veden entropiamuutos lasketaan isobaariselle prosessille yhtälöstä LH- Kilo vettä, jonka lämpötila on 0 0 asetetaan kosketukseen suuren 00 0 asteisen kappaleen kanssa Kun veden lämpötila on noussut 00 0, mitkä ovat veden, kappaleen ja universumin entropian muutokset?

Lisätiedot

Gibbsin energia ja kemiallinen potentiaali määräävät seosten käyttäytymisen

Gibbsin energia ja kemiallinen potentiaali määräävät seosten käyttäytymisen KEMA221 2009 YKSINKERTAISET SEOKSET ATKINS LUKU 5 1 YKSINKERTAISET SEOKSET Gibbsin energia ja kemiallinen potentiaali määräävät seosten käyttäytymisen Seoksia voidaan tarkastella osittaisten moolisuureitten

Lisätiedot

Korkealämpötilakemia

Korkealämpötilakemia ..7 Korkealämötilakemia Teema Luento Kellogg-diagrammit To..7 klo 8- SÄ4 Tavoite Oia tulkitsemaan ja laatimaan ns. Kelloggdiagrammeja eli vallitsevuusaluekaavioita Aluksi tutustutaan yleisesti tasaainoiirroksiin

Lisätiedot

MAA2.3 Koontitehtävät 2/2, ratkaisut

MAA2.3 Koontitehtävät 2/2, ratkaisut MAA.3 Koontitehtävät /, ratkaisut. (a) 3x 5x 4 = 0 x = ( 5) ± ( 5) 4 3 ( 4) 6 (b) (x 4) = (x 4)(x + 4) (x 4)(x 4) = (x 4)(x + 4) x 8x + 6 = x 6 x 6 8x = 3 : 8 x = 4 = 5 ± 73 6 (c) 4 x + x + = 0 4 x + 4x

Lisätiedot

Termiikin ennustaminen radioluotauksista. Heikki Pohjola ja Kristian Roine

Termiikin ennustaminen radioluotauksista. Heikki Pohjola ja Kristian Roine Termiikin ennustaminen radioluotauksista Heikki Pohjola ja Kristian Roine Maanpintahavainnot havaintokojusta: lämpötila, kostea lämpötila (kosteus), vrk minimi ja maksimi. Lisäksi tuulen nopeus ja suunta,

Lisätiedot

l 1 2l + 1, c) 100 l=0

l 1 2l + 1, c) 100 l=0 MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy 5. Millä reaaliluvun arvoilla a) 9 =, b) 5 + 5 +, e) 5?. Kirjoita Σ-merkkiä käyttäen summat 4, a) + + 5 + + 99, b) 5 + 4 65 + + n 5 n, c)

Lisätiedot

1. a) b) Nollakohdat: 20 = c) a b a b = + ( a b)( a + b) Derivaatan kuvaajan numero. 1 f x x x g x x x x. 3. a)

1. a) b) Nollakohdat: 20 = c) a b a b = + ( a b)( a + b) Derivaatan kuvaajan numero. 1 f x x x g x x x x. 3. a) Pitkä matematiikka YO-koe 9..04. a) b) 7( x ) + = x ( x ) x(5 8 x) > 0 7x + = x x + 8x + 5x > 0 7x = 0 Nollakohdat: 0 8x + 5x = 0 x = 7 x(8x 5) = 0 5 5 x = 0 tai x = Vastaus: 0 < x < 8 8 c) a+ b) a b)

Lisätiedot

Mat Dynaaminen optimointi, mallivastaukset, kierros Vaimennetun heilurin tilanyhtälöt on esitetty luennolla: θ = g sin θ r θ

Mat Dynaaminen optimointi, mallivastaukset, kierros Vaimennetun heilurin tilanyhtälöt on esitetty luennolla: θ = g sin θ r θ Mat-48 Dynaaminen optimointi, mallivastaukset, kierros Vaimennetun heilurin tilanyhtälöt on esitetty luennolla: θ = g sin θ r θ L ẋ = x ẋ = g L sin x rx Epälineaarisen systeemin tasapainotiloja voidaan

Lisätiedot

Preliminäärikoe Tehtävät A-osio Pitkä matematiikka kevät 2016 Sivu 1 / 4

Preliminäärikoe Tehtävät A-osio Pitkä matematiikka kevät 2016 Sivu 1 / 4 Preliminäärikoe Tehtävät A-osio Pitkä matematiikka kevät 06 Sivu / 4 Laske yhteensä enintään 0 tehtävää. Kaikki tehtävät arvostellaan asteikolla 0-6 pistettä. Osiossa A EI SAA käyttää laskinta. Osiossa

Lisätiedot

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Toni Mäkelä Arttu Lehtinen Luento 1: Lämpötila ja Boltzmannin jakauma Ke 24.2.2016 1 YLEISTÄ KURSSISTA Esitietovaatimuksena

Lisätiedot

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2017

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2017 PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2017 Emppu Salonen Prof. Peter Liljeroth Viikko 6: Faasimuutokset Maanantai 4.12. ja tiistai 5.12. Metallilangan venytys Metallilankaan tehty työ menee atomien välisten

Lisätiedot

Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot.

Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot. 7 Sovelluksia 90 a) Koska sin saa kaikki välillä [,] olevat arvot, niin funktion f ( ) = sin pienin arvo on = ja suurin arvo on ( ) = b) Koska sin saa kaikki välillä [0,] olevat arvot, niin funktion f

Lisätiedot

Matematiikan tukikurssi

Matematiikan tukikurssi Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 10 1 Funktion monotonisuus Derivoituva funktio f on aidosti kasvava, jos sen derivaatta on positiivinen eli jos f (x) > 0. Funktio on aidosti vähenevä jos sen derivaatta

Lisätiedot

OUTOKUMPU. ;.,,, r 4 x 4 i ALE 0 K MALMINETSINTK RAPORTTI NAYTE 10-JH/ /78. KOBALTIITIN JA ARSEENIKIISUN KOKOOMUS

OUTOKUMPU. ;.,,, r 4 x 4 i ALE 0 K MALMINETSINTK RAPORTTI NAYTE 10-JH/ /78. KOBALTIITIN JA ARSEENIKIISUN KOKOOMUS OUTOKUMPU $2 OY 0 K MALMINETSINTK RAPORTTI NAYTE 10-JH/2431 04/78. KOBALTIITIN JA ARSEENIKIISUN KOKOOMUS --:?--!.: p 3 Qk ;.,,, r 4 x 4 i ALE Näytteen 10-~~/2'431 04/78 (pintahie no C282) mikroskooppisessa

Lisätiedot

SISÄLLYSLUETTELO SYMBOLILUETTELO 4

SISÄLLYSLUETTELO SYMBOLILUETTELO 4 1 SISÄLLYSLUETTELO SYMBOLILUETTELO 4 1 KEMIALLISESTI REAGOIVA TERMODYNAAMINEN SYSTEEMI 6 11 Yleistä 6 12 Standarditila ja referenssitila 7 13 Entalpia- ja entropia-asteikko 11 2 ENTALPIA JA OMINAISLÄMPÖ

Lisätiedot

Sähkökemian perusteita, osa 1

Sähkökemian perusteita, osa 1 Sähkökemian perusteita, osa 1 Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2015 Teema 4 - Luento 1 Teema 4: Suoritustapana oppimispäiväkirja Tehdään yksin tai pareittain Tehtävät/ohjeet löytyvät kurssin

Lisätiedot

Maksimit ja minimit 1/5 Sisältö ESITIEDOT: reaalifunktiot, derivaatta

Maksimit ja minimit 1/5 Sisältö ESITIEDOT: reaalifunktiot, derivaatta Maksimit ja minimit 1/5 Sisältö Funktion kasvavuus ja vähenevyys; paikalliset ääriarvot Jos derivoituvan reaalifunktion f derivaatta tietyssä pisteessä on positiivinen, f (x 0 ) > 0, niin funktion tangentti

Lisätiedot

KEMA221 2009 KEMIALLINEN TASAPAINO ATKINS LUKU 7

KEMA221 2009 KEMIALLINEN TASAPAINO ATKINS LUKU 7 KEMIALLINEN TASAPAINO Määritelmiä Kemiallinen reaktio A B pyrkii kohti tasapainoa. Yleisessä tapauksessa saavutetaan tasapainoa vastaava reaktioseos, jossa on läsnä sekä lähtöaineita että tuotteita: A

Lisätiedot

Talousmatematiikan perusteet: Luento 6. Derivaatta ja derivaattafunktio Derivointisääntöjä Ääriarvot ja toinen derivaatta

Talousmatematiikan perusteet: Luento 6. Derivaatta ja derivaattafunktio Derivointisääntöjä Ääriarvot ja toinen derivaatta Talousmatematiikan perusteet: Luento 6 Derivaatta ja derivaattafunktio Derivointisääntöjä Ääriarvot ja toinen derivaatta Motivointi Funktion arvojen lisäksi on usein kiinnostavaa tietää jotakin funktion

Lisätiedot

PAINOPISTE JA MASSAKESKIPISTE

PAINOPISTE JA MASSAKESKIPISTE PAINOPISTE JA MASSAKESKIPISTE Kappaleen painopiste on piste, jonka kautta kappaleeseen kohdistuvan painovoiman vaikutussuora aina kulkee, olipa kappale missä asennossa tahansa. Jos ajatellaan kappaleen

Lisätiedot

FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti

FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti Tehtävä 1 Selitä lyhyesti: a Mikä on Einsteinin ja Debyen kidevärähtelymallien olennainen ero? b Mikä ero vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa on kanonisella

Lisätiedot

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 Emppu Salonen Prof. Peter Liljeroth Viikko 5: Termodynaamiset potentiaalit Maanantai 28.11. ja tiistai 29.11. Kotitentti Julkaistaan to 8.12., palautus viim. to 22.12.

Lisätiedot

Nopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit

Nopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit Nopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit Luento 2 https://geom.mathstat.helsinki.fi/moodle/course/view.php?id=360 Luennon tavoitteet: Vektorit tutuiksi Koordinaatiston valinta Vauhdin ja nopeuden ero

Lisätiedot

Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 Torstai klo Termodynamiikan käsitteitä

Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 Torstai klo Termodynamiikan käsitteitä Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 orstai 11.10. klo 14-16 477401A - ermodynaamiset tasapainot (Syksy 2012) ermodynamiikan käsitteitä - Systeemi Eristetty - suljettu - avoin Homogeeninen - heterogeeninen Faasi

Lisätiedot

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p KEMA221 2009 KERTAUSTA IDEAALIKAASU JA REAALIKAASU ATKINS LUKU 1 1 IDEAALIKAASU Ideaalikaasu Koostuu pistemäisistä hiukkasista Ei vuorovaikutuksia hiukkasten välillä Hiukkasten liike satunnaista Hiukkasten

Lisätiedot