Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Molekulová fyzika a termika. Měření teploty Využíváme teplotní roztažnosti látek Celsiova teplota značí se tjednotka: Celsiův stupeň °C Termodynamická.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Molekulová fyzika a termika. Měření teploty Využíváme teplotní roztažnosti látek Celsiova teplota značí se tjednotka: Celsiův stupeň °C Termodynamická."— Transkript prezentace:

1 Molekulová fyzika a termika

2 Měření teploty Využíváme teplotní roztažnosti látek Celsiova teplota značí se tjednotka: Celsiův stupeň °C Termodynamická teplota značí se Tjednotka: Kelvin K T = t + 273,15

3 Teploměry

4 Teplotní délková roztažnost tělesa závisí na materiálu, z něhož je těleso vyrobeno změna délky tělesa je přímo úměrná změně teploty …….počáteční teplota ….. konečná teplota …….počáteční délka tyče ……konečná délka ……..prodloužení tyče ……teplotní rozdíl …….teplotní součinitel délkové roztažnosti K -1

5 V tabulce jsou uvedeny hodnoty koeficientu teplotní délkové roztažnosti α pro 0 ° C až 100 ° C látka    K -1 látka    K -1 zlato18,8sklo8,5 hliník23,8měď16,7 železo11bronz17,9

6 Bimetal = dvojkov je pásek ze dvou kovů o různých tepelných roztažnostech. Kovy jsou navzájem pevně spojeny. Při ohřívání nebo ochlazování dochází na různých stranách pásku k různému rozpínání kovů. To zapříčiní definovatelné prohnutí dvouvrstvého pásku. Vrstva kovu z materiálu s větší tepelnou roztažností se označuje jako aktivní a vrstva s menší tepelnou roztažností jako pasivní. Použití: měření a regulace teploty

7 Bimetal

8 Teplotní objemová roztažnost setkáváme se s ní u všech tří skupenství V 1 …….původní objem V……...konečný objem β teplotní součinitel objemové roztažnosti jednotka K -1

9 Anomálie vody Většina látek s rostoucí teplotou zvětšuje objem Voda je výjimka – nejmenší objem má při 4°C, od 4°C do 0°C se objem vody zvětšuje

10 Částicová stavba látek Látky se skládají z částic: molekul, atomů a iontů, které jsou v neustálém tepelném pohybu = neuspořádaný pohyb částic v závislosti na teplotě látky Brownův pohyb = neuspořádaný pohyb částic

11 Pevné látky Jsou složené z částic v malé vzdálenosti => uplatňují se přitažlivé síly Vlastnosti pevných látek: - zachovávají tvar a objem -většina pevných látek má krystalovou strukturu s pravidelným uspořádáním částic -tepelný pohyb částic má podobu kmitání kolem rovnovážných poloh

12 Kapaliny Mezi částicemi jsou menší přitažlivé síly než v pevných látkách Vlastnosti kapalin: -zachovávají objem (jsou téměř nestlačitelné) -mění tvar podle nádoby

13 Plyny Mezi částicemi jsou velmi malé přitažlivé síly. Vlastnosti plynů: -nemají stálý tvar ani objem -jsou dobře stlačitelné

14 atomová hmotnostní jednotka m u = 1/12 m( 12 C) = 1, kg = 1 u m u ……hmotnost atomové hmotnostní jednotky m( 12 C)…..hmotnost atomu izotopu uhlíku

15 relativní atomová hmotnost A r (X) = m(X) /m u A r (X) ……relativní atomová hmotnost m(X)……..hmotnost atomu X

16 relativní molekulová hmotnost M r (AB) = m(AB)/ m u M r (AB)…….relativní molekulová hmotnost m(AB)………hmotnost molekuly relativní molekulová hmotnost se vypočítá jako součet relativních atomových hmotností prvků M r ( A x B y ) = x.A r (A) + y.A r (B)

17 Látkové množství Jeden mol je látkové množství vzorku,který obsahuje tolik částic, kolik atomů je obsaženo ve vzorku nuklidu 12 C, jehož hmotnost je přesně 12 g. Počet částic v jednom molu udává Avogadrova konstanta N A = 6, n = N / N A n ………..látkové množství v molech N …………počet částic ve vzorku

18 Molární hmotnost M(X) = M r (X) u. N A = M r (X) g/mol 1u. N A = 1 g/mol M(X)…….molární hmotnost látky X M(X) = m(X) / n(X) m(X) ……..hmotnost látky X n(X) ………látkové množství látky X

19 Výměna energie mezi soustavami Celková energie systému  vnější vnitřní   kinetická potenciální V termodynamice se vnější energií nezabýváme – o systému uvažujeme tak, jako by se nalézal v místě nulové potenciální energie a nepohyboval se

20 Způsoby výměny energie s okolím Práce – takový způsob výměny energie, při němž působením nějaké síly dochází buď k posunu nebo otočení mikročástic či celých těles Teplo Q - souvisí s neuspořádaným pohybem molekul, s jejich kinetickou energií.

21 Vnitřní energie Vnitřní energie – U – je spojena s různými druhy pohybu a vzájemného působení částic a částí vytvářejících systém (translační, rotační, vibrační pohyb atomů v molekule nebo krystalové mřížce, energie vzájemného působení molekul a atomů, energie elektronů v atomech atd.) Absolutní hodnota U není známa, měří se pouze změny nebo ji vztahuje ke konvenční 0

22 První termodynamický princip Zákon zachování energie Jestliže systém přijme od okolí teplo Q a práci W vzroste jeho vnitřní energie o hodnotu  U, která se rovná součtu dodané práce a tepla +W, +Qdodaná energie -W, -Qodevzdaná energie

23 Teplo Měření tepla – kalorimetrie Tepelná kapacita vyjadřuje, jaké teplo musíme tělesu dodat, aby se jeho teplota zvýšila o 1°C (tj. o 1K) Jednotka J/K

24 Kalorimetr Přístroj na měření tepla

25 Měrná (specifická) tepelná kapacita Značí se (malé) c = množství tepla, potřebné k ohřátí 1 kg (1g) soustavy o 1 K. Jednotka…………….J/K.kg, J/K.g

26 měrná tepelná kapacita při 20°C látkaměrná tepelná kapacita při 20°C [kJ kg -1 K -1 ] cín0,23 hliník0,9 led2,1 měď0,38 mosaz0,38 olovo0,13 platina0,13 síra0,72 voda4,2 wolfram0,13 zlato0,13 železo0,45

27 Molární tepelná kapacita Značí se (velké) C = množství tepla, potřebné k ohřátí 1molu soustavy o 1 K. Jednotka…….J/K.mol

28 Kalorimetrická rovnice Do kalorimetru s kapalinou o hmotnosti m 1 a teplotě t 1 vložíme těleso o hmotnosti m 2 a teplotě t 2. Teplota kapaliny se zvýší na konečnou teplotu t a tělesa se sníží.Kalorimetr s kapalinou a tělesem budeme považovat za izolovanou nádobu.Potom teplo Q 1 přijaté kapalinou je rovno teplu Q 2 odevzdanému tělesem

29 Přenos tepla vedením = přímým dotykem teplejšího a chladnějšího tělesa. Kmitající částice teplejšího tělesa předávají vzájemnými srážkami svoji vnitřní energii tělesu chladnějšímu. Tento proces probíhá v různých látkách různou rychlostí. Podle tepelné vodivosti rozlišujeme látky na tepelné vodiče a tepelné izolanty.

30 Hodnoty součinitele tepelné vodivosti vybraných materiálů při teplotě 25 °C. Látkaλ (W·m -1 ·K -1 ) Diamant Stříbro429 Měď386 Zlato317 Hliník237 Mosaz120 Železo80,2 Platina71,6 Olovo35,3 Rtuť8,514 Křemen7.XII Led2,2 Sklo1,35 Voda0,6062 Olej0,13 Dřevo0,04-0,35 Vlna0,04 Pěnový polystyren0,033 Vzduch (normální tlak)0,0262

31 Přenos tepla prouděním Uplatňuje se v kapalinách a plynech Zahříváním se mění hustota látek, teplejší kapalina nebo plyn se přemísťuje do vyšších vrstev a nastává proudění látky.

32 Přenos tepla zářením Nevyžaduje, aby mezi zdrojem tepla a zahřívaným tělesem bylo látkové prostředí Každé těleso v závislosti na své teplotě vyzařuje tepelné záření. Při dopadu tepelného záření na těleso mohou nastat tři případy: –záření se od povrchu odráží –záření látkou prochází –záření je látkou pohlcováno


Stáhnout ppt "Molekulová fyzika a termika. Měření teploty Využíváme teplotní roztažnosti látek Celsiova teplota značí se tjednotka: Celsiův stupeň °C Termodynamická."

Podobné prezentace


Reklamy Google