Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

FYZIKA I. Amadeo Avogadro (1776 - 1856). Látky navenek vypadají spojitě, ale mají svou vnitřní strukturu, kterou popisuje kinetická teorie stavby látek.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "FYZIKA I. Amadeo Avogadro (1776 - 1856). Látky navenek vypadají spojitě, ale mají svou vnitřní strukturu, kterou popisuje kinetická teorie stavby látek."— Transkript prezentace:

1 FYZIKA I. Amadeo Avogadro ( )

2 Látky navenek vypadají spojitě, ale mají svou vnitřní strukturu, kterou popisuje kinetická teorie stavby látek. Molekulová fyzika studuje vlastnosti látek s použitím kinetické teorie stavby látek. Vychází z vnitřní struktury látek a jejich vlastnosti vysvětluje jako důsledek pohybu a vzájemného působení částic. Křemík pod mikroskopem BFY1

3 Difuze - samovolné pronikání částic jedné látky mezi částice druhé látky. Při vyšší teplotě se částice pohybují rychleji - tepelný pohyb je pohyb částic rychlostmi různých směrů a velikostí. Tlak plynu – způsobují ho srážky molekul plynu s molekulami vnitřních stěn nádoby. Brownův pohyb – trhaný náhodný pohyb větší cizorodé částice v plynu nebo kapalině, způsobují ho nárazy okolních molekul plynu nebo kapaliny do Brownovy částice. BFY1

4 Graf závislosti velikosti sil působících mezi částicemi na jejich vzdálenosti r. závislost velikosti odpudivé síly na vzdálenosti. závislost velikosti přitažlivé síly na vzdálenosti. závislost velikosti výsledné síly na vzdálenosti. Jsou-li částice ve vzdálenosti r o, jsou v rovnovážné poloze. Výsledná síla působící mezi částicemi je nulová. BFY1

5 Základní veličina SI, značka n, jednotka mol. Jeden mol je počet molekul obsažených ve 12-ti gramech uhlíku izotopu 12 C, tento počet je roven N A = 6, mol -1 (N A je označováno Avogadrova konstanta resp. číslo) N je počet molekul. Látkové množství n udává, kolikrát je částic více, než v 1 molu („balíčku“) o počtu N A částic. Názorná představa: V sáčku s bonbony je vždy stejný počet bonbonů – např. 25. Pokud mám 100 bonbonů, je to počet odpovídající 4 sáčkům. Sáčkové množství je 4 sáčky. Pro molekuly … N A = počet bonbonů v sáčku 1 mol = 1 sáček látkové množství n = počet sáčků s bonbóny

6 Všechny veličiny vztažené nikoliv na těleso jako celek, na jednu jeho částici nebo 1 kg či 1 m 3, ale na 1 mol částic. Molární hmotnost M mol – hmotnost 1molu částic… v kg.mol -1 Molární objem V mol – objem 1molu částic… V mol v m 3.mol -1 Normální molární objem V mN – objem jednoho molu částic za normálních podmínek (p a = 1,013·10 5 Pa, T = 273,15 K) V mN = 22, m 3.mol -1 pro všechny plyny. Vyplývá z Avogadrova zákona. BFY1 Avogadrův zákon: Všechny plyny mají za stejného tlaku, stejného objemu a stejné teploty stejný počet molekul.

7 BFY1 1) Pomocí molární hmotnosti M mol – známe hmotnost 1 molu, víme kolik částic v jednom molu je … stačí vydělit. Pozor! V chemických tabulkách je M mol uváděna v g.mol -1. 2) Pomocí atomové hmotnostní jednotky m u – průměrná hmotnost jednoho vázaného nukleonu (proton nebo neutron). Relativní atomová hmotnost a relativní molekulová hmotnost udává, kolikrát je (klidová) hmotnost atomu či molekuly větší, než tato konstanta… stačí vynásobit.

8  Hustota je skalární veličina – vyjadřuje hmotnost jednotkového objemu dané látky.  Můžeme počítat průměrnou hustotu, jako podíl celkové hmotnosti tělesa a celkového objemu tělesa. Homogenní tělesa mají hustotu ve všech místech stejnou.  U nehomogenních těles určujeme hustotu tělesa v daném bodě tělesa jako limitu z výrazu: Bereme v úvahu částicovou strukturu.  Stlačitelnost – zmenšování objemu při působení vnější síly. Nestlačitelné (málo stlačitelné) látky mají téměř konstantní hustotu, dobře stlačitelné plyny mají hustotu proměnnou.  I u kapalin a pevných látek se hustota mírně mění – klesá s teplotou vlivem teplotní roztažnosti. BFY1

9 Robert Hooke ( ) FYZIKA I.

10  Skutečné pevné látky nejsou tuhá tělesa, mají také svoji vnitřní strukturu:  Skládají se z částic spojených vazbami, můžeme si je představit jako „pružinky“  Struktura PL může být:  Amorfní – vosk, asfalt, sklo – podobají se spíše kapalinám  Polymerická (guma) –vykazují velkou pružnost  Krystalická (monokrystaly a polykrystaly) – vykazují velkou pevnost a stálost tvaru i objemu Zrna BFY1

11  je změna rozměrů, objemu a tvaru způsobená účinkem vnějších tzv. deformačních sil.  Další možnost změny tvaru je dodáváním tepla. Druhy deformace podle chování po vymizení působící síly: 1. Pružná (elastická) - těleso nabude svůj původní tvar, jakmile přestanou působit vnější síly, deformace je dočasná. 2. Tvárná (plastická) - je trvalá deformace pevného tělesa, přetrvává i potom, co přestanou působit deformující síly Tenzometr – zařízení na měření deformace. Přilepí se na těleso a při deformaci se mění elektrický odpor, protože se prodlouží vodivé cesty. BFY1

12  Rozlišujeme podle směru a typu působících sil  tahem,  tlakem,  ohybem  smykem,  kroucením  všestranným tlakem BFY1

13  Při deformaci v tahu se zvětšují vzdálenosti mezi částicemi, na mezimolekulární úrovni vznikají přitažlivé síly pružnosti, jejichž důsledkem je stav vnitřní napjatosti  Při deformaci v tlaku se vzdálenosti mezi částicemi zmenšují, na mezimolekulární úrovni vznikají odpudivé síly pružnosti. BFY1

14  V libovolném příčném řezu tělesa vzniká při deformaci stav napjatosti, posuzovaný tzv. normálovým napětím.  Normálové napětí je síla přepočtená na jednotkovou plochu Síla vyvolává deformaci = relativní prodloužení e nebo ε BFY1

15  Při dostatečně malé deformační síle je normálové napětí přímo úměrné deformaci (relativnímu prodloužení).  Konstantou úměrnosti je Youngův modul neboli modul pružnosti v tahu E. Youngův modul v tahu a tlaku má pro většinu látek přibližně stejnou hodnotu, ale pevnost nebo odolnost v tahu a tlaku se může lišit – např. beton nebo skořápka. BFY1

16  Vyjadřuje závislost napětí na relativním prodloužení σ u – mez úměrnosti σ d – mez dopružování σ k – mez kluzu σ p – mez pevnosti OA – platí Hookův zákon AB – deformace je ještě pružná, ale potřebuje dlouhý čas CD – oblast kluzu, při malé síly dojde k velké deformaci DE – oblast zpevnění E – těleso je zničeno BFY1

17  Síla působí v rovině plochy (př. sesunutí balíčku karet) G – modul pružnosti ve smyku K – modul objemové pružnosti  Síla působí ze všech směrů, např. v kapalině hydrostatický tlak.  Místo relativního prodloužení e, určujeme relativní smrštění.

18 Závaží o hmotnosti 100 g zavěšené na niti je taženo svisle vzhůru působením stálé síly. S jakým zrychlením se může pohybovat, aby se niť o průměru 1 mm nepřetrhla? Mez pevnosti nitě je 2 MPa, tíhové zrychlení 9,8 m.s -2. Hmotnost nitě je vzhledem k hmotnosti závaží zanedbatelná. BFY1 m = 100 g = 0,1 kg, d = 1 mm = m, σ p = 2 MPa = Pa, g = 9,8 m.s -2, a = ? m.s -2 Na těleso na niti působí směrem vzhůru tahová síla F, směrem dolů tíhová síla G, pro jejich výslednici můžeme podle 2.NZ psát: Síla F vyvolá v příčném řezu nitě S napětí, které musí být menší než σ p Vyjádříme a a dosadíme za S:

19  Při zvýšení teploty se zvětší rozměry tělesa (PL, kapalného)  Délková (tyče, dráty)  Objemová (kapalné látky, 3D tělesa) α – koeficient délkové teplotní roztažnosti β – koeficient objemové teplotní roztažnosti, β = 3. α Teplotní roztažnost v praxi:  dilatační pruhy a spáry,  bimetal,  kalibrace přístrojů,  dvojice kontaktních materiálů BFY1

20 Jaké závaží je třeba připevnit na svisle zavěšený měděný drát o obsahu příčného řezu 1 mm 2, aby prodloužení tohoto drátu při jeho pružné deformaci způsobené závažím bylo stejné jako při jeho zahřátí o 24 o C? Teplotní součinitel délkové roztažnosti mědi je 1, K -1, modul pružnosti mědi je 120 Gpa a tíhové zrychlení 9,8 m.s -2. BFY1 S = 1 mm 2 = m 2, Δt = 24 o C, α = 1, K -1, E = 120 GPa = 1, Pa, g = 9,8 m.s -2, m = ? kg Prodloužení Δl určíme dvěma způsoby (podle Hookova zákona a podle vztahu pro teplotní roztažnost) a položíme je do rovnosti.

21 Děkuji za pozornost BFY1


Stáhnout ppt "FYZIKA I. Amadeo Avogadro (1776 - 1856). Látky navenek vypadají spojitě, ale mají svou vnitřní strukturu, kterou popisuje kinetická teorie stavby látek."

Podobné prezentace


Reklamy Google