Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Vnitřní energie tělesa U  Je součet celkové kinetické energie E k neuspořádaně se pohybujících částic tělesa (atomů, molekul a iontů) a celkové potenciální.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Vnitřní energie tělesa U  Je součet celkové kinetické energie E k neuspořádaně se pohybujících částic tělesa (atomů, molekul a iontů) a celkové potenciální."— Transkript prezentace:

1

2 Vnitřní energie tělesa U  Je součet celkové kinetické energie E k neuspořádaně se pohybujících částic tělesa (atomů, molekul a iontů) a celkové potenciální energie E p vzájemné polohy těchto částic E k + E p = U  Změna vnitřní energie ∆U může nastat dvěma způsoby: - konáním práce ( třením těles, stlačováním plynu … ) - tepelnou výměnou ( radiátor a vzduch, varná konvice … )

3 Změna vnitřní energie konáním práce  Platí zákon zachování energie: při dějích probíhajících v izolované soustavě těles zůstává součet kinetické, potenciální a vnitřní energie těles konstantní E k + E p + U = konst. - neboE k1 + E p1 + U 1 = E k2 + E p2 + U 2 E k1 – E k2 + E p1 – E p2 = U 2 – U 1 E k1 – E k2 + E p1 – E p2 = ∆U

4 Změna vnitřní energie tepelnou výměnou  TEPELNÁ VÝMĚNA - děj, při kterém neuspořádaně pohybující se částice tělesa s vyšší teplotou naráží na částice tělesa s nižší teplotou  Tepelná výměna může probíhat i u těles, které se vzájemně nedotýkají a to tepelným zářením dokonce i ve vakuu  Při tepelné výměně mezi tělesy A a B říkáme, že těleso A odevzdalo teplo tělesu B a těleso B teplo přijalo

5 Teplo Q  Je část vnitřní energie, kterou těleso přijme nebo odevzdá druhému tělesu při tepelné výměně  Vyjadřuje změnu stavu tělesa  Teplo je celkovou kinetickou energií neuspořádaného pohybu částic, z nichž se látka skládá  Jednotkou tepla je J [ joule ] Q = m.c.∆t J. Joule

6 Měrná tepelná kapacita c  Je množství tepla potřebné k ohřátí 1kg látky o 1°C ( 1K )  Měrná tepelná kapacita látky c - je číselně rovna teplu potřebnému k zahřátí 1kg látky o 1°C ( 1K ) - je to tepelná kapacita vztažená na 1kg látky - c = C/m = Q/∆t.m[ J.K -1.kg -1 ] => Q = m.c.∆t - teplo, které přijme stejnorodé těleso je přímo úměrné hmotnosti a přírůstku teploty

7 Kalorimetr  Slouží k experimentálnímu určení tepla Q a tepelné kapacity C  Směšovací kalorimetr je tepelně izolovaná nádoba s míchačkou a teploměrem, naplněná kapalinou. Pro přesnější měření může mít dvojitou stěnu vyplněnou vakuem.  Je-li c k tepelná kapacita kalorimetru, můžeme vyjádřit: - teplo Q 1 = c 1 m 1 ( t 1 - t ), které těleso odevzdá - teplo Q 2 = c 1 m 1 ( t – t 2 ), které přijme kapalina - teplo Q k = C k ( t – t 2 ), které přijme soustava kalorimetru

8 Kalorimetrická rovnice  Vyjadřuje energetickou bilanci při tepelné výměně mezi tělesy v kalorimetru.  Neuvažujeme-li tepelnou kapacitu kalorimetru s příslušenstvím, má rovnice tvar: c 1 m 1 ( t 1 - t ) = c 2 m 2 ( t – t 2 )

9 První termodynamický zákon ( 1. část )  Je fyzikálním zákonem zachování energie  Dodané teplo může zvýšit vnitřní energii systému nebo se spotřebovat na práci systému  Neexistuje tepelný stroj, který by porušoval zákon zachování energie a vykonával trvale a cyklicky mechanickou práci bez přísunu energie. ( Perpetum mobile prvního druhu )  Změna vnitřní energie termodynamické soustavy se rovná součtu tepla dodaného soustavě a vykonané práce ∆U = Q + W - ∆U = změna vnitřní energie - Q = teplo - W = práce

10 První termodynamický zákon ( 2. část )  Jestliže Q > 0 ( soustava teplo přijímá ) a W > 0 ( soustava spotřebovává práci ), pak ∆U > 0 ( vnitřní energie roste )  Jestliže Q < 0 ( soustava teplo odevzdává ) a W < 0 ( soustava koná práci ), pak ∆U < 0 ( vnitřní energie klesá)

11 První termodynamický zákon ( speciální případy )  Je-li soustava tepelně izolována ( Q = 0 ), pak ∆U = W ( vnitřní energie se mění pouze konáním práce ). Jedná se o adiabatický děj ( děj, při kterém neprobíhá tepelná výměna mezi soustavou a okolím ).  Jestliže se během termodynamického děje nekoná žádná práce ( W = 0 ), pak ∆U = Q ( vnitřní energie se mění pouze díky teplu ). Jedná se o tepelnou výměnu.

12 Přenos vnitřní energie ( vedením/kondukcí )  Tělesa musí být ve vzájemném kontaktu, nebo mezi různými částmi jednoho tělesa  Částice teplejšího vzduchu narážejí do částic tělesa studenějšího  Velkou tepelnou vodivost mají kovy, špatnou kapaliny a velmi špatnou plyny  Probíhá v každé látce  Tepelné vodiče ( látky s dobrou tepelnou vodivostí )  Tepelné izolanty ( látky se špatnou tepelnou vodivostí )

13 Přenos vnitřní energie ( prouděním/konvekcí )  Teplejší tělesa stoupají vzhůru, chladnější klesají  Probíhá pouze v kapalinách a plynech  Mnohem více energie lze přenést prouděním, než pomalejším vedením ( např. ústřední topení )

14 Přenos vnitřní energie ( zářením/radiací )  Výměna tepla mezi 2 tělesy je uskutečněna vyzářením a pohlcením elektromagnetického záření  Tepelné záření může být odraženo, propuštěno nebo pohlceno  Přenos energie může probíhat i ve vakuu


Stáhnout ppt "Vnitřní energie tělesa U  Je součet celkové kinetické energie E k neuspořádaně se pohybujících částic tělesa (atomů, molekul a iontů) a celkové potenciální."

Podobné prezentace


Reklamy Google