ŠKOLA: Gymnázium, Tanvald, Školní 305, příspěvková organizace ČÍSLO PROJEKTU:CZ.1.07/1.5.00/34.0434 NÁZEV PROJEKTU:Šablony – Gymnázium Tanvald ČÍSLO ŠABLONY:III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT AUTOR: Mgr. Iva Herrmannová TEMATICKÁ OBLAST:Molekulová fyzika a termika NÁZEV DUMu: Izobarický děj s ideálním plynem POŘADOVÉ ČÍSLO DUMu:20 KÓD DUMu: IH_MOL_FYZ_20 DATUM TVORBY:18.12.2012 ANOTACE (ROČNÍK): Prezentace je určená pro 2. ročník a sextu gymnázia. Prezentace slouží pro podporu výkladu izobarického děje. Na závěr je připojen řešený ilustrační příklad, při jehož řešení musí žáci aplikovat nové poznatky. METODICKÝ POKYN:

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM „ isos“ (z řečtiny) „rovnající se, stejný“

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM „ isos“ (z řečtiny) „rovnající se, stejný“ Bar - dříve užívaná jednotka tlaku

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM „ isos“ (z řečtiny) „rovnající se, stejný“ Bar - dříve užívaná jednotka tlaku (1mBar= 1 hPa)

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM „ isos“ (z řečtiny) „rovnající se, stejný“ Bar - dříve užívaná jednotka tlaku (1mBar= 1 hPa) děj, při kterém je TLAK plynu stálý p = konst.

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM „ isos“ (z řečtiny) „rovnající se, stejný“ Bar - dříve užívaná jednotka tlaku (1mBar= 1 hPa) děj, při kterém je TLAK plynu stálý p = konst. děj, při kterém plyn stálé hmotnosti mění pouze svůj objem a teplotu

Stavová rovnice plynu stálé hmotnosti - opakování: Napiš stavovou rovnici plynu stálé hmotnosti :

Stavová rovnice plynu stálé hmotnosti - opakování:

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - ODVOZENÍ Navíc platí:

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - ODVOZENÍ

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - ODVOZENÍ

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - SHRNUTÍ Gay - Lussacův zákon:

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - příklad REALIZACE Počáteční stav:

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - příklad REALIZACE Stav během zahřívání: Izobarické zahřívání plynu: Q Q

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - příklad REALIZACE Stav během zahřívání: Izobarické zahřívání plynu: Teplota plynu se zvyšuje T Objem roste V Tlak se zachovává p = konst. Plyn při zahřívání přijímá teplo Q Plynu roste vnitřní energie U Q Q Plynu koná práci W’

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI – PV DIAGRAM PV diagram = graf závislosti tlaku p na objemu V

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI – PV DIAGRAM PV diagram = graf závislosti tlaku p na objemu V Z Gay - Lussacova zákona vyplývá, že objem V a teplota T jsou přímo úměrné:

IZOBARICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI – PV DIAGRAM PV diagram = graf závislosti tlaku p na objemu V Z Gay - Lussacova zákona vyplývá, že objem V a teplota T jsou přímo úměrné: Grafem v PV diagramu je IZOBARA

pV, VT, pT – diagramy izobarického děje izobara T1 T2 T V V2 p W’ V1 V V1 V2 T1 T2 T Plocha pod grafem v PV diagramu číselně odpovídá vykonané práci

Ilustrační příklad izobarického děje s ideálním plynem - zadání Určete tlak kyslíku o hmotnosti 4 kg a teplotě 27°C, který je uzavřen v nádobě opatřené pohyblivým pístem zanedbatelné hmotnosti. Kyslík zaujímá při dané teplotě objem 3 m3 . Jaký objem bude zaujímat při izobarickém navýšení teploty na 180°C?

Ilustrační příklad izobarického děje s ideálním plynem - řešení Výchozí stav: Po zahřívání: p p t2 = 180°C T2 = 453 K m = 4 kg V2 = ? m3 p = konst. t1 = 27°C T1 = 300 K m = 4 kg V1 = 3 m3 p = ?

Ilustrační příklad izobarického děje s ideálním plynem - řešení Řešení: Výpočet tlaku: Řešení: Výpočet objemu:

Ilustrační příklad izobarického děje s ideálním plynem - řešení Určete tlak kyslíku o hmotnosti 4 kg a teplotě 27°C, který je uzavřen v nádobě opatřené pohyblivým pístem zanedbatelné hmotnosti. Kyslík zaujímá při dané teplotě objem 3 m3 . Jaký objem bude zaujímat při izobarickém navýšení teploty na 180°C? Kyslík má tlak 103 875 Pa. Po izobarickém zahřívání zaujímá objem 4,53 m3.

Zdroje: Vlastní práce autora