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: Stavová rovnice ideálního plynu POŘADOVÉ ČÍSLO DUMu:17 KÓD DUMu: IH_MOL_FYZ_17 DATUM TVORBY:9.12.2012 ANOTACE (ROČNÍK): Prezentace je určená pro 2. ročník a sextu gymnázia. Prezentace slouží pro podporu výkladu při odvození stavové rovnice ideálního plynu. Na závěr je připojen řešený ilustrační příklad a neřešený příklad k zadání formou samostatné práci v závěru hodiny. METODICKÝ POKYN:

STAVOVÁ ROVNICE PRO IDEÁLNÍ PLYN

STAVOVÁ ROVNICE PRO IDEÁLNÍ PLYN Plyn v rovnovážném stavu popisují hodnoty stavových veličin (p, V, m, N, T, n)

STAVOVÁ ROVNICE PRO IDEÁLNÍ PLYN Plyn v rovnovážném stavu popisují hodnoty stavových veličin (p, V, m, N, T, n) Rovnice, která vyjadřuje vztah mezi stavovými veličinami se nazývá STAVOVÁ ROVNICE IDEÁLNÍHO PLYNU

STAVOVÁ ROVNICE PRO IDEÁLNÍ PLYN Plyn v rovnovážném stavu popisují hodnoty stavových veličin (p, V, m, N, T, n) Rovnice, která vyjadřuje vztah mezi stavovými veličinami se nazývá STAVOVÁ ROVNICE IDEÁLNÍHO PLYNU Při odvození rovnice využijeme: Základní rovnici pro tlak plynu Vztah pro střední kvadratickou rychlost

STAVOVÁ ROVNICE PRO IDEÁLNÍ PLYN Plyn v rovnovážném stavu popisují hodnoty stavových veličin (p, V, m, N, T, n) Rovnice, která vyjadřuje vztah mezi stavovými veličinami se nazývá STAVOVÁ ROVNICE IDEÁLNÍHO PLYNU Při odvození rovnice využijeme: Základní rovnici pro tlak plynu Vztah pro střední kvadratickou rychlost

STAVOVÁ ROVNICE PRO IDEÁLNÍ PLYN - ODVOZENÍ

Stavová rovnice – 1. tvar

Stavová rovnice – 1. tvar Počet částic Termodynamická plynu teplota Tlak plynu Objem plynu Boltzmannova konstanta

Stavová rovnice – 2.tvar - odvození Počet částic plynu N = n . NA

Stavová rovnice – 2. tvar 6,022 .10 23 mol-1 . 1,38 . 10 -23J . K -1 = 8,31 mol-1.K -1

MOLÁRNÍ PLYNOVÁ KONSTANTA Stavová rovnice – 2. tvar 6,022 .10 23 mol-1 . 1,38 . 10 -23J . K -1 = 8,31 mol-1.K -1 MOLÁRNÍ PLYNOVÁ KONSTANTA Rm = 8,31 mol-1.K -1

Stavová rovnice – 2. tvar

Stavová rovnice – 2. tvar Látkové množství Termodynamická teplota plynu Tlak plynu Objem plynu Molární plynová konstanta

Stavová rovnice – 3.tvar - odvození Látkové množství

Stavová rovnice – 3. tvar

Stavová rovnice – 3. tvar Termodynamická teplota plynu Tlak Hmotnost ku Molární hmotnosti Objem plynu Molární plynová konstanta

Stavová rovnice – shrnutí

TÝŽ PLYN VE DVOU RŮZNÝCH ROVNOVÁŽNÝCH STAVECH

TÝŽ PLYN VE DVOU RŮZNÝCH ROVNOVÁŽNÝCH STAVECH Objem V1 Tlak p1 Teplota T1 Hmotnost m Molární hmotnost Mm Objem V2 Tlak p2 Teplota T2 Hmotnost m Molární hmotnost Mm

TÝŽ PLYN VE DVOU RŮZNÝCH ROVNOVÁŽNÝCH STAVECH

TÝŽ PLYN VE DVOU RŮZNÝCH ROVNOVÁŽNÝCH STAVECH Položíme do rovnosti

TÝŽ PLYN VE DVOU RŮZNÝCH ROVNOVÁŽNÝCH STAVECH PŘI STAVOVÉ ZMĚNĚ PLYNU STÁLÉ HMOTNOSTI PLATÍ

Ilustrační příklad Ve válci o vnitřním objemu 1 litr je uzavřen 1 g neznámého plynu. Víme pouze, že molekula tohoto plynu je tvořená z několika atomů kyslíku a dusíku. Při teplotě 17°C má plyn tlak 3,17.104 Pa. Urči název a chemický vzorec sloučeniny.

Ilustrační příklad V = 1 l m = 1 g t = 17°C p = 3,17.104 Pa Mm = ? [kg/mol]

Oxid dusný Mr(N2O)= 2.14+16=44 Oxid dusnatý Mr(NO)= 14+16=30 Oxid dusitý Mr(N2O3)= 2.14+3.16=76 Oxid dusičitý Mr(NO2)= 14+2.16=46 Oxid dusičný Mr(N2O5)= 2.14+5.16=108 Molární hmotnost sloučeniny je: Z tabulky sloučenin kyslíku a dusíku je zřejmé, že se jedná o oxid dusitý

Samostatná práce: Urči hustotu dusíku při teplotě 0°C a tlaku 105 Pa. Relativní atomová hmotnost dusíku je 14.

Samostatná práce: Urči hustotu dusíku při teplotě 0°C a tlaku 105 Pa. Relativní atomová hmotnost dusíku je 14. Výsledek: Hustota dusíku při zadaných podmínkách je 1,2 kg/m3 .

Zdroje: Vlastní práce autora