Izotermický a izochorický děj s ideálním plynem Molekulová fyzika Izotermický a izochorický děj s ideálním plynem

Stavová r-ce IP stálé hmotnosti Předpokládejme, že N (resp. n,m) se nemění Potom se ve stavové rovnici mohou měnit pouze p, V, T: pV=NkT Při dějích, kdy se mění stavové veličiny pak platí pro počáteční a koncový stav: Při stavové změně ideálního plynu stálé hmotnosti je výraz pV/T konstantní. Bude nás nejvíce zajímat p-V diagram

Izotermický děj s IP Teplota plynu je stálá: př. pomalé (teplota se vyrovnává okolím) stlačení či roztažení stříkačky Mění se pouze p a V, T1=T2 : Pro skutečné plyny platí jen přibližně

Boylův-Mariottův zákon Při izotermickém ději s ideálním plynem stále hmotnosti je tlak plynu nepřímo úměrný jeho objemu Pozor osy jsou na obrázku přehozeny, což na charakteru křivky nic nemění. http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/aboyle.html http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/aboyle.html

Izoterma Grafem izotermického děje je izoterma, jedná se o jednu větev hyperboly http://projektysipvz.gytool.cz/ProjektySIPVZ/Obrazky/Fyzika/Auto/Izoterma.gif

Mikroskopický pohled na izotermický děj Molekuly se v průměru pohybují pořád stejně rychle (teplota se nemění). Zmenšování objemu ⇒ molekuly jsou v nádobě hustěji ⇒ častěji naráží do stěn (stejnou rychlostí) ⇒ větší tlak.

Izochorický děj s IP Objem plynu je stálý: zahřívání či chlazení láhve s pevným obalem Mění se pouze p a T, V1=V2 : Pro skutečné plyny platí jen přibližně

Charlesův zákon Při izochorickém ději s ideálním plynem stále hmotnosti je tlak plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě.

Izochora Grafem izochorického děje je izochora, jedná se o úsečku rovnoběžnou s osou p p A B V

Mikroskopický pohled na izochorický děj Objem se nemění ⇒ hustota molekul je stejná ⇒ při nižší teplotě mají molekuly menší energii ⇒ mají nižší průměrnou rychlost ⇒ stejné množství slabších nárazů ⇒ nižší tlak.

Izobarický děj s IP Tlak plynu je stálý: Mění se pouze V a T, p1=p2 :

Gay-Lussacův zákon Udržujme kotel na stejné tlaku Při izobarickém ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je objem plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/aglussac.html

Izobara Grafem izobarického děje je izobara, jedná se o úsečku rovnoběžnou s osou V p A B V http://projektysipvz.gytool.cz/ProjektySIPVZ/Obrazky/Fyzika/Auto/Izoterma.gif

Mikroskopický pohled na izobarický děj Vyšší teplota ⇒větší rychlost částic⇒ větší síla nárazů ⇒ aby byl stejný tlak, musí být silnějších nárazů menší počet⇒ musí se zvětšit objem, aby snížila hustota částic.

Úlohy Cvičení ze sbírky 77- 81/80-83, 86, 87, 89-90

Literatura [1] K. Bartuška – E. Svoboda: Fyzika pro gymnázia – Molekulová fyzika a termika [2] http://ucebnice.krynicky.cz/Fyzika/index.html