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: Izotermický děj s ideálním plynem POŘADOVÉ ČÍSLO DUMu:18 KÓD DUMu: IH_MOL_FYZ_18 DATUM TVORBY:9.12.2012 ANOTACE (ROČNÍK): Prezentace je určená pro 2. ročník a sextu gymnázia. Prezentace slouží pro podporu výkladu izotermického děje. Na závěr je připojen řešený ilustrační příklad, při jehož řešení musí žáci aplikovat nové poznatky. METODICKÝ POKYN:

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM

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

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM „ isos“ (z řečtiny) „rovnající se, stejný“ „termický“ – „teplotní“

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM „ isos“ (z řečtiny) „rovnající se, stejný“ „termický“ – „teplotní“ děj, při kterém je teplota plynu stálá T = konst.

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM „ isos“ (z řečtiny) „rovnající se, stejný“ „termický“ – „teplotní“ děj, při kterém je teplota plynu stálá T = konst. plyn stálé hmotnosti při izotermickém ději mění pouze svůj objem a tlak

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

Stavová rovnice plynu stálé hmotnosti - opakování:

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

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - ODVOZENÍ

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - ODVOZENÍ

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - SHRNUTÍ Boylův Mariottův zákon:

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI - příklad REALIZACE Izotermické stlačení plynu: Objem plynu se zmenšuje V Tlak roste p Q Q Teplota se zachovává T = konst. Plyn odevzdává teplo Q do okolí Q Q

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

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI – PV DIAGRAM PV diagram = graf závislosti tlaku p na objemu V Z Boylova - Mariottova zákona vyplývá, že tlak p a objem V jsou nepřímo úměrné:

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI – PV DIAGRAM PV diagram = graf závislosti tlaku p na objemu V Z Boylova - Mariottova zákona vyplývá, že tlak p a objem V jsou nepřímo úměrné: Grafem v PV diagramu je IZOTERMA (hyperbola)

IZOTERMICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM STÁLÉ HMOTNOSTI – PV DIAGRAM PV diagram = graf závislosti tlaku p na objemu V Z Boylova - Mariottova zákona vyplývá, že tlak p a objem V jsou nepřímo úměrné: Grafem v PV diagramu je IZOTERMA (hyperbola) PV diagram = pracovní diagram umožňuje výpočtem plochy pod křivkou určit velikost vykonané práce W

pV, VT, pT – diagramy izotermického děje

Ilustrační příklad izotermického děje s ideálním plynem - zadání V nádobě s objemem 5 litrů je uzavřen kyslík při tlaku 800 kPa. Tuto nádobu propojíme pomocí trubice zanedbatelného objemu s jinou nádobou o dvojnásobném objemu, ve které bylo vakuum. Urči výsledný tlak kyslíku po propojení nádob za předpokladu, že děj proběhl při stálé teplotě.

Ilustrační příklad izotermického děje s ideálním plynem - řešení Výchozí stav: vakuum O2 O2 p1=8.105 Pa V1 = 5. 10-3 m3 T1

Ilustrační příklad izotermického děje s ideálním plynem - řešení Výchozí stav: Stav po propojení: O2 vakuum O2 O2 O2 p1=8.105 Pa V1 = 5. 10-3 m3 T1 O2 p2=? Pa V2 = (10+5) . 10-3 m3 T1= T2= T

Ilustrační příklad izotermického děje s ideálním plynem - řešení Výchozí stav: Řešení: Stav po propojení: O2 vakuum O2 O2 O2 p1=8.105 Pa V1 = 5. 10-3 m3 T1 O2 p2=? Pa V2 = (10+5) . 10-3 m3 T1= T2= T

Ilustrační příklad izotermického děje s ideálním plynem - řešení Výchozí stav: Řešení: Stav po propojení: O2 vakuum O2 O2 O2 p1=8.105 Pa V1 = 5. 10-3 m3 T1 O2 p2=? Pa V2 = (10+5) . 10-3 m3 T1= T2= T

Ilustrační příklad izotermického děje s ideálním plynem V nádobě s objemem 5 litrů je uzavřen kyslík při tlaku 800 kPa. Tuto nádobu propojíme pomocí trubice zanedbatelného objemu s jinou nádobou o dvojnásobném objemu, ve které bylo vakuum. Urči výsledný tlak kyslíku po propojení nádob za předpokladu, že děj proběhl při stálé teplotě. Výsledný tlak plynu je 300 kPa.

Zdroje: Vlastní práce autora