Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 Šablona: III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Autor: Hana Horáková Tematická oblast:Termodynamika Název DUMu: Střední kvadratická rychlost Kód: VY_32_INOVACE_FY.1.09 Datum: Cílová skupina: Žáci středních škol Klíčová slova:Střední kvadratická rychlost Anotace: Propojení střední kvadratické rychlosti ideálního plynu s vnitřní energií a únikovou rychlostí.

Střední kvadratická rychlost Vnitřní energie ideálního plynu s jednoatomovými molekulami

Jednoatomový ideální plyn k……Boltzmannova konstanta k = 1,38 · JK -1 Střední kinetická energie 1 molekuly ideálního plynu závisí jen na termodynamické teplotě

Jednoatomový ideální plyn Pokud sečteme střední energie všech N částic, dostaneme vnitřní energii ideálního plynu s jednoatomovými molekulami Vnitřní energii ideálního plynu lze vypočítat, stačí znát jen termodynamickou teplotu. Vnitřní energie bude značná.

Střední kvadratická rychlost

Střední kvadratická rychlost Střední kinetická energie molekuly plynu souvisí se střední kvadratickou rychlostí. Střední kvadratická rychlost částic plynu závisí na teplotě a hmotnosti částice. Lze ji vypočítat. Například pro molekuly kyslíku při teplotě 0 °C je v k = 461 m/s

Příklad Vypočtěte střední kvadratickou rychlost molekul kyslíku při teplotě 0 °C. M r (O 2 ) = 32 T = 273 K k = 1,38 · JK -1 m u = 1,66 · kg v k = ? = Střední kvadratická rychlost molekul kyslíku při 0 °C je 461 ms -1. = = 461 ms -1

Celá řada částic má větší (ale i menší) rychlost než je střední kvadratická. Graf rozdělení molekul kyslíku podle rychlosti html.wz.cz/fyzika/termodynamika/struktura_plynneho_skupenstvi/rozdele ni_molekul_plynu_podle_rychlosti.htm

Příklad Proč neobsahuje zemská atmosféra volný vodík, nejhojnější prvek ve vesmíru? Vypočti střední kvadratickou rychlost molekul H 2 při teplotě 1000 O C tj. teplotě horní vrstvy atmosféry? M r (H 2 ) = 2 T = 1273 K k = 1,38 · JK -1 m u = 1,66 · kg v k = ? = Úniková rychlost je sice vyšší, ale mnohé molekuly mají okamžitou rychlost tak vysokou, že lehké molekuly vodíku již postupně unikly, nebo stále unikají.

BARTUŠKA, Karel a Emanuel SVOBODA. Fyzika pro gymnázia: Molekulová fyzika a termika. Praha: Prometheus, ISBN BARTUŠKA, Karel a Emanuel SVOBODA. Fyzika pro gymnázia: Molekulová fyzika a termika. Praha: Prometheus, ISBN BARTUŠKA, Karel. Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy II. Praha: Prometheus, ISBN Použitá literatura

Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. Veškerá vlastní díla autora lze bezplatně dále používat i šířit při uvedení autorova jména.