Gymnázium a obchodní akademie Chodov Smetanova 738, Chodov Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Pořadí šablony a sada: 02 Molekulová fyzika a termika Materiál: VY_32_INOVACE_MFTER.2 Vytvořený ve školním roce: Téma: Tlak ideálního plynu z hlediska molekulové fyziky Předmět a třída: fyzika, sexta osmiletého gymnázia Anotace: Žáci si pomocí appletu ujasní závislost tlaku plynu na rychlosti a počtu částic a na objemu plynu. Závislost na hmotnosti a číselná konstanta je jim sdělena. Je potřeba PC s projektorem a Microsoft Powerpoint. Žáci potřebují PC s internetem, možností pouštět applety (java) a Mikrosoft Excel. Autor: Josef Knot Klíčová slova: tlak plynu Ověřený dne:

Tlak ideálního plynu Pomocí appletu ověříme, jak závisí tlak ideálního plynu na jeho objemu, počtu částic a rychlosti částic. Zjištěné závislosti pak doplníme o zbylé věci, které z appletu vyčíst nelze a napíšeme si základní rovnici pro tlak ideálního plynu.

Tlak ideálního plynu Úkol : 1) Pusťte si applet na adrese: l [ ] l 2) Zjistěte závislost objemu na počtu částic (nastavte p = 20, v = 50, počet částic měňte od 50 do 500 s krokem 50 a zapisujte si přibližné hodnoty objemu, v Excelu vytvořte graf závislosti V na N) 3) Zjistěte závislost objemu na tlaku (nastavte N = 400, v = 50, tlak měňte od 10 do 100 s krokem 10 a zapisujte si přibližné hodnoty objemu, v Excelu vytvořte graf závislosti V na p) 4) Zjistěte závislost objemu na rychlosti částic (nastavte N = 600, p = 600, rychlost částic měňte od 80 do 350 s krokem 30 a zapisujte si přibližné hodnoty objemu, v Excelu vytvořte graf závislosti V na v)

Tlak ideálního plynu Na dalších snímcích je zobrazeno řešení předchozích úloh.

Závislost objemu na počtu částic NV 503,5 1006, , , , , , , , ,7

Závislost objemu na tlaku pV 1053,5 2026,3 3016,1 4014,1 5010,9 609,2 707,7 806,4 905,7 1005,2

Protože rychlosti molekul plynu jsou různé, bereme zde střední kvadratickou rychlost Závislost objemu na rychlosti částic vV 803,2 1106,4 1409, , , , , , , ,2

Základní rovnice pro tlak plynu Úkol: Matematicky zapište zjištěné závislosti a napište, jak závisí tlak na všech třech ostatních veličinách.

Základní rovnice pro tlak plynu Tlak ideálního plynu závisí ještě na hmotnosti molekul plynu. Čím těžší molekuly jsou, tím větší vyvolávají tlak. Kvůli chaotickému pohybu částic se v konečném vzorci vyskytuje koeficient jedna třetina. Základní rovnice pro tlak plynu:

Použité zdroje a literatura 1. Vlastní archiv autora