Ideální plyn Michaela Franková

Obsah: Co je to ideální plyn Střední kvadratická rychlost Tlak plynu Stavová rovnice ideálního plynu Stavová rovnice ideálního plynu při stálé hmotnosti Izotermický děj Izochorický děj Izobarický děj Adiabatický děj Konec prezentace

Co je to ideální plyn? Rozměry molekul ideálního plynu jsou ve srovnání se střední vzdáleností molekul od sebe zanedbatelně malé. Molekuly ideálního plynu mimo vzájemné srážky na sebe navzájem silově nepůsobí. Vzájemné srážky molekul ideálního plynu a srážky těchto molekul se stěnou nádoby jsou dokonale pružné. Skutečný plyn se přibližuje ideálnímu plynu při vysokých teplotách a nízkých tlacích. zpět na obsah

Střední kvadratická rychlost Statistická veličina. Pro všechny částice stejná. Volíme ji tak, aby se úhrnná kinetická energie molekul nezměnila. Vyjádřena vztahem: vyjádření pomocí teploty plynu: k=Boltzmanova konstanta zpět na obsah

Tlak plynu Současné nárazy molekul plynu na rovinnou stěnu o obsahu S se projevují jako tlaková síla F plynu na stěnu. Fluktuace tlaku: ps – střední hodnota, okolo které tlak kolísá Pro střední hodnotu tlaku plynu v nádobě lze odvodit rovnici: Nv – hustota částic zpět na obsah

Stavová rovnice ideálního plynu Dosadíme-li do základní rovnice pro tlak plynu střední kvadratickou rychlost, dostaneme stavovou rovnici ideálního plynu ve tvaru: Zavedeme-li novou konstantu R(molární plynová konstanta) lze stavovou rovnici ideálního plynu psát ve tvaru: zpět na obsah

Stavová rovnice ideálního plynu při stálé hmotnosti Stavová rovnice na začátku děje: Stavová rovnice na konci děje: tj. zpět na obsah

Izotermický děj s ideálním plynem Izotermický děj popisuje závislost mezi objemem a tlakem ideálního plynu stálé hmotnosti, pokud teplota zůstává konstantní. Zákon Boylův-Mariottův. Ze stavové rovnice jej vyjádříme ve tvaru: resp. pV diagram: IZOTERMA

Izochorický děj s ideálním plynem Izochorický děj popisuje závislost mezi termodynamickou teplotou a tlakem ideálního plynu stálé hmotnosti, pokud objem zůstává konstantní. Tento děj popisuje Charlesův zákon, který je vyjádřen vztahem: resp. pV diagram: IZOCHORA

Izobarický děj s ideálním plynem Izobarický děj popisuje závislost mezi objemem a termodynamickou teplotou ideálního plynu stálé hmotnosti, pokud tlak zůstává konstantní. Zákon Gay-Lussacův. Ze stavové rovnice jej vyjádříme ve tvaru: resp. pV diagram: IZOBARA

Adiabatický děj s ideálním plynem Při adiabatickém ději se sice mění teplota, objem i tlak plynu, ale nedochází ke sdílení tepla soustavy s okolím. První termodynamický zákon pak můžeme napsat ve tvaru: Poissonův zákon: kde je Poissonova konstanta a tudíž je pV diagram: ADIABATA

Příklad: Popište děje s ideálním plynem (izotermický, izochorický, izobarický, adiabatický: jaké veličiny se mění, co je naopak konstantní, pV diagram) Izotermický děj Izobarický děj Izochorický děj Adiabatický děj

Zdroje: www.wikipedia.cz http://fyzika.jreichl.com www.vscht.cz učebnice Molekulová fyzika a termika pro gymnázia (RNDr. Karel Bartuška, prof. RNDr. Emanuel Svoboda)

Děkuji za pozornost