STAVOVÉ ZMĚNY IDEÁLNÍHO PLYNU.

Prezentace na téma: "STAVOVÉ ZMĚNY IDEÁLNÍHO PLYNU."— Transkript prezentace:

1 STAVOVÉ ZMĚNY IDEÁLNÍHO PLYNU

2 Při stavových změnách ideálního plynu se mění
hodnoty stavových veličin. Ve speciálních případech mohou děje s ideálním plynem mohou probíhat tak, že některá stavová veličina je stálá: 1. Izotermický děj - je děj, při němž je teplota plynu stálá. 2. Izochorický děj - je děj, při němž je objem plynu stálý. 3. Izobarický děj - je děj, při němž je tlak plynu stálý. 4. Adiabatický děj - je děj, při němž neprobíhá tepelná výměna mezi plynem a okolím.

3 Izotermický děj s ideálním plynem
je děj, při němž je teplota plynu stálá, T = konst. stláčení (komprese) Boylův-Mariottův zákon: Při izotermickém ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je součin tlaku a objemu plynu konstantní.

4 Izotermický děj s ideálním plynem
je děj, při němž je teplota plynu stálá, T = konst. Robert Boyle ( ) anglický fyzik Při izotermickém ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je součin tlaku a objemu plynu konstantní.

5 Izotermický děj s ideálním plynem
Graf funkce p = f(V) – tzv. PV diagram rozpínání (expanze) Graf se nazývá izoterma, je to část hyperboly.

6 Izotermický děj s ideálním plynem
stlačování (komprese) rozpínání (expanze) Nemá-li se změnit teplota plynu, pak: - při izotermickém stláčení musí plyn odevzdávat teplo, - při izotermickém rozpínání musí plyn přijímat teplo.

7 Izotermický děj s ideálním plynem z energetického hlediska
rozpínání (expanze) T = konst. Ek molekul plynu = konst. U = konst. Teplo přijaté ideálním plynem při izotermickém ději se rovná práci, kterou plyn při tomto ději vykoná.

8 Izochorický děj s ideálním plynem
je děj, při němž je objem plynu stálý, V = konst. zahřívání Charlesův zákon Při izochorickém ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je tlak plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě.

9 Alexander Cézar Charles
Izochorický děj s ideálním plynem je děj, při němž je objem plynu stálý, V = konst. Alexander Cézar Charles ( ), francouzský fyzik Při izochorickém ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je tlak plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě.

10 Izochorický děj s ideálním plynem
Graf funkce p = f(V) – tzv. PV diagram zahřívání Graf se nazývá izochora. Izochora je úsečka rovnoběžná s tlakovou osou.

11 Izochorický děj s ideálním plynem
zahřívání ochlazování Nemění-li se objem plynu, pak: - při zahřívání se zvětšuje teplota a tlak plynu, - při ochlazování se zmenšuje teplota a tlak plynu.

12 Izochorický děj s ideálním plynem z energetického hlediska
zahřívání Teplo přijaté ideálním plynem při izochorickém ději se rovná přírůstku jeho vnitřní energie.

13 Izobarický dej s ideálním plynem
je děj, při němž je tlak plynu stálý, p = konst. rozpínání (expanze) stlačování (komprese) Nemá-li se měnit tlak plynu, pak: - při zahřívání se zvětšuje teplota a objem plynu, - při ochlazování se zmenšuje teplota a objem plynu.

14 Izobarický dej s ideálním plynem
je děj, při němž je tlak plynu stálý, p = konst. rozpínání (expanze) Gay-Lussacův zákon Při izobarickém ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je objem plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě.

15 Joseph Louis Gay-Lussac
Izobarický dej s ideálním plynem je děj, při němž je tlak plynu stálý, p = konst. Joseph Louis Gay-Lussac ( ), francouzský fyzik Při izobarickém ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je objem plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě.

16 Izobarický děj s ideálním plynem
Graf vyjadřující tlak plynu jako funkci jeho objemu rozpínání (expanze) Graf se nazývá izobara. Izobara je úsečka rovnoběžná s osou objemu.

17 Izobarický děj s ideálním plynem
z energetického hlediska rozpínání (expanze) Teplo přijaté ideálním plynem při izobarickém ději se rovná součtu přírůstku jeho vnitřní energie a práce, kterou plyn vykoná.

18 Řešte úlohu: V nádobě s vnitřním objemem 30 l je uzavřený plyn při tlaku 10 MPa. Jaký je jeho objem při normálním tlaku? Předpokládáme, že teplota plynu je stálá a plyn je za daných podmínek ideální. V = l

19 Řešte úlohu: Plyn uzavřený v nádobě má při teplotě 11oC tlak kPa. Při jaké teplotě bude mít tlak 1 MPa? Předpokládáme, že vnitřní objem nádoby je stálý a plyn je za daných podmínek ideální. T = 1500 K

20 Řešte úlohu: Teplota kyslíku s danou hmotností se zvyšuje za stálého tlaku z počáteční teploty -20 oC. Při jaké teplotě má kyslík 1,5krát větší objem než při počáteční teplotě? t = 107 oC

21 Test 1 Podle Boyle-Mariottova zákonu při izotermickém
ději s ideálním plynem se stálou hmotností: a) je součin teploty a objemu plynu stálý, b) je součin tlaku a objemu plynu stálý, c) je podíl tlaku a objemu plynu stálý, d) je podíl teploty a objemu plynu stálý. 1

22 Test 2 Podle Charlesova zákonu při izochorickém ději
s ideálním plynem se stálou hmotností: je objem plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě, b) je teplota plynu přímo úměrná jeho objemu, je tlak plynu přímo úměrný jeho termodynamické je tlak plynu nepřímo úměrný jeho termodynamické teplotě. 2

23 Test 3 Podle Gay-Lussacova zákonu při izobarickém ději
s ideálním plynem se stálou hmotností: a) je tlak plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě, b) je teplota plynu přímo úměrná jeho objemu, c) je objem plynu nepřímo úměrný jeho termodyna- mické teplotě, d) je objem plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě. 3

24 Test 4 Teplo přijaté ideálním plynem při izotermickém ději
s ideálním plynem se stálou hmotností: a) se rovná úbytku jeho vnitřní energie, b) se rovná součtu přírůstku jeho vnitřní energie a práce, kterou plyn vykoná, c) se rovná práci, kterou plyn při tomto ději vykoná, d) se rovná přírůstku jeho vnitřní energie. 4

25 Test 5 Teplo přijaté ideálním plynem při izobarickém ději
s ideálním plynem se stálou hmotností se rovná: a) úbytku jeho vnitřní energie, b) součtu přírůstku jeho vnitřní energie a práce, kterou plyn vykoná, c) práci, kterou plyn při tomto ději vykoná, d) přírůstku jeho vnitřní energie. 5

26 Test 6 Teplo přijaté ideálním plynem při izochorickém ději
s ideálním plynem se stálou hmotností se rovná: a) úbytku jeho vnitřní energie, b) součtu přírůstku jeho vnitřní energie a práce, kterou plyn vykoná, c) práci, kterou plyn při tomto ději vykoná, d) přírůstku jeho vnitřní energie. 6