PLYNOVÉ ZÁKONY, STAVOVÁ ROVNICE

Prezentace na téma: "PLYNOVÉ ZÁKONY, STAVOVÁ ROVNICE"— Transkript prezentace:

1 PLYNOVÉ ZÁKONY, STAVOVÁ ROVNICE
Za konstantní teploty je v ocelové lahvi objemu 20 dm3 dusík pod tlakem 15 MPa. Jaký objem zaujme dusík při tlaku 102 kPa? Řešení: –   za konstantní teploty platí zákon Boylův-Marriottův p1 . V1 = p2 . V2 –    zadáno T = konst p1 = 1,5.107 Pa V1 = 0,02 m3 p2 = 1, Pa V2 = ? –    po dosazení V2 = p1. V1 / p2 = 1, ,02 / 1, = 2,941 m3 Objem dusíku po expanzi bude 2,94 m3.

2 O kolik % se zvětší objem 100 cm3 kyslíku, zvýší-li se za stálého
tlaku jeho teplota z 20 °C na 80 °C? Řešení: – za konstantního tlaku platí zákon Gay-Lussacův V1 / T1 = V2 / T2 –  zadáno p = konst T1 = 273, = 293,15 K V1 = m3 T2 = 273, = 353,15 K V2 = ? –   po dosazení V2 = V1 . T2 / T1 = ,15 / 293,15 = 1, m3 –    výpočet rozdílu objemů V1 = 100 cm3 = 100%  V2 = 120,5 cm3 = 120,5% V = V2 - V1 = 120, = 20,5 cm3 = 20,5% Objem kyslíku se zvětší o 20,5% původního objemu.

3 Pneumatiky osobního vozu jsou při teplotě -10 °C nahuštěny
na tlak 180 kPa. Za předpokladu konstantního objemu vypočítejte, jak se změní tlak po dosažení teploty 15 °C. Řešení: – při konstantním objemu plynu lze použít zákon Charlesův p1 / T1 = p2 / T2 –   zadáno V = konst T1 = 273,15 + (-10) = 263,15 K p1 = 1,8.105 Pa T2 = 273, = 288,15 K p2 = ? –   po dosazení p2 = p1 . T2 / T1 = 1, ,15 / 263,15 = 1, Pa –    výpočet rozdílu tlaků p1 = 180 kPa a p2 = 197,1 kPa p = p2 - p1 = 197, = 17,1 kPa Tlak plynu v pneumatikách vzroste o 17,1 kPa.

4 Určité množství plynu zaujímá při teplotě 30 °C a tlaku 109,3 kPa
objem 270 cm3. Jaký je objem tohoto množství plynu při normálních podmínkách? Řešení: – použijeme stavovou rovnici ve tvaru p1 . V1 / T1 = p2 . V2 / T2 –   zadáno T1 = 273, = 303,15 K p1 = Pa V1 = 270 cm3 T2 = 273,15 K p2 = Pa V2 = ? –    po dosazení V2 = p1 . V1 . T2 / p2 . T1 = ,15 / ,15 = = 262,43 cm3 Objem daného množství plynu při normálních podmínkách je 262,43 cm3.

5 Určete tlak v nádobě o objemu 1 m3, v níž se při teplotě
10 °C nachází 0,1 kmol oxidu siřičitého. Řešení: – použijeme stavovou rovnici p . V = n . R . T –    zadáno V = 1 m3 T = 273, = 283,15 K n = 100 mol R = 8,314 J.mol-1.K p = ? –    po dosazení p = n . R . T / V = , ,15 / 1 = Pa = 235,4 kPa Tlak v nádobě činí 235,4 kPa.