Molekulová fyzika a termika

Prezentace na téma: "Molekulová fyzika a termika"— Transkript prezentace:

1 Molekulová fyzika a termika

2 Základní představy Molekulová fyzika Termika
vnitřní stavba látek - Kinetická teorie látek vzájemné působení velkého počtu částic aplikace statistiky Termika neuplatňuje vnitřní stavbu látky aplikace zákona zachování energie termika = hlavně měření teploty - historie Termodynamika

3 Základní pojmy Brownův pohyb Interakce částic
rychlost částic vzrůstá s rostoucí teplotou tepelný pohyb Interakce částic vzájemné působení

4 Vzájemná interakce Částice se na krátkou vzdálenost odpuzují a na dlouhou přitahují Krátká vzdálenost

5 Vzájemná interakce Částice se na krátkou vzdálenost odpuzují a na dlouhou přitahují Dlouhá vzdálenost Londonovy disperzní síly

6 Stav - tlak, teplota, objem, atd... Soustava - termodynamická
izolovaná, neizolovaná otevřená, uzavřená adiabaticky izolovaná Termodynamický děj rovnovážný děj : P,V,T = konst vratný děj : bez dodání dodatečné energie se vrátí do původního stavu nevratný děj

7 Vnitřní energie soustavy
systém tvoří částice každá částice - mechanická energie ?? vnitřní energie U E = EM + U - celková energie systému U = UK + UP

8 UK Kinetický příspěvek do vnitřní energie teplený pohyb molekul
střední kvadratická rychlost molekuly <v2> okamžitá rychlost molekuly - náhodná veličina

9 Ekvipartiční teorém Na každý stupeň volnosti molekuly připadá energie kT/2.

10 UP Vzájemné působení částic
závisí na poloze, resp. navzájemné vzdálenosti

11 ΔU změna konáním práce ΔU = U2 - U1=W
stlačení pístu - zahřátí plynu - ΔU > 0 vytažení pístu - ochlazení plynu - ΔU < 0 změna tepelnou výměnou tepelná výměna - kontakt těles ?? tepelné záření teplo Q - forma energie, jednotka J (joule) ΔU = U2 - U1= Q

12 1. termodynamický zákon ΔU = Q + W
Změna vnitřní energie soustavy ΔU je rovna součtu práce W vykonané okolními tělesy na působící soustavu silami a tepla Q odevzdaného okolními tělesy soustavě.

13 Tepelná rovnováha, teplota
Tělesa, která jsou spolu v kontaktu dospějou po dostatečně dlouhém čase do stavu tepelné rovnováhy - mají stejnou teplotu Teplota stupnice celsiova rovnovážný stav chemicky čisté vody a jejího ledu t = 0°C rovnovážný stav chemicky čisté vody a její páry t = 100°C stupnice kelvinova jeden výchozí bod - rovnovážný stav voda-led-sytá vodní pára T = K T = 0 K

14 Tepelná kapacita do systému dodám teplo - nedojde ke změně skupenství - zvýší se teplota- o kolik ?? množství tepla : Q schopnost látky přijímat teplo : C měrná tepelná kapacita

15 kalorimetrická rovnice
aplikace zákona zachování energie do systému dodáme teplo Q1 teplo - energie - nemůže se jen tak ztratit spotřebuje se na ohřátí všech částí v systému

16