Hlavní body. Teplotní závislosti fyzikálních veličin. Teplota, měření

Transkript

1 e r i k a

2 Havní body epota, ěření epotní závisosti fyzikáních veičin Kinetická teorie pynů Maxweova rozděovací funkce epo, ěrné tepo, kaorietrie

3 epota Je zákadní veičinou, kterou neze odvodit? Čověk ji vníá pocitově, ae je írou vnitřního pohybu ikročástic v těesech = jejich energie, při styku dvou těes o různé tepotě se jejich tepoty srovnají, předávají si energii = tepo Pro ěření ji svazujee s tepotní závisostí jiných fyzikáních veičin (tepotní roztažnost, e. Odpor ) Její veikost je definována poocí stupnic ( C, K, F)

4 epotní stupnice Zákadní Cesiova a absoutní Kevinova stupnice je definována trojný bode vody (B) = 7,6 K =, C Ceé rozezí tepot poto děíe na přísušný počet díků í získáe jeden tepotní stupeň K = C

5 Měření tepoty epotní roztažnost pevných átek ineární, objeová Kapain - objeová Pynů - p = f(), =f() Zěna eektrického odporu, R = f() znik teroeektrického napětí - teročánek - +

6 epotní roztažnost pevných átek α je koeficient dékové roztažnosti ineární Pro větší tepotní rozsahy je třeba zvýšit stupeň poynou Podobně ze sedovat i objeovou roztažnost

7 objeová epotní roztažnost pevných átek z z y y x x Izotropní prostředí = α je shodná ve všech sěrech x, y, z z y x z y x Dutá nádoba se roztahuje tak, jako by bya pná Pro kapainové tepoěry je nutné brát v úvahu reativní zěnu objeu Hustota se ění podobně jako obje, ae s opačný znaénke x y z

8 epotní roztažnost kapain U kapain je nutné brát většinou vyšší stupně poynou Kapaina Obor C α α α rtuť -,8 7,8. -9 etano -4,74, ,. -9 voda - -,64! 8, ,8. -8

9 p p epotní roztažnost pynů U pynů sedujee tak a naézáe téěř přesnou ineární závisost Pro vhodně zvoenou tepotní stupnici usí patit: (=konst) (p=konst) α je shodná pro p i!!! p, - Pynové tepoěry p, p p, konst p, konst Izochorický děj + syntéza Izobarický děj + Izoterický děj p konst.

10 Stavová rovnice ideáního pynu p o R U všech pynů je tento podí roven konstantě R univerzání pynová - = 8,4 47(5) J K - o p R Pro o p NR Pro N oů p N R M R Stavová rovnice ideáního pynu

11 Kinetická teorie pynů původ taku pynu Moekuy pynu narážejí na stěnu nádoby rychostí -v a odrážejí se rychostí v: -v Zěna veikosti hybnosti je tedy: S v dp v d F Sía, kterou působí na stěnu je dána zěnou hybnosti u, které dorazí na stěnu za čas dt: dp dt v M d je ceková hotnost oeku, které dopadnou na stěnu za dt, v je jejich střední rychost n S dx dt dx Muy urazí za čas dt dráhu dx, ( S dx je obje) n je koncentrace u ( - ) M je hotnost uy

12 Kinetická teorie pynů původ taku pynu ak, který působí na stěnu: F P P dp dt v v v M M n n? M n S dx dt P F S Pozor p / P zhede k prostoru jde pouze /6 proti jedné stěně!!! P n Z taku ůžee počítat s.k.r.! M v Rychosti nejsou stejné, usíe středovat: v Střední kvadratická rychost v

13 Kinetická teorie pynů původ taku pynu P P E E K K n NN E K A E P NN R N A A K k k =,8. - JK - je Botzanova konstanta P n P N epota vyjadřuje vnitřní energii energii částic E K v M Stavová rovnice ideáního pynu v( s.k.) R! tepota je úěrná energii částic, ne hybnosti částic = dokonae pružné srážky! v k M Proč shořea Coubie?

14 ( - s) IDEO therodynaik Maxweova rozděovací funkce Rychosti u nejsou stejné, a jsou rozděeny pode funkce v c v 4v c e Maxweova rozděovací funkce c je nejpravděpodobnější rychost (kterou á nejvíc u) c k M dn Počet u s rychostí v intervau v až v +dv n v dv 4v n e c Počet u v intervau v -v Integrace od v do v Příkad rychosti v( s.k.) k M v c c dv k M ε(v) c = K = 6K v v v u (s - )

15 Měrné tepo, kaorietrie Zvýšení tepoty těesa je spojeno se zvyšování energie částic = tepené energie Q a je tedy spojeno s příje energie v jakékoi forě. epenou energii Q nazýváe také tepe. epo je fora energie, na kterou se často ění ostatní typy energie. [Q] = J Zvýšení tepoty těesa s příje energie nezávisí pouze na nožství energie, ae i na druhu ateriáu a jeho hotnosti. Proto zavádíe ěrnou tepenou kapacitu c c je energie, kterou potřebujee na ohřátí kg/ou ateriáu o K. c je sice tepotně závisá, ae je charakteristická pro daný ateriá

16 c dq dq d Cekové tepo potřebné na ohřátí ze spočítat c d c je energie, kterou potřebujee na ohřátí kg ateriáu o K. c Pokud necháváe vyrovnat tepotu ezi někoika těesy, usí patit, že sua tepa, které odevzdají tepejší těesa chadnější, je stejná jako sua tepa, které přijou chadnější těesa od tepejších. ýsedná tepota je t. Q d i i c i t t c t t i j j j Kaorietrická rovnice, pro c = konstantě j