Statistická termodynamika (mechanika)
|
|
- Adéla Kopecká
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Statistická termodynamika (mechanika) 1/16 Makroskopické velièiny jsou výsledkem zprùmìrovaného chování mnoha èástic
2 Tlak ideálního plynu z kinetické teorie 1 [tchem/simplyn.sh] 2/16 Molekula = hmotný bod L N molekul o hmotnosti m i v krychli o hranì L Rychlost molekuly i je v i = (v i,x, v i,y, v i,z ) Po odrazu: v i,x v i,x Podruhé narazí do stìny za τ = 2L/v i,x Síla = zmìna hybnosti za jednotku èasu Hybnost P = m v Zmìna hybnosti = P x = 2m i v i,x Prùmìrná síla zpùsobená nárazy jedné molekuly: y x F i,x = P x τ = 2m iv i,x = m iv 2 i,x 2L/v i,x L Tlak je síla ode v¹ech N molekul dìlená plochou Ni=1 F i,x p = L 2 = Kinetická energie jedné molekuly je Ni=1 m i v 2 i,x L m i v i m iv 2 i = 1 2 m i(v 2 i,x + v2 i,y + v2 i,z )
3 Tlak ideálního plynu z kinetické teorie 2 Kinetická energie plynu = vnitøní energie (pro jednoatomový plyn) 3/16 E kin = 1 2 N m i v 2 i = 3 2 i=1 N m i v 2 i,x i=1 Jinak napsáno p = Ni=1 m i v 2 i,x L 3 = 2 E kin 3 V Pøedpoklady: pv = 2 3 E kin! = nrt Teplota je mírou kinetické energie Tlak je výsledkem zprùmìrovaných nárazù molekul Potøebovali jsme klasickou mechaniku Je¹tì jinak: n = N N A, k B = R N A U E kin = 3n 2 RT = 3N 2 k BT, C V,m = 3 2 R
4 Boltzmannova konstanta 4/16 pv = nrt = Nk B T N = nn A k B = R N A = J K 1 Ludwig Eduard Boltzmann (1844{1906) credit: scienceworld.wolfram.com/biography/boltzmann.html
5 Mikrostav, makrostav, soubor 5/16 mikrostav (stav, kongurace) = okam¾itý stav v daném okam¾iku kvantovì: vlnová funkce, ozn. ψ klasicky: polohy a rychlosti v¹ech èástic v daném okam¾iku, ψ = ( r 1,..., r N, v 1..., v N ) (pøesnìji ne rychlosti, ale hybnosti) makrostav = zprùmìrované mikrostavy soubor = mno¾ina mikrostavù s pravdìpodobnostmi π(ψ), se kterými se vyskytují mikrostav makrostav soubor
6 [tchem/simolant1+2.sh] 6/16 Mikrokanonický soubor a ergodická hypotéza Mikrokanonický soubor = soubor mikrostavù v izolovaném systému Ozn. NVE (N = const, V = const, E = const) Ergodická hypotéza (kvantová): π(ψ i ) = const = 1 W (W = poèet v¹ech stavù) Ergodická hypotéza (klasická): trajektorie procházejí prostorem þstejnì hustìÿ pøesnìji: fázovým prostorem Jinými slovy: Èasová støední hodnota = t 1 X t = lim X(t) dt t t 0 = souborová støední hodnota = X = 1 X(ψ) W pro velièinu X = X(ψ), kde ψ = ψ(t)... ale s T = const se líp poèítá ψ
7 Kanonický soubor { þodvozeníÿ è. 1 7/16 je soubor s konstantní teplotou Ozn. NVT (N = const, V = const, T = const) Ergodická hypotéza: π(ψ) = π(e(ψ)) E 1 + E 2 = E 1+2 (malé ovlivnìní) π(e) = pravdìpodobnost kteréhokoliv stavu o energii E π(e 1 ) π(e 2 ) = π(e 1+2 ) = π(e 1 + E 2 ) π(e) = const E = exp(α i βe) 0. vìta β je empirická teplota α i je normalizaèní konst., aby ψ π(ψ) = 1, závisí na systému Urèení β: jednoatomový ideální plyn, na 1 atom U 1 = 3 2 k BT ψ U 1 = E(ψ)π(E(ψ)) 12 m v 2 π( 1 ψ π(e(ψ)) = 2 m v2 ) d v π( 1 2 m v2 ) d v Po výpoètu: U 1 = β β = 1 k B T
8 Boltzmannova pravdìpodobnost 8/16... aneb první polovina statistické termodynamiky. Pravdìpodobnost nalezení stavu s energií E je úmìrná [ π(e) = const exp E(ψ) ] ( = const exp E ) m k B T RT Pøíklady: ( ) bariéru (aktivaèní energii) E pøekoná exp RT E Arrheniùv vztah ) k = A exp ( E RT molekul energie potøebná k pøenesení molekuly z kapaliny do páry je výp H, ( ) pravdìpodobnost nalezení molekuly v páøe je úmìrná exp Clausiova-Clapeyronova rovnice (integrovaný tvar) [ p = p 0 exp ( výph 1 R T 1 )] = const exp T 0 ( ) výph RT výph RT
9 [tchem/simplyn.sh] 9/16 Boltzmannova pravdìpodobnost èástice v poli... aneb je¹tì jednou jinak. Potenciální energie molekuly v homogenním tíhovém poli U pot = mgh. Pravdìpodobnost nalezení molekuly ve vý¹ce h: ( π exp U ) ( pot = exp mgh ) ( = exp Mgh ) k B T k B T RT Pravdìpodobnost hustota tlak: p = p 0 exp ( Mgh ) RT Stejný vzorec dostaneme i z podmínky mechanické rovnováhy + stavové rovnice ideálního plynu: dp = dhρg, ρ = Mp RT Z èeho¾ lze þodvoditÿ Boltzmannovu pravdìpodobnost
10 [cd tchem/molekuly; blend -g butane] 10/16 Boltzmannova pravdìpodobnost Pøíklad. Energie gauche konformace butanu je o E = 0.9 kcal/mol vy¹¹í ne¾ anti. Odhadnìte, kolik % molekul je v gauche konformaci za teploty K (bod varu). (1 cal = J) Øe¹ení: π(gauche) : π(anti) = exp[ E/RT] = Nezapomeòte, ¾e gauche stavy jsou dva, zatímco anti jen jeden: 2 π(gauche) + π(anti) = 1 π = 2 exp[ E/RT] 2 exp[ E/RT] + 1 = = Pøedpokládali jsme, ¾e obì minima jsou dobøe separována a jejich tvar je stejný. Pøi pøesnìj¹ím výpoètu nutno místo E uva¾ovat zmìnu Gibbsovy energie, G. Ta v sobì ji¾ zahrnuje jak faktor 2 tak rozdílné vibrace obou stavù. Dostaneme vlastnì rovnováhu anti gauche, K = exp[ G/RT]
11 Termodynamika 11/16 Vnitøní energie U = ψ E(ψ)π(ψ) Malá zmìna této velièiny je du = ψ π(ψ) de(ψ) + ψ dπ(ψ) E(ψ) de(ψ): zmìnila se energetická hladina dπ(ψ): zmìnila se pravdìpodobnost výskytu stavu ψ Termodynamika: du = p dv + TdS p dv þpístÿ o plo¹e A posuneme o dx. Zmìna energie = de(ψ) = mechanická práce = Fdx = F/A d(ax) = p(ψ) dv p(ψ) = þtlak stavu ψÿ, tlak = p = ψ π(ψ)p(ψ). TdS Zmìna π(ψ) [V] = zmìna zastoupení stavù s rùznou energií = teplo
12 [jkv -gb BoltzmannTomb-s.jpg] 12/16 Boltzmannova rovnice pro entropii π(e) = exp(α i βe) dπ(ψ)e(ψ) = ψ ψ Porovnáním s TdS:... aneb druhá polovina statistické termodynamiky E(ψ) = k B T[α i ln π(ψ)], dπ(ψ) = 0 β=1/k B T dπ(ψ)k B T[α i ln π(ψ)] = k B T ψ = k B T d ψ π(ψ) ln π(ψ) S = k B π(ψ) ln π(ψ) ψ ψ dπ(ψ) ln π(ψ) { credit: schneider.ncifcrf.gov/images/ 1/W pro E = E(ψ) boltzmann/boltzmann-tomb-8.html Mikrokanonický soubor: π(ψ) = 0 pro E E(ψ) Uva¾ujeme-li pøechody Boltzmannova rovnice: S = k B ln W mezi stavy, lze odvodit i ds dt 0 (H-teorém) Vlastnost: S 1+2 = S 1 + S 2 = k B ln(w 1 W 2 ) = k B ln(w 1+2 )
13 Ideální roztok Stejná energie sousedù { = { = { (energie v¹ech uspoøádání je stejná). 13/16 Smícháme N 1 molekul látky 1 a N 2 molekul látky 2: ( ) N W = = N! N 1 N 1!N 2! ( S = k B ln W k B N 1 ln N 1 N + N 2 ln N ) 2 N S m = R (x 1 ln x 1 + x 2 ln x 2 ) Srov. s S = k B ψ π(ψ) ln π(ψ) Pou¾ili jsme tzv. Stirlingùv vzorec, lnn! N ln N N. Odvození: ln N! = N ln i i=1 N 0 ln x dx per partes = [ x ln x x ] N 0 = N ln N N Pøesnìji: lnn! asympt. = N ln N N + ln 2πN N 1 360N N 5 +
14 Reziduální entropie krystalù za T 0 [traj/ice.sh] 14/16 Krystal: 1 stav S = k B ln 1 = 0 (tøetí vìta) Naru¹ení 3. vìty: CO, N 2 O, H 2 O. Pøísnì vzato není v rovnováze, ale energetické bariéry jsou pøíli¹ velké { stav þzamrzneÿ Pøíklad: Entropie krystalu CO za 0 K S m = k B ln 2 N A = R ln 2 Pøíklad: Entropie ledu za 0 K S m = k B ln N A = 3.41 J K 1 mol 1 Paulingovo pøibli¾né odvození: 6 = ( 4 2 ) orientací molekuly ale pak je vazba s pravdìp. 1 2 ¹patnì v molu je 2N A vazeb ( ) S m = k B ln 6 N A = 3.37 J K 1 mol 1 2 2N A
15 Informaèní entropie DNA 15/16 Za pøedpokladu zcela náhodného uspoøádání párù bází. Na jeden pár bází: k B ln 4, na 1 mol párù bází: R ln 4. Odpovídající Gibbsova energie (pøi 37 C): G = RT ln 4 = 3.6 kj mol 1 Pro srovnání: ATP ADP { standardní: r G m = 31 kj mol 1 { za bì¾ných podmínek v buòce: r G m = 57 kj mol 1 Zachování øádu (informace) nìco stojí Landauerùv princip: Jakákoliv logicky nevratná operace, jako vymazání bitu, je doprovázena zvý¹ením entropie minimálnì o k B T ln 2 na bit v tìch stupních volnosti systému (zaøízení zpracovávajícím informace nebo okolí), které nenesou informaci. credit:
16 Termodynamika { dokonèení + 16/16 α =? S = k B ψ π(ψ)[α βe(ψ)] = ( k B α U T ) a tedy α = U TS k B T Helmholtzova (volná) energie = F k B T F = k B T ln ψ e βe(ψ) [...] = kanonická partièní funkce = statistická suma (Q nebo Z) V¹e umíme z F (df = pdv SdT): p = F V S = F T U = F + TS H = U + pv G = F + pv
Statistická termodynamika (mechanika)
Statistická termodynamika (mechanika) 1/18 Makroskopické velièiny jsou výsledkem zprùmìrovaného chování mnoha èástic Tlak ideálního plynu z kinetické teorie 1 [simolant -I0] 2/18 Molekula = hmotný bod
VíceStatistická termodynamika (mechanika) Makroskopické velièiny jsou výsledkem zprùmìrovaného chování mnoha èástic
Statistická termodynamika (mechanika) 1/23 Makroskopické velièiny jsou výsledkem zprùmìrovaného chování mnoha èástic Tlak ideálního plynu z kinetické teorie 1 [simolant -I0] 2/23 Molekula = hmotný bod
VíceTermodynamika. Vnitøní energie. Malá zmìna této velièiny je
Termodynamika 1/19 Vnitøní energie U = ψ E(ψ)π(ψ) Malá zmìna této velièiny je du = ψ π(ψ) de(ψ) + ψ dπ(ψ) E(ψ) de(ψ): zmìnila se energetická hladina dπ(ψ): zmìnila se pravdìpodobnost výskytu stavu ψ Termodynamika:
VícePravdìpodobnostní popis
Pravdìpodobnostní popis 1/19 klasická mechanika { stav = { r 1,..., r N, p 1,..., p N } stavù je { hustota pravdìpodobnosti stavù ρ( r 1,..., r N, p 1,..., p N ) kvantové mechaniky { stav = stavù je koneènì
VíceTermochemie { práce. Práce: W = s F nebo W = F ds. Objemová práce (p vn = vnìj¹í tlak): W = p vn dv. Vratný dìj: p = p vn (ze stavové rovnice) W =
Termochemie { práce Práce: W = s F nebo W = Objemová práce (p vn = vnìj¹í tlak): W = V2 V 1 p vn dv s2 Vratný dìj: p = p vn (ze stavové rovnice) W = V2 V 1 p dv s 1 F ds s.1 Diferenciální tvar: dw = pdv
VíceKlasická termodynamika (aneb pøehled FCH I)
Klasická termodynamika (aneb pøehled FCH I) 1/16 0. zákon 1. zákon id. plyn: pv = nrt pv κ = konst (id., ad.) id. plyn: U = U(T) }{{} Carnotùv cyklus dq T = 0 2. zákon rg, K,... lim S = 0 T 0 S, ds = dq
VíceViriálová stavová rovnice 1 + s.1
Viriálová stavová rovnice 1 + s.1 (Mírnì nestandardní odvození Prùmìrná energie molekul okolo vybrané molekuly (β = 1/(k B T : 0 u(r e βu(r 4πr 2 dr Energie souboru N molekul: U = f 2 k B T + N 2 2V Tlak
VíceLekce 4 Statistická termodynamika
Lekce 4 Statistická termodynamika Osnova 1. Co je statistická termodynamika 2. Mikrostav, makrostav a Gibbsův soubor 3. Příklady Gibbsových souborů 4. Souborové střední hodnoty 5. Časové střední hodnoty
VíceMolekulové modelování a simulace
Molekulové modelování a simulace c Jiří Kolafa (13. března 2017) mujweb.cz/kolafa Ústav Fyzikální chemie, VŠCHT Praha Tato skripta jsou určena pro následující předměty vyučované na VŠCHT Praha: Počítačová
VíceMolekulové modelování a simulace
Molekulové modelování a simulace c Jiří Kolafa (24. srpna 2018) mujweb.cz/kolafa Ústav Fyzikální chemie, VŠCHT Praha Tato skripta jsou určena pro následující předměty vyučované na VŠCHT Praha: Počítačová
VíceMolekulové modelování a simulace
Molekulové modelování a simulace c Jiří Kolafa (3. května 2018) mujweb.cz/kolafa Ústav Fyzikální chemie, VŠCHT Praha Tato skripta jsou určena pro následující předměty vyučované na VŠCHT Praha: Počítačová
VíceFluktuace termodynamických veličin
Kvantová a statistická fyzika (Termodynamika a statistická fyzika Fluktuace termodynamických veličin Fluktuace jsou odchylky hodnot fyzikálních veličin od svých středních (rovnovážných hodnot. Mají původ
VícePřednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno
Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno JAMES WATT 19.1.1736-19.8.1819 Termodynamika principy, které vládnou přírodě Obsah přednášky Vysvětlení základních
VíceTermodynamika materiálů. Vztahy a přeměny různých druhů energie při termodynamických dějích podmínky nutné pro uskutečnění fázových přeměn
Termodynamika materiálů Vztahy a přeměny různých druhů energie při termodynamických dějích podmínky nutné pro uskutečnění fázových přeměn Důležité konstanty Standartní podmínky Avogadrovo číslo N A = 6,023.10
VíceFyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 magda.skvorova@ujep.cz, tel. 3302. 14. února 2013
Fyzikální chemie Magda Škvorová KFCH CN463 magda.skvorova@ujep.cz, tel. 3302 14. února 2013 Co je fyzikální chemie? Co je fyzikální chemie? makroskopický přístup: (klasická) termodynamika nerovnovážná
VíceKvantová a statistická fyzika 2 (Termodynamika a statistická fyzika)
1 Statistická fyzika Kvantová a statistická fyzika 2 (Termodynamika a statistická fyzika) Cíl statistické fyziky: vysvětlit makroskopické vlastnosti látky na základě mikroskopických vlastností jejích elementů,
VíceStanislav Labík. Ústav fyzikální chemie V CHT Praha budova A, 3. patro u zadního vchodu, místnost
Stanislav Labík Ústav fyzikální chemie V CHT Praha budova A, 3. patro u zadního vchodu, místnost 325 labik@vscht.cz 220 444 257 http://www.vscht.cz/fch/ Výuka Letní semestr N403032 Základy fyzikální chemie
VíceExponenciální rozdìlení
Exponenciální rozdìlení Ing. Michael Rost, Ph. D. Jihoèeská univerzita v Èeských Budìjovicích Katedra aplikované matematiky a informatiky Exponenciální rozdìlení Exp(A, λ) "Rozdìlení bez pamìti" Exponenciální
VíceOpakování: Standardní stav þ ÿ
Opakování: Standardní stav þ ÿ s.1 12. øíjna 215 Standardní stav þ ÿ = èistá slo¾ka ve stavu ideálního plynu za teploty soustavy T a standardního tlaku = 1 kpa, døíve 11,325 kpa. Èistá látka: Pøibli¾nì:
VíceStatistická termodynamika
Statistická termodynamika Jan Řezáč UOCHB AV ČR 24. listopadu 2016 Jan Řezáč (UOCHB AV ČR) Statistická termodynamika 24. listopadu 2016 1 / 38 Úvod Umíme popsat jednotlivé molekuly (případně jejich interakce)
VíceTermodynamika a živé systémy. Helena Uhrová
Termodynamika a živé systémy Helena Uhrová Základní pojmy termodynamiky soustava izolovaná otevřená okolí vlastnosti soustavy znaky popisující soustavu stav rovnováhy tok m či E =0 funkce stavu - soubor
VíceTento dokument je doplňkem opory pro studenty Přírodovědecké fakulty Univerzity Jana Evangelisty Purkyně.
Statistická fyzika - cvičení RNDr. Filip Moučka, Ph.D., filip.moucka@ujep.cz Tento dokument je doplňkem opory pro studenty Přírodovědecké fakulty Univerzity Jana Evangelisty Purkyně. Cílem tohoto textu
VíceMolekulové modelování a simulace
Molekulové modelování a simulace c Ji í Kolafa (24. února 2019) https://web.vscht.cz/~kolafaj Ústav Fyzikální chemie, V CHT Praha Tato skripta jsou ur ena pro následující p edm ty vyu ované na V CHT Praha:
VíceMolekulové modelování a simulace
Molekulové modelování a simulace c Ji í Kolafa (24. února 2019) https://web.vscht.cz/~kolafaj Ústav Fyzikální chemie, V CHT Praha Tato skripta jsou ur ena pro následující p edm ty vyu ované na V CHT Praha:
VíceTermodynamika. T [K ]=t [ 0 C] 273,15 T [ K ]= t [ 0 C] termodynamická teplota: Stavy hmoty. jednotka: 1 K (kelvin) = 1/273,16 část termodynamické
Termodynamika termodynamická teplota: Stavy hmoty jednotka: 1 K (kelvin) = 1/273,16 část termodynamické teploty trojného bodu vody (273,16 K = 0,01 o C). 0 o C = 273,15 K T [K ]=t [ 0 C] 273,15 T [ K ]=
VíceObsah. Chyby a nedostatky hlaste prosím autorovi. 1 Úvod 3
Molekulové modelování a simulace c Jiří Kolafa (jiri.kolafa@vscht.cz), 23. září 214, Ústav Fyzikální chemie, VŠCHT Praha Tento text obsahuje m.j. upravené části skript Skripta Fyzikální chemie bakalářský
VíceŘešené úlohy ze statistické fyziky a termodynamiky
Řešené úlohy ze statistické fyziky a termodynamiky Statistická fyzika. Uvažujme dvouhladinový systém, např. atom s celkovým momentem hybnosti h v magnetickém ) ) poli. Bázové stavy označme = a =, první
VíceTermodynamika v biochemii
Termodynamika v biochemii Studium energetických změn Klasická x statistická Rovnovážná x nerovnovážná lineárn rní a nelineárn rní Základní pojmy Makroskopický systém, okolí systému Termodynamický systém
VíceTermodynamika 2. UJOP Hostivař 2014
Termodynamika 2 UJOP Hostivař 2014 Skupenské teplo tání/tuhnutí je (celkové) teplo, které přijme pevná látka při přechodu na kapalinu během tání nebo naopak Značka Veličina Lt J Nedochází při něm ke změně
VíceEnergie, její formy a měření
Energie, její formy a měření aneb Od volného pádu k E=mc 2 Přednášející: Martin Zápotocký Seminář Aplikace lékařské biofyziky 2014/5 Definice energie Energos (ἐνεργός) = pracující, aktivní; ergon = práce
VíceFázová rozhraní a mezifázová energie
Fázová rozhraní a mezifázová energie druhy: l/g l/l }{{} mobilní s/g s/l s/s 1/14 Pøíklad. Kolik % molekul vody je na povrchu kapièky mlhy o prùmìru a) 0.1 mm (hranice viditelnosti okem) b) 200 nm (hranice
VíceRovnováha kapalina{pára u binárních systémù
Rovnováha kapalina{pára u binárních systémù 1 Pøedpoklad: 1 kapalná fáze Oznaèení: molární zlomky v kapalné fázi: x i molární zlomky v plynné fázi: y i Poèet stupòù volnosti: v = k f + 2 = 2 stav smìsi
VíceBrownovská (stochastická) dynamika, disipativní èásticová dynamika = MD + náhodné síly. i = 1,..., N. r i. U = i<j. u(r ij ) du(r ji ) r ji
Molekulová dynamika Síly: tuhé koule ap. { nárazy þklasickáÿ MD { integrace pohybových rovnic 1/20 Brownovská (stochastická) dynamika, disipativní èásticová dynamika = MD + náhodné síly Pøíklad: f i =
VícePŘEDMLUVA. Praha, prosinec Anatol Malijevský
PŘEDMLUVA Tento učební text vznikl z přednášek pro studenty magisterského a doktorského studia specializace fyzikální chemie na fakultě chemicko-inženýrské Vysoké školy chemicko-technologické v Praze.
Více8 Elasticita kaučukových sítí
8 Elasticita kaučukových sítí Elastomerní polymerní látky (např. kaučuky) tvoří ze / chemické příčné vazby a / fyzikální uzly. Vyznačují se schopností deformovat se již malou silou nejméně o 00 % své původní
VíceIII. STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ
III. STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ 3.1 Ideální plyn a) ideální plyn model, předpoklady: 1. rozměry molekul malé (ve srovnání se střední vzdáleností molekul). molekuly na sebe navzálem silově nepůsobí (mimo
VíceZákladem molekulové fyziky je kinetická teorie látek. Vychází ze tří pouček:
Molekulová fyzika zkoumá vlastnosti látek na základě jejich vnitřní struktury, pohybu a vzájemného působení částic, ze kterých se látky skládají. Termodynamika se zabývá zákony přeměny různých forem energie
VíceTepelná vodivost. střední rychlost. T 1 > T 2 z. teplo přenesené za čas dt: T 1 T 2. tepelný tok střední volná dráha. součinitel tepelné vodivosti
Tepelná vodivost teplo přenesené za čas dt: T 1 > T z T 1 S tepelný tok střední volná dráha T součinitel tepelné vodivosti střední rychlost Tepelná vodivost součinitel tepelné vodivosti při T = 300 K součinitel
VíceCvičení z termodynamiky a statistické fyziky
Cvičení termodynamiky a statistické fyiky 1Nechť F(x, y=xe y Spočtěte F/ x, F/, 2 F/ x 2, 2 F/ x, 2 F/ x, 2 F/ x 2 2 Bud dω = A(x, ydx+b(x, ydy libovolná diferenciální forma(pfaffián Ukažte, ževpřípadě,žedωjeúplnýdiferenciál(existujefunkce
VíceMatematika II Urèitý integrál
Matematika II Urèitý integrál RNDr. Renata Klufová, Ph. D. Jihoèeská univerzita v Èeských Budìjovicích EF Katedra aplikované matematiky a informatiky Motivace Je dána funkce f(x) = 2 + x2 x 4. Urèete co
VíceFenomenologická termodynamika
Atkins 1 Fenomenologická termodynamika Popisuje makroskopický stav Neuvažuje vnitřní stavbu hmoty okolí termodynamická soustava (systém) okolí Vnitřní parametry teplota T vnitřní energie U tlak p látková
VíceTeplota jedna ze základních jednotek soustavy SI, vyjadřována je v Kelvinech (značka K) další používané stupnice: Celsiova, Fahrenheitova
1 Rozložení, distribuce tepla Teplota je charakteristika tepelného stavu hmoty je to stavová veličina, charakterizující termodynamickou rovnováhu systému. Teplo vyjadřuje kinetickou energii částic. Teplota
VícePlyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2
Plyny Plyn T v, K Vzácné plyny 11 plynných prvků He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn 165 Rn 211 N 2 O 2 77 F 2 90 85 Diatomické plynné prvky Cl 2 238 H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2 H 2 He Ne Ar Kr Xe 20 4.4 27 87 120 1 Plyn
VíceMatematika II Aplikace derivací
Matematika II Aplikace derivací RNDr. Renata Klufová, Ph. D. Jihoèeská univerzita v Èeských Budìjovicích EF Katedra aplikované matematiky a informatiky Derivace slo¾ené funkce Vìta o derivaci slo¾ené funkce.
VícePlyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2
Plyny Plyn T v, K Vzácné plyny 11 plynných prvků He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn 165 Rn 211 N 2 O 2 77 F 2 90 85 Diatomické plynné prvky Cl 2 238 H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2 H 2 He Ne Ar Kr Xe 20 4.4 27 87 120 1 Plyn
VíceMatematika II Lineární diferenciální rovnice
Matematika II Lineární diferenciální rovnice RNDr. Renata Klufová, Ph. D. Jihoèeská univerzita v Èeských Budìjovicích EF Katedra aplikované matematiky a informatiky Lineární diferenciální rovnice Denice
VíceVibrace atomů v mřížce, tepelná kapacita pevných látek
Vibrace atomů v mřížce, tepelná kapacita pevných látek Atomy vázané v mřížce nejsou v klidu. Míru jejich pohybu vyjadřuje podobně jako u plynů a kapalin teplota. - Elastické vlny v kontinuu neatomární
VíceTermomechanika 8. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček
Termomechanika 8. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček Upozornění: Tato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autorem s využitím
VíceKapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH. I. Základní pojmy FCH a kinetická teorie plynů
Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH I. Základní pojmy FCH a kinetická teorie plynů RNDr. Karel Berka, Ph.D. Univerzita Palackého v Olomouci Zkouška a doporučená literatura Ústní kolokvium Doporučená literatura
VíceCvičení z NOFY / Termodynamika. 1 Cvičení Totální diferenciál. 1.1 Totální diferenciál Teplota a tlak pro ideální plyn
Cvičení z NOFY031 2009/2010 1 Termodynamika 1 Cvičení 1.10.2008 Totální diferenciál 1.1 Totální diferenciál 1. Jsou zadány dva výrazy: df 1 (x, y) = 6xy 3 dx + 9x 2 y 2 dy, df 2 (x, y) = 6xy 2 dx + 9x
VíceTermomechanika 6. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček
Termomechanika 6. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček Upozornění: Tato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autorem s využitím
Více2. Statistický popis plazmatu
Statistický popis plazmatu 60 Statistický popis plazmatu Při popisu typického plazmatu je technicky nemožné popsat trajektorie všech částic Jen v řídkém plazmatu mezihvězdného prostoru nalezneme miliony
VícePotenciální energie atom{atom
Potenciální energie atom{atom 1/16 Londonovy (disperzní) síly: na del¹ích vzdálenostech, v¾dy pøita¾livé Model uktuující dipól { uktuující dipól elst. pole E 1/r 3 indukovaný dipól µ ind E energie u(r)
Vícemetoda je základem fenomenologické vědy termodynamiky, statistická metoda je základem kinetické teorie plynů, na níž si princip této metody ukážeme.
Přednáška 1 Úvod Při studiu tepelných vlastností látek a jevů probíhajících při tepelné výměně budeme používat dvě různé metody zkoumání: termodynamickou a statistickou. Termodynamická metoda je základem
VíceOpakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu
11. Polovodiče Polovodiče jsou krystalické nebo amorfní látky, jejichž elektrická vodivost leží mezi elektrickou vodivostí kovů a izolantů a závisí na teplotě nebo dopadajícím optickém záření. Elektrické
VíceÚvodní info. Studium
[mozilla le:/home/jiri/www/fch/cz/pomucky/kolafa/n4316.html] 1/16 Úvodní info Jiøí Kolafa Ústav fyzikální chemie V CHT Praha budova A, místnost 325 (zadním vchodem) jiri.kolafa@vscht.cz 2244 4257 Web pøedmìtu:
Více1141 HYA (Hydraulika)
ČVUT v Praze, fakulta stavební katedra hydrauliky a hydrologie (K4) Přednáškové slidy předmětu 4 HYA (Hydraulika) verze: 09/008 K4 Fv ČVUT Tato webová stránka nabízí k nahlédnutí/stažení řadu pdf souborů
VíceA až E, s těmito váhami 6, 30, 15, 60, 15, což znamená, že distribuce D dominuje.
Příklad 1 Vypočtěte počet způsobů rozdělení 18 identických objektů do 6 boxů s obsahem 1,0,3,5,8,1 objektů a srovnejte tuto váhu s konfigurací, kdy je každý box obsazen třemi objekty. Která konfigurace
VíceTransportní jevy. J = konst F
Transportní jevy 1/23 Transportní (kinetické) jevy: difuze, elektrická vodivost, viskozita (vnitøní tøení), vedení tepla... Tok (ux) (té¾ zobecnìný tok) hmoty, náboje, hybnosti, tepla... : J = mno¾ství
VíceFáze a fázové přechody
Kvantová a statistická fyzika 2 (Termodynamika a statistická fyzika) Fáze a fázové přechody Pojem fáze je zobecněním pojmu skupenství, označuje homogenní část makroskopického tělesa. Jednotlivé fáze v
VíceKapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH. II. Termodynamika
Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH II. Termodynamika Karel Berka Univerzita Palackého v Olomouci Katedra Fyzikální chemie karel.berka@upol.cz Termodynamika therme - teplo a dunamis - síla popis jak systémy
VíceStavové chování kapalin a plynů. 4. března 2010
Stavové chování kapalin a plynů 4. března 2010 Studium plynů Plyn JE tekutina Studium plynů Studium plynů Létání v balónu aneb... Jak se vzepřít gravitaci? Studium plynů Studium plynů Létání v balónu aneb...
VíceTERMODYNAMIKA Ideální plyn TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.
TERMODYNAMIKA Ideální plyn TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY. Ideální plyn je zjednodušená představa skutečného plynu. Je dokonale stlačitelný
VíceCHEMICKÁ ENERGETIKA. Celá termodynamika je logicky odvozena ze tří základních principů, které mají axiomatický charakter.
CHEMICKÁ ENERGETIKA Energetickou stránkou soustav a změnami v těchto soustavách se zabývá fyzikální disciplína termodynamika. Z široké oblasti obecné termodynamiky se chemická termodynamika zajímá o chemické
VícePříklady ke zkoušce ze statistické fyziky
Příklady ke zkoušce ze statistické fyziky Tomáš Záležák. Uvažujte dvoučásticovou soustavu se třemi kvantovými stavy s energiemi E {, ε a ε}. Teplotu T soustavy udržuje termostat. a) Zapište výraz pro stavovou
VíceMol. fyz. a termodynamika
Molekulová fyzika pracuje na základě kinetické teorie látek a statistiky Termodynamika zkoumání tepelných jevů a strojů nezajímají nás jednotlivé částice Molekulová fyzika základem jsou: Látka kteréhokoli
VíceFázová rozhraní a mezifázová energie
Fázová rozhraní a mezifázová energie druhy: l/g l/l }{{} mobilní 1/15 s/g s/l s/s povrch koule = 4πr 2 Pøíklad. Kolik % molekul vody je na povrchu kapièky mlhy o prùmìru a) 0.1 mm (hranice viditelnosti
VíceIDEÁLNÍ PLYN. Stavová rovnice
IDEÁLNÍ PLYN Stavová rovnice Ideální plyn ) rozměry molekul jsou zanedbatelné vzhledem k jejich vzdálenostem 2) molekuly plynu na sebe působí jen při vzájemných srážkách 3) všechny srážky jsou dokonale
VíceAplikovaná fyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 tel. 3302
Aplikovaná fyzikální chemie Aplikovaná fyzikální chemie Magda Škvorová KFCH CN463 magda.skvorova@ujep.cz, tel. 3302 1. září 2014 Aplikovaná fyzikální chemie Bylo nebylo... Bylo nebylo... Nejvzácnějšímu
Více4 Term ika. D ůsledky zavedení tep lo ty a tep la Stavová r o v n i c e Stavová rovnice termická a kalorická
Obsah Předm luva И 1 Výchozí představy term odynam iky 13 1.1 Předmět zkoumání termodynamiky... 13 1.1.1 Celkový r á m e c... 13 1.1.2 Teplo, teplota, e n tr o p ie... 14 1.1.3 Vymezení term o d y n am
VíceFYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 2. ČÁST
Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem Přírodovědecká fakulta FYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 2. ČÁST KCH/P401 Ivo Nezbeda Ústí nad Labem 2013 1 Obor: Klíčová slova: Anotace: Toxikologie a analýza škodlivin, Chemie
VíceFyzika základního kurzu I (hypertextově) seznam důležitých skutečností
Fyzika základního kurzu I (hypertextově) seznam důležitých skutečností kolektiv ÚFI FSI Copyright c 005, ÚFI FSI VUT v Brně Tento text obsahuje rovnice, které jsou barevně vyznačeny v textu Fyzika. Kliknutím
VíceMatematika II Limita a spojitost funkce, derivace
Matematika II Limita a spojitost funkce, derivace RNDr. Renata Klufová, Ph. D. Jihoèeská univerzita v Èeských Budìjovicích EF Katedra aplikované matematiky a informatiky Prstencové a kruhové okolí bodu
VíceDo známky zkoušky rovnocenným podílem započítávají získané body ze zápočtového testu.
Podmínky pro získání zápočtu a zkoušky z předmětu Chemicko-inženýrská termodynamika pro zpracování ropy Zápočet je udělen, pokud student splní zápočtový test alespoň na 50 %. Zápočtový test obsahuje 3
VíceTermomechanika 9. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček
Termomechanika 9. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček Upozornění: Tato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autorem s využitím
Více6. Stavy hmoty - Plyny
skupenství plynné plyn x pára (pod kritickou teplotou) stavové chování Ideální plyn Reálné plyny Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti skupenství plynné reálný plyn ve stavu
VíceMolekulová fyzika a termika. Přehled základních pojmů
Molekulová fyzika a termika Přehled základních pojmů Kinetická teorie látek Vychází ze tří experimentálně ověřených poznatků: 1) Látky se skládají z částic - molekul, atomů nebo iontů, mezi nimiž jsou
VíceOd kvantové mechaniky k chemii
Od kvantové mechaniky k chemii Jan Řezáč UOCHB AV ČR 19. září 2017 Jan Řezáč (UOCHB AV ČR) Od kvantové mechaniky k chemii 19. září 2017 1 / 33 Úvod Vztah mezi molekulovou strukturou a makroskopickými vlastnostmi
VíceKinetická teorie ideálního plynu
Přednáška 10 Kinetická teorie ideálního plynu 10.1 Postuláty kinetické teorie Narozdíl od termodynamiky kinetická teorie odvozuje makroskopické vlastnosti látek (např. tlak, teplotu, vnitřní energii) na
VíceNeideální plyny. Z e dr dr dr. Integrace přes hybnosti. Neideální chování
eideální plyny b H Q(, V, T )... e dp 3... dpdr... dr! h Integrace přes hybnosti QVT (,, ) pmkt! h 3 / e dr dr dr /... U kt... eideální chování p kt r B ( T) r B ( T) r 3 3 Vyšší koeficinety velice složité
VíceVYBRANÉ APLIKACE RIEMANNOVA INTEGRÁLU I. OBSAH A DÉLKA. (f(x) g(x)) dx.
VYBRANÉ APLIKACE RIEMANNOVA INTEGRÁLU I. OBSAH A DÉLKA. Výpo et obsahu rovinných ploch a) Plocha ohrani ená k ivkami zadanými v kartézských sou adnicích. Obsah S rovinné plochy ohrani ené dv ma spojitými
VíceSpontánní procesy. Probíhají bez zásahu z vnějšku Spontánní proces může být rychlý nebo pomalý
Spontánní procesy Probíhají bez zásahu z vnějšku Spontánní proces může být rychlý nebo pomalý Termodynamika možnost, spontánnost, směr reakce výchozí a konečný stav Stavová funkce S - entropie Změna entropie
Více10. Energie a její transformace
10. Energie a její transformace Energie je nejdůležitější vlastností hmoty a záření. Je obsažena v každém kousku hmoty i ve světelném paprsku. Je ve vesmíru a všude kolem nás. S energií se setkáváme na
VíceNekovalentní interakce
Nekovalentní interakce Jan Řezáč UOCHB AV ČR 31. října 2017 Jan Řezáč (UOCHB AV ČR) Nekovalentní interakce 31. října 2017 1 / 28 Osnova 1 Teorie 2 Typy nekovalentních interakcí 3 Projevy v chemii 4 Výpočty
VíceMolekulová fyzika a termodynamika
Molekulová fyzika a termodynamika Molekulová fyzika a termodynamika Úvod, vnitřní energie soustavy, teplo, teplota, stavová rovnice ideálního plynu Termodynamické zákony, termodynamické děje Teplotní a
Více❷ s é 2s é í t é Pr 3 t str í. á rá. t r t í str t r 3. 2 r á rs ý í rá á 2 í P
❷ s é 2s é í t é Pr 3 t str í Úst 2 t t t r 2 2 á rá t r t í str t r 3 tí t 2 2 r á rs ý í rá á 2 í P ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE I. OSOBNÍ A STUDIJNÍ ÚDAJE Příjmení: Hurský Jméno: Tomáš Fakulta/ústav: Fakulta
VíceÚvodní info. Studium
[mozilla le:///home/jiri/www/fh/z/pomuky/kolafa/n4341.html] 1/16 Úvodní info Jiøí Kolafa Ústav fyzikální hemie V CHT Praha budova A, místnost 325 (zadním vhodem) jiri.kolafa@vsht.z 2244 4257 Web pøedmìtu:
VíceTermomechanika. Doc. Dr. RNDr. Miroslav HOLEČEK
ermomechanika. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav HOLEČEK Upozornění: ato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autorem s využitím citovaných
Vícec) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky
Harmonický kmitavý pohyb a) vysvětlení harmonického kmitavého pohybu b) zápis vztahu pro okamžitou výchylku c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky d) perioda
Vícez ruštiny, Kvasnicova monografie Statistická fyzika [7] z roku 1983, která je sice skvělým zdrojem
Předmluva Tato skripta vznikla z potřeby pokrýt českým textem výuku statistické fyziky na PřF UJEP v Ústí nad Labem. Pokud je autorovi známo existují v česky psané literatuře tři monografie věnované statistické
VíceMagnetokalorický jev MCE
Magnetokalorický jev a jeho aplikační potenciál P. Svoboda Katedra fyziky kondenzovaných látek Magnetokalorický jev MCE MCE: znám déle než 120 let renesance zájmu během posledních 35 let PROČ? Připomínka
VíceTermodynamická soustava Vnitřní energie a její změna První termodynamický zákon Řešení úloh Prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc.
Vnitřní energie a její zěna erodynaická soustava Vnitřní energie a její zěna První terodynaický zákon Řešení úloh Prof. RNDr. Eanuel Svoboda, CSc. erodynaická soustava a její stav erodynaická soustava
Více1. Kvantové jámy. Tabulka 1: Efektivní hmotnosti nosičů v krystalech GaAs, AlAs, v jednotkách hmotnosti volného elektronu m o.
. Kvantové jámy Pokročilé metody růstu krystalů po jednotlivých vrstvách (jako MBE) dovolují vytvořit si v krystalu libovolný potenciál. Jeden z hojně používaných materiálů je: GaAs, AlAs a jejich ternární
VíceKapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky
Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky Metalické roztavené kovy, ionty + elektrony, elektrostatické síly Iontové roztavené soli, FLINAK (LiF + NaF + KF), volně pohyblivé anionty a kationty, iontová
VíceFyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO
1. Jednotky a veličiny soustava SI odvozené jednotky násobky a díly jednotek skalární a vektorové fyzikální veličiny rozměrová analýza 2. Kinematika hmotného bodu základní pojmy kinematiky hmotného bodu
Více5.7 Vlhkost vzduchu 5.7.5 Absolutní vlhkost 5.7.6 Poměrná vlhkost 5.7.7 Rosný bod 5.7.8 Složení vzduchu 5.7.9 Měření vlhkosti vzduchu
Fázové přechody 5.6.5 Fáze Fázové rozhraní 5.6.6 Gibbsovo pravidlo fází 5.6.7 Fázový přechod Fázový přechod prvního druhu Fázový přechod druhého druhu 5.6.7.1 Clausiova-Clapeyronova rovnice 5.6.8 Skupenství
VíceTERMOMECHANIKA 15. Základy přenosu tepla
FSI VUT v Brně, Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí Prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. TERMOMECHANIKA 15. Základy přenosu tepla OSNOVA 15. KAPITOLY Tři mechanizmy přenosu tepla Tepelný
VíceTermodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů
Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů energií (mechanické, tepelné, elektrické, magnetické, chemické a jaderné) při td. dějích. Na rozdíl od td. cyklických dějů
VíceAutor by chtìl podìkovat všem svým spolupracovníkùm a kolegùm, kteøí mu pomohli s pøípravou textu. K vydání knihy pøispìla firma Newport Electronics s
Pavel Nevøiva ANALÝZA SIGNÁLÙ A SOUSTAV Praha 2000 Autor by chtìl podìkovat všem svým spolupracovníkùm a kolegùm, kteøí mu pomohli s pøípravou textu. K vydání knihy pøispìla firma Newport Electronics spol.
Více