ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta biomedicínského inženýrství. Teplotní vlastnosti
|
|
- Antonín Bartoš
- před 8 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta biomedicínského inženýrství Teplotní vlastnosti Student: Ondřej Rozinek květen
2 Teplotní vlastnosti Vlastnosti materiálu závisí na skupenství. Skupenství je definováno jako fyzikálně různá forma hmoty s charakteristickou atomovou (molekulární) strukturou a vlastnostmi. Změnu skupenství ovlivňují termodynamické veličiny jako teplota, tlak a složení. V následujícím textu budou vysvětleny základní termodynamické zákony keramiky a skla. Jednosložkové systémy: alotropie Změny ve skupenství jsou nejznámější u vody, jako je ukázáno v obr. 1. Každé skupenství (plynné, kapalné a pevné) je stabilní pro daný tlak a teplotu tak, že jsou v termodynamické rovnováze. Protože dvě proměnné určují skupenství, jedná se o bivariantní rovnováhu. Tři skupenství existují v jednom bodě pro přesnou teplotu (0,0075 ºC) a tlak (4,58 mmhg); z toho to důvodu je nazýván invariantním bodem (trojným bodem). Když jsou dvě fáze přítomny (led a voda při 0 ºC, voda a pára při 100 ºC, obě při 1 atm) rovnováha se stává univariantní, kvůli tomu to se může měnit dokonce jen teplota nebo tlak. Křivky rozdělují tři skupenství reprezentované univariantním rovnovážným stavem. Některé prvky nebo sloučeniny můžou vykazovat dvě nebo více fází v pevném stavu. Proces teplotně navozené změny skupenství je nazýván alotropická transformace skupenství. Dobrým příkladem je oxid zirkoničitý (ZrO 2 ), který vykazuje tři krystalové struktury (viz obr. 2.). Nutno poznamenat, že monoklinická struktura je nejméně hustá a zvyšuje se její objem zchlazením. Tyto výsledky se používají pro krakování. Obr. 1. Fázový diagram vody. 2
3 Obr. 2. Fázový diagram oxidu zirkoničitého při 1 atm. Změny skupenství budou vysvětleny vztahy, ve kterých jsou teploty závislé na volné energii, jak je ukázáno na obr. 3. Gibssova entalpie ( G ) je definována ve vztahu k entalpii ( H ) a entropii ( S ) jako Entropie může být vyjádřena jako G H TS. (1) C p dq ds dt, T T (2) kde tepelná kapacita při konstantním tlaku je C p H dq T dt p p. (3) Derivací (1) a substitucí předešlých rovnic (2) a (3) při konstantním tlaku získáme dg SdT. (4) 3
4 Obr. 3. Schématická ilustrace změny volné energie závislé na teplotě pro skupenství železa. Z toho důvodu volná energie při nějaké teplotě T může být dána vztahem G G SdT, (5) 0 T 0 kde G0 je volná energie při 0 K. Entropie při T(K) je S T Proto teplotní závislost volné energie je dána rovnicí C p T dt. T (6) 0 TT C p 0 T 00 G G dtdt. (7) Tato rovnice dává tvar křivce na obr. 3. a relativní skupenství v dané teplotě může být určeno relativním měrným teplem rozdílných struktur. 4
5 Směs a fázová stabilita Stejné termodynamické zákony mohou být aplikovány na směsi dvou nebo více komponent. Když se smísí dvě komponenty do jednoho homogenního roztoku, říká se tomu ireversibilní proces. Protože smísením vždy narůstá entropie a bude maximální u 50% 50% směsi. Navýšení v entropii směsi S mix způsobí pokles volné energie, která vede k většímu směšování. Entropie směsi může být odvozena ze statistické definice entropie uvažováním reversibilní isotermické expanze ideálního plynu: S k ln W, (8) kde k je Boltzmannova konstanta a W je relativní pravděpodobnost dvou stavů nebo navýšení neuspořádanosti. Obecně více tuhé materiály vykazují nižší entropii (tab. 1: diamant 4,2; železo 45; platina 69; voda 116; rtuť 128; rajský plyn 368) Tab. 1. Entropie některých běžných látek. Pro dvousložkový systém musíme vypočítat počet možných uspořádání atomů A a B v krystalickém stavu. Když uspořádáme atomy na volná místa mřížky, můžeme doplnit nejprve A atom na N volných míst, druhý atom může být přidán na zbývajících N 1 míst atd. Protože A atomy nejsou rozlišitelné od jiných, počet možností uspořádání N atomů je dán následujícím vztahem W AB N!, n! N 1! (9) kde n je počet atomů A. Entropie směsi je potom dána rovnicí 5
6 S mix N! kln. n! N n! (10) Použitím Stirlingovy aproximace může být předchozí rovnice uspořádána do tvaru Potom C n / N A ln N! N ln N N, (11) Smix k N ln N nln n N n ln N n. (12) a S mix je kladné, protože C A a C 1 C N n / N, B A S Nk C ln C C ln C (13) mix A A B B C B jsou menší než jedna a jsou v maximu v 50% jako na obr. 4. Obr. 4. Schematická ilustrace entropie směsi. Další příspěvek volné energie, entalpie nebo vnitřní energie bude určovat sklon směsi. Pokud neodpovídá atomová velikost, potom se entalpie zvýší zvýšením vázané elastická energie. Nicméně v některých případech toto zvýšení je kompenzováno energií mající vazba A-B menší než energie vazeb A-A nebo B-B. Obráceně to může fungovat v některých případech, kde je velká energie smykového napětí a vysoká energie spojení A-B a to výsledným navýšením vnitřní energie směsi (obr. 5.). Pokud by byly přidány entropické, entalpické a vnitřní energie se změnou ve složení, bude křivka volné energie reprezentovat směs na obr. 6. Když E mix je nulové (ideální řešení) nebo má zápornou odchylku od nuly, 6
7 volná energie směsi bude vždy nižší než předtím. Na druhou stranu, když E mix je kladné, potom Obr. 5. Změna vnitřní energie v závislosti na složení dvousložkového systému. Obr. 6. Změna vnitřní, entropické a volné energie v závislosti na složení dvousložkového systému. 7
8 Obr. 7. Diagram volné energie pro dvousložkový systém ukazující oddělení fáze od dvou mezních řešeních alfa a beta. křivka volné energie směsi nabývá dvou minim. To je z důvodu počáteční rychlosti navyšování S mix, které je obvykle velké, že TS mix převáží přínos E mix ; takto bude výsledná volná energie směsi klesat. K tomu, abychom našli stabilní uspořádání pro dané složení látky X potřebujeme uvažovat nejnižší možnou celkovou volnou energii ukázanou na obr. 7. Z toho plyne, že volná energie směsi o složení X 0 je větší než složení X a X, které oddělují směsi a fází. Relativní množství a fáze pro dané složení X 0 a teplotu můžeme spočítat použitím váhového pravidla X X X X X X X X 0 0 ; 1. (14) Diagram rovnováhy stabilní fáze může být konstruován podobnou metodou jako alotropická změna fáze, když je známá volná křivka energie v závislosti na složení pro změnu fáze při změně teploty ukázané na obr. 8. 8
9 Obr. 8. Schematická ilustrace volné energie a teploty proti v závislosti na složení Body dotyku označují konstantní složení dvou fází v dvousložkové oblasti a hranice mezi dvěma a jedno fázovými oblastmi. Je zajímavé poznamenat, že T 2 se dotýká všech tří volných energetických křivek v jejich minimu, ve kterém všechny tři fáze koexistují. Eutektické reakční výsledky jsou dány L. (15) 9
10 Obr. 9. MgO-CaO fázový diagram Eutektická reakce se vyskytuje ve stanovené teplotě T 2 ; protože je invariantní (trojným) bodem pro binární systém. Pro C-složku a P-fázový systém musí být celkově CP+2 proměnných, 2 proměnné představují teplotu a tlak. Počet nezávislých proměnných při konstantním tlaku (1 atm) je dán V = C P + 1. Pro dvousložkový systém, V = 3 P; protože třífázová rovnováha je invariantní, dvoufázová rovnováha má jednu proměnnou a jednofázová rovnováha má dvě proměnné, T a C. Binární fázový diagram MgO-CaO systému je ukázán na obr. 9. Je důležité si vzpomenout, že fáze je určena termodynamickými rovnovážnými stavy pro danou teplotu, tlak (1 atm) a složení. Nedává to informaci o tom, jak rychle se systém bude přibližovat k rovnováze ani na distribuci složení současné fáze. Reakční poměr závisí na mechanismu fázové změny během rozdělení fází závislých na povrchové energii a deformační práci fázové změny. Mechanismus fázových změn Jsou dva typy fázových změn v pevných látkách; jeden je difúzně řízená nukleace a růst a druhý nedifúzní transformace. Nejlepší příklad druhé fázové změny je martenzitická transformace oceli, ve které se mění struktura do prostorově centrované tetragonální smykově deformované mřížky do blízkosti převahy uhlíkových atomů. Většina transformací, nicméně, nastane nukleací a růstem nové fáze uvnitř staré fáze. Tvarová paměť slitiny (např. Nitonol) změní fázi nedifúzním procesem. Jiná martenzitická transformace může být viděna u BaTiO, 10
11 keramiky a piezoelektrické keramiky, která může měnit fázi tlakem nebo ohřátím (nad 120ºC, kubická; dole, tetragonální) Obr. 10. Schematická ilustrace poměru fázové transformace z α do α+β. Tvoření druhé ( ) fáze začíná nukleací v malých oblastech fáze jako v obr. 10. Tento fázový diagram ukazuje, že nová fáze je termodynamicky stabilní ve staré fázi, která nemá dlouho termodynamicky příznivý stav způsobený poklesem teploty. Transformace z do se neděje okamžitě, protože k tomu, aby se srážely nové krystaly ze staré fáze, je nezbytné pro atomy se rozptýlit po celém prostoru. Když dojde ke zchlazení během rovnovážné změny teploty T 0, postupně tak nastane fázová změna, která je závislá na stupni podchlazení. Při tomto ději tam jsou protichůdné síly, které dozírají na stupeň transformace pro danou teplotu. Celková změna volné energie doprovázející přeměnu nové beta fáze přispívá ke změně povrchové a objemové volné energie Kde F F F, s Fv (16) F je opačná proti síle utvářející fázi F. Fs a delta Fv jsou tedy úměrné obsahu povrchu a objemu nové fáze bez jader. Když předpokládáme, že jádro má průměr r potom 11
12 3 F Ar Br 2. (17) Když je předešlá rovnice vykreslena na obr. 11, nachází se tam kritická velikost jádra r*, asociována s nukleací s energií r* zmizí. F. Když se stane jádro větší než r* roste, když je menší než Obr. 11. Při nové fázi, která je vytvářena homogenní nukleací se mění velikost volné energie. Pravděpodobnost stabilní nukleace r > r* je dána F n * RT pravděpodobnost konst e. (18) Protože nukleace požaduje difúzí atomů (viz příští kapitolu) překonat difúzně aktivovanou energii, rychlost homogenní nukleace bude dn Fd Fn konst exp, dt kt (19) kde n je počet jader. Při vysoké teplotě blízko přechodné teploty, důvodu exp F / kt n Fn je velmi velké a z toho a dn / dt jsou malé. Jak teplota klesá, difúze atomů k jádrům se stává 12
13 pomalá a F je pořád velká, takže / dn dt závisí dlouho na exp F / kt d. Protože rychlost nukleace klesá znovu vlivem pomalé difúze. Obr. 12. ukazuje maximální rychlost nukleace, tam kde se setkávají křivky exp F / kt a exp F / kt n d Obr. 12. Teplota versus rychlost tvoření jader Hlavní problém použití teorie homogenní nukleace je, že nejde použít systém reálného materiálu, protože volná energie nukleace pro homogenní procesy je mnohem větší než pro heterogenní procesy, protože F*(homogenní) > F*(heterogenní). Termální odolnost proti nárazu keramiky může být chápána jako termální expanzní koeficient alfa, jehož změna v délce na jednotku dílu vzorku je způsobena změnou v teplotě. Z toho to důvodu materiál může snést zatížení při maximální teplotní změně (před tím než dojde k lomu) vyjádřené rovnicí TS T. (20) E 13
Nauka o materiálu. Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny
Nauka o materiálu Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny Difuze v tuhých látkách Difuzí nazýváme přesun atomů nebo iontů na vzdálenost větší než je meziatomová vzdálenost. Hnací
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
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
Více2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi
1. ZÁKLADNÍ POJMY 1.1 Systém a okolí 1.2 Vlastnosti systému 1.3 Vybrané základní veličiny 1.3.1 Množství 1.3.2 Délka 1.3.2 Délka 1.4 Vybrané odvozené veličiny 1.4.1 Objem 1.4.2 Hustota 1.4.3 Tlak 1.4.4
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
VíceFázové heterogenní rovnováhy Fáze = homogenní část soustavy, oddělná fyzickým rozhraním, na rozhraní se vlastnosti mění skokem
Fázové heterogenní rovnováhy Fáze = homogenní část soustavy, oddělná fyzickým rozhraním, na rozhraní se vlastnosti mění skokem Rovnováha Tepelná - T všude stejná Mechanická - p všude stejný Chemická -
VíceKrása fázových diagramů jak je sestrojit a číst Silvie Mašková
Krása fázových diagramů jak je sestrojit a číst Silvie Mašková Katedra fyziky kondenzovaných látek Matematicko-fyzikální fakulta Univerzita Karlova Praha Pár základích pojmů na začátek Co jsou fázové diagramy?
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
VíceIV. Fázové rovnováhy. 4. Fázové rovnováhy Ústav procesní a zpracovatelské techniky FS ČVUT v Praze
IV. Fázové rovnováhy 1 4. Fázové rovnováhy 4.1 Základní pojmy 4.2 Fázové rovnováhy jednosložkové soustavy 4.3 Fázové rovnováhy dvousložkových soustav 4.3.1 Soustava tuhá složka tuhá složka 4.3.2 Soustava
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
VíceRovnováha Tepelná - T všude stejná
Fázové heterogenní rovnováhy Fáze = homogenní část soustavy, oddělná fyzickým rozhraním, na rozhraní se vlastnosti mění skokem Rovnováha Tepelná - T všude stejná Mechanická - p všude stejný Chemická -
VíceNultá věta termodynamická
TERMODYNAMIKA Nultá věta termodynamická 2 Práce 3 Práce - příklady 4 1. věta termodynamická 5 Entalpie 6 Tepelné kapacity 7 Vnitřní energie a entalpie ideálního plynu 8 Výpočet tepla a práce 9 Adiabatický
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
VíceZáklady vakuové techniky
Základy vakuové techniky Střední rychlost plynů Rychlost molekuly v p = (2 k N A ) * (T/M 0 ), N A = 6. 10 23 molekul na mol (Avogadrova konstanta), k = 1,38. 10-23 J/K.. Boltzmannova konstanta, T.. absolutní
VíceIII/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č.3 k prezentaci Křivky chladnutí a ohřevu kovů
Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0514 Číslo a název šablony klíčové aktivity III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Tematická oblast Strojírenská technologie, vy_32_inovace_ma_22_06 Autor
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
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
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
Více7. Fázové přeměny Separace
7. Fázové řeměny Searace Fáze Fázové rovnováhy Searace látek Evroský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 7. Fázové řeměny Searace fáze - odlišitelný stav látky v systému; v určité
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
VíceFyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od 1. 9. 2009 do 31. 8. 2013
Učební osnova předmětu Fyzikální chemie Studijní obor: Aplikovaná chemie Zaměření: Forma vzdělávání: Celkový počet vyučovacích hodin za studium: Analytická chemie Chemická technologie Ochrana životního
VícePROCESY V TECHNICE BUDOV 8
UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY PROCESY V TECHNICE BUDOV 8 Dagmar Janáčová, Hana Charvátová Zlín 2013 Tento studijní materiál vznikl za finanční podpory Evropského sociálního
VíceTERMOMECHANIKA 1. Základní pojmy
1 FSI VUT v Brně, Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. TERMOMECHANIKA 1. Základní pojmy OSNOVA 1. KAPITOLY Termodynamická soustava Energie, teplo,
VíceStanovení křivky rozpustnosti fenol-voda. 3. laboratorní cvičení
Stanovení křivky rozpustnosti fenol-voda 3. laboratorní cvičení Mgr. Sylvie Pavloková Letní semestr 2016/2017 Cíl pochopení základních principů fázové rovnováhy heterogenních soustav základní principy
VíceOtázky ke zkoušce BUM LS 2006/07 Požaduji pouze tučně zvýrazněné otázky.
Otázky ke zkoušce BUM LS 2006/07 Požaduji pouze tučně zvýrazněné otázky. 1. Stavba atomu a čísla charakterizující strukturu atomu 2. Valenční elektrony co to je, proč jsou důležité, maximální počet a proč
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
VíceFyzika - Sexta, 2. ročník
- Sexta, 2. ročník Fyzika Výchovné a vzdělávací strategie Kompetence komunikativní Kompetence k řešení problémů Kompetence sociální a personální Kompetence občanská Kompetence k podnikavosti Kompetence
VíceVybrané technologie povrchových úprav. Základy vakuové techniky Doc. Ing. Karel Daďourek 2006
Vybrané technologie povrchových úprav Základy vakuové techniky Doc. Ing. Karel Daďourek 2006 Střední rychlost plynů Rychlost molekuly v p = (2 k N A ) * (T/M 0 ), N A = 6. 10 23 molekul na mol (Avogadrova
VíceFYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 1. ČÁST KCH/P401
Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem Přírodovědecká fakulta FYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 1. ČÁST KCH/P401 Magda Škvorová Ústí nad Labem 2013 Obor: Toxikologie a analýza škodlivin, Chemie (dvouoborová) Klíčová
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
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
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
Více5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN
5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN Metody zkoumání fázových přeměn v kovech a slitinách jsou založeny na využití změn převážně fyzikálních vlastností, které fázovou přeměnu a s ní spojenou změnu struktury
VíceElektroenergetika 1. Termodynamika
Elektroenergetika 1 Termodynamika Termodynamika Popisuje procesy, které zahrnují změny teploty, přeměny energie a vzájemný vztah mezi tepelnou energií a mechanickou prací Opakování fyziky Termodynamický
VíceVYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12
UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 2 Termodynamika reálných plynů část 2 Hana Charvátová, Dagmar Janáčová Zlín 203 Tento studijní
VíceSpeciální analytické metody pro léčiva
Speciální analytické metody pro léčiva doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D. E-mail: pavel.rezanka@vscht.cz Místnost: A234 Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253 1 Harmonogram
VíceStřední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, Název a adresa školy:
Název a adresa školy: Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, 746 01 IČO: 47813121 Projekt: OP VK 1.5 Název operačního programu: Typ šablony klíčové aktivity:
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
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
VíceÚloha 3-15 Protisměrné reakce, relaxační kinetika... 5. Úloha 3-18 Protisměrné reakce, relaxační kinetika... 6
3. SIMULTÁNNÍ REAKCE Úloha 3-1 Protisměrné reakce oboustranně prvého řádu, výpočet přeměny... 2 Úloha 3-2 Protisměrné reakce oboustranně prvého řádu, výpočet času... 2 Úloha 3-3 Protisměrné reakce oboustranně
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
VíceEnergie v chemických reakcích
Energie v chemických reakcích Energetická bilance reakce CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl rozštěpení vazeb vznik nových vazeb V chemických reakcích dochází ke změně vazeb mezi atomy. Vazebná energie uvolnění
VíceKrystalizace ocelí a litin
Moderní technologie ve studiu aplikované fyziky reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/07.0018. Krystalizace ocelí a litin Hana Šebestová,, Petr Schovánek Společná laboratoř optiky Univerzity Palackého a Fyzikáln lního
VíceVysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava. Fázové přeměny. učební text. Vlastimil Vodárek
Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Fázové přeměny učební text Vlastimil Vodárek Ostrava 2013 Recenze: Prof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka Název: Fázové přeměny Autor: Vlastimil Vodárek Vydání:
VíceSkupenské stavy látek. Mezimolekulární síly
Skupenské stavy látek Mezimolekulární síly 1 Interakce iont-dipól Např. hydratační (solvatační) interakce mezi Na + (iont) a molekulou vody (dipól). Jde o nejsilnější mezimolekulární (nevazebnou) interakci.
Vícebak-06=1/1 http://www.vscht.cz/fch/cz/pomucky/kolafa/n403011p.html
bak-06=1/1 pst=101325 = 1.013e+05 Pa R=8.314 = 8.314JK 1 mol 1 Gibbsovo fázové pravidlo v = k f + 2 C počet stupnů volnosti počet složek počet fází počet vazných podmínek 1. Gibbsovo fázové pravidlo Určete
VícePožadavky na technické materiály
Základní pojmy Katedra materiálu, Strojní fakulta Technická univerzita v Liberci Základy materiálového inženýrství pro 1. r. Fakulty architektury Doc. Ing. Karel Daďourek, 2010 Rozdělení materiálů Požadavky
Více- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin
2. Metalografie - zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin Vnitřní stavba kovů a slitin ATOM protony, neutrony v jádře elektrony v obalu atomu ve vrstvách
VícePoznámky k semináři z termomechaniky Grafy vody a vodní páry
Příklad 1 Sytá pára o tlaku 1 [MPa] expanduje izotermicky na tlak 0,1 [MPa]. Znázorněte v diagramech vody a vodní páry. Jelikož se jedná o izotermický děj, je výhodné použít diagram T-s. Dále máme v zadání,
VíceElektroenergetika 1. Termodynamika a termodynamické oběhy
Termodynamika a termodynamické oběhy Termodynamika Popisuje procesy, které zahrnují změny teploty, přeměny energie a vzájemný vztah mezi tepelnou energií a mechanickou prací Opakování fyziky Termodynamický
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
Více5.4 Adiabatický děj Polytropický děj Porovnání dějů Základy tepelných cyklů První zákon termodynamiky pro cykly 42 6.
OBSAH Předmluva 9 I. ZÁKLADY TERMODYNAMIKY 10 1. Základní pojmy 10 1.1 Termodynamická soustava 10 1.2 Energie, teplo, práce 10 1.3 Stavy látek 11 1.4 Veličiny popisující stavy látek 12 1.5 Úlohy technické
VíceTeorie transportu plynů a par polymerními membránami. Doc. Ing. Milan Šípek, CSc. Ústav fyzikální chemie VŠCHT Praha
Teorie transportu plynů a par polymerními membránami Doc. Ing. Milan Šípek, CSc. Ústav fyzikální chemie VŠCHT Praha Úvod Teorie transportu Difuze v polymerních membránách Propustnost polymerních membrán
VíceVlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.9 Plasticita a creep
Vlastnosti a zkoušení materiálů Přednáška č.9 Plasticita a creep Vliv teploty na chování materiálu 1. Teplotní roztažnost L = L α T ( x) dl 2. Závislost modulu pružnosti na teplotě: Modul pružnosti při
VíceZákony ideálního plynu
5.2Zákony ideálního plynu 5.1.1 Ideální plyn 5.1.2 Avogadrův zákon 5.1.3 Normální podmínky 5.1.4 Boyleův-Mariottův zákon Izoterma 5.1.5 Gay-Lussacův zákon 5.1.6 Charlesův zákon 5.1.7 Poissonův zákon 5.1.8
VíceVYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11
UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11 Termodynamika reálných plynů část 1 Hana Charvátová, Dagmar Janáčová Zlín 2013 Tento studijní
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
VíceDynamická podstata chemické rovnováhy
Dynamická podstata chemické rovnováhy Ve směsi reaktantů a produktů probíhá chemická reakce dokud není dosaženo rovnovážného stavu. Chemická rovnováha má dynamický charakter protože produkty stále vznikají
Více1. Látkové soustavy, složení soustav
, složení soustav 1 , složení soustav 1. Základní pojmy 1.1 Hmota 1.2 Látky 1.3 Pole 1.4 Soustava 1.5 Fáze a fázové přeměny 1.6 Stavové veličiny 1.7 Složka 2. Hmotnost a látkové množství 3. Složení látkových
VíceKvantová fyzika pevných látek
Kvantová fyzika pevných látek Přednáška 2: Základy krystalografie Pavel Márton 30. října 2013 Pavel Márton () Kvantová fyzika pevných látek Přednáška 2: Základy krystalografie 30. října 2013 1 / 10 Pavel
VíceKrystalizace, transformace, kongruence, frustrace a jak se to všechno spolu rýmuje
Krystalizace, transformace, kongruence, frustrace a jak se to všechno spolu rýmuje Pavel Svoboda, Silvie Mašková Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta, Katedra fyziky kondenzovaných
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
VíceZpracování teorie 2010/11 2011/12
Zpracování teorie 2010/11 2011/12 Cykly Děje Proudění (turbíny) počet v: roce 2010/11 a roce 2011/12 Chladící zařízení (nakreslete cyklus a nakreslete schéma)... zde 13 + 2 (15) Izochorický děj páry (nakreslit
VíceReologické modely technických materiálů při prostém tahu a tlaku
. lekce Reologické modely technických materiálů při prostém tahu a tlaku Obsah. Základní pojmy Vnitřní síly napětí. Základní reologické modely technických materiálů 3.3 Elementární reologické modely creepu
VíceOsnova pro předmět Fyzikální chemie II magisterský kurz
Osnova pro předmět Fyzikální chemie II magisterský kurz Časový a obsahový program přednášek Týden Obsahová náplň přednášky Pozn. Stavové chování tekutin 1,2a 1, 2a Molekulární přístup kinetická teorie
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
Více9. Chemické reakce Kinetika
Základní pojmy Kinetické rovnice pro celistvé řády Katalýza Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti reakční mechanismus elementární reakce a molekularita reakce reakční rychlost
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
VíceVazby v pevných látkách
Vazby v pevných látkách Hlavní body 1. Tvorba pevných látek 2. Van der Waalsova vazba elektrostatická interakce indukovaných dipólů 3. Iontová vazba elektrostatická interakce iontů 4. Kovalentní vazba
VíceTepelná technika. Teorie tepelného zpracování Doc. Ing. Karel Daďourek, CSc Technická univerzita v Liberci 2007
Tepelná technika Teorie tepelného zpracování Doc. Ing. Karel Daďourek, CSc Technická univerzita v Liberci 2007 Tepelné konstanty technických látek Základní vztahy Pro proces sdílení tepla platí základní
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 ]=
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
VíceVysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice
6. FÁZOVÉ PŘEMĚNY KOVOVÝCH SOUSTAVÁCH Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Institute of Technology And Business In České Budějovice Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace
VíceHLINÍK A JEHO SLITINY
HLINÍK A JEHO SLITINY Označování hliníku a jeho slitin dle ČSN EN a) Označování hliníku a slitin hliníku pro tváření dle ČSN EN 573-1 až 3 Tyto normy platí pro tvářené výrobky a ingoty určené ke tváření
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 11 plynných prvků Vzácné plyny He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2 H 2 20 He 4.4 Ne 27 Ar 87 Kr 120 Xe 165 Rn 211 N 2 77 O 2 90 F 2 85 Cl 2 238 1 Plyn
VíceFYZIKÁLNÍ CHEMIE chemická termodynamika
FYZIKÁLNÍ CHEMIE chemická termodynamika ermodynamika jako vědní disciplína Základní zákony termodynamiky Práce, teplo a energie Vnitřní energie a entalpie Chemická termodynamika Definice termodynamiky
VíceKONSTITUČNÍ VZTAHY. 1. Tahová zkouška
1. Tahová zkouška Tahová zkouška se provádí dle ČSN EN ISO 6892-1 (aktualizována v roce 2010) Je nejčastější mechanickou zkouškou kovových materiálů. Zkoušky se realizují na trhacích strojích, kde se zkušební
VícePočet atomů a molekul v monomolekulární vrstvě
Počet atomů a molekul v monomolekulární vrstvě ϑ je stupeň pokrytí ϑ = N 1 N 1p N 1 = ϑn 1p ν 1 = 1 4 nv a ν 1ef = γν 1 = γ 1 4 nv a γ je koeficient ulpění () F6450 1 / 23 8kT v a = πm = 8kNa T π M 0 ν
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
VíceZkouška u Foreta. Varianty 2. 4,30,64,100,108,116,134,150,153,163. Varianty 3. 20,21,51,100,113,119,126,136,149,160,171
Zkouška u Foreta Dobrá rad uměj 80 % otázek, a pokud ti nejde o A nebo B, tak toho tam napiš tak přiměřeně když budeš chtít dobrou známku tak ti dá třeba odvodit pákové pravidlo přes rovnice :). Dalším
VíceTransportní jevy v plynech Reálné plyny Fázové přechody Kapaliny
Transportní jevy v plynech Reálné plyny Fázové přechody Kapaliny Hustota toku Zatím jsme studovali pouze soustavy, které byly v rovnovážném stavu není-li soustava v silovém poli, je hustota částic stejná
VíceVLASTNOSTI VLÁKEN. 3. Tepelné vlastnosti vláken
VLASNOSI VLÁKEN 3. epelné vlastnosti vláken 3.. Úvod epelné vlastnosti vláken jsou velice důležité, neboť jsou rozhodující pro volbu vhodných parametrů zpracování i použití vláken. Závisí na chemickém
VíceChemická kinetika. Reakce 1. řádu rychlost přímo úměrná koncentraci složky
Chemická kinetika Chemická kinetika Reakce 0. řádu reakční rychlost nezávisí na čase a probíhá konstantní rychlostí v = k (rychlost se rovná rychlostní konstantě) velmi pomalé reakce (prakticky se nemění
VíceNauka o materiálu. Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky
Nauka o materiálu Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky Opakování z minula Materiál Degradační procesy Vnitřní stavba atomy, vazby Krystalické, amorfní, semikrystalické Vlastnosti materiálů chemické,
VíceInovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie
Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í CZ.1.07/2.2.00/15.0324 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem
VíceFyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/02.0012 GG OP VK
Fyzikální vzdělávání 1. ročník Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník 1 2 Termika 2.1Teplota, teplotní roztažnost látek 2.2 Teplo a práce, přeměny vnitřní energie tělesa 2.3 Tepelné motory 2.4 Struktura pevných
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
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
Více1. Okalibrujte pomocí bodu tání ledu, bodu varu vody a bodu tuhnutí cínu:
1 Pracovní úkoly 1. Okalibrujte pomocí bodu tání ledu, bodu varu vody a bodu tuhnutí cínu: a. platinový odporový teploměr (určete konstanty R 0, A, B) b. termočlánek měď-konstantan (určete konstanty a,
Víceh nadmořská výška [m]
Katedra prostředí staveb a TZB KLIMATIZACE, VĚTRÁNÍ Cvičení pro navazující magisterské studium studijního oboru Prostředí staveb Cvičení č. 1 Zpracoval: Ing. Zdeněk GALDA Nové výukové moduly vznikly za
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
VíceMolekulová fyzika a termika:
Molekulová fyzika a termika: 1. Měření teploty: 2. Délková roztažnost a Objemová roztažnost látek 3. Bimetal 4. Anomálie vody 5. Částicová stavba látek, vlastnosti látek 6. Atomová hmotnostní konstanta
VíceStavové neboli fázové diagramy jednosložkových a dvousložkových systémů. Doc. Ing. Jiří Vondrák, DrSc
Stavové neboli fázové diagramy jednosložkových a dvousložkových systémů Doc. Ing. Jiří Vondrák, DrSc 1. Obecný úvod Tato stať se zabývá stavem látek, a to ve skupenství kapalném či tuhém, a přechody mezi
VíceKeramika. Technická univerzita v Liberci Nekovové materiály, 5. MI Doc. Ing. K. Daďourek 2008
Keramika Technická univerzita v Liberci Nekovové materiály, 5. MI Doc. Ing. K. Daďourek 2008 Tuhost a váha materiálů Keramika má největší tuhost z technických materiálů Keramika je lehčí než kovy, ale
VíceZáklady termodynamiky a popisu rovnováh
Základy termodynamiky a popisu rovnováh Termodynamika Termodynamická soustava druhy, složky, fáze, fázové pravidlo Termodynamický stav rovnovážný, nerovnovážný; stabilní, metastabilní, nestabilní Termodynamický
VíceT0 Teplo a jeho měření
Teplo a jeho měření 1 Teplo 2 Kalorimetrie Kalorimetr 3 Tepelná kapacita 3.1 Měrná tepelná kapacita Měrná tepelná kapacita při stálém objemu a stálém tlaku Poměr měrných tepelných kapacit 3.2 Molární tepelná
VíceStruktura polymerů. Příprava (výroba).struktura vlastnosti. Materiálové inženýrství (Nauka o materiálu) Základní představy: přírodní vs.
Struktura polymerů Základní představy: přírodní vs. syntetické V.Švorčík, vaclav.svorcik@vscht.cz celulóza přírodní kaučuk Příprava (výroba).struktura vlastnosti Materiálové inženýrství (Nauka o materiálu)
VíceLOGO. Struktura a vlastnosti pevných látek
Struktura a vlastnosti pevných látek Rozdělení pevných látek (PL): monokrystalické krystalické Pevné látky polykrystalické amorfní Pevné látky Krystalické látky jsou charakterizovány pravidelným uspořádáním
VíceTermochemie se zabývá tepelným zabarvením chemických reakcí Vychází z 1. termodynamického zákona. U změna vnitřní energie Q teplo W práce
Termochemie Termochemie se zabývá tepelným zabarvením chemických reakcí Vychází z 1. termodynamického zákona U = Q + W U změna vnitřní energie Q teplo W práce Teplo a práce dodané soustavě zvyšují její
VíceKapitola 3.6 Charakterizace keramiky a skla POVRCHOVÉ VLASTNOSTI. Jaroslav Krucký, PMB 22
Kapitola 3.6 Charakterizace keramiky a skla POVRCHOVÉ VLASTNOSTI Jaroslav Krucký, PMB 22 SYMBOLY Řecká písmena θ: kontaktní úhel. σ: napětí. ε: zatížení. ν: Poissonův koeficient. λ: vlnová délka. γ: povrchová
Více