Termodynamika. Děj, který není kvazistatický, se nazývá nestatický.
|
|
- Lucie Křížová
- před 8 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Termodynamika Zabývá se ději, při nichž se mění tepelná energie v jiné druhy energie (zejména mechanické). Studuje vlastnosti látek bez přihlédnutí k jejich mikrostruktuře. Je vystavěna na axiomech (0., 1., 2., 3. věta termodynamiky) plynoucích ze zkušenosti. Studované systémy a děje charakterizuje pomocí stavových veličin (zaručuje jejich existenci, ale neříká, jaký je jejich explicitní tvar) Stavová funkce systému je taková funkce, která nezávisí na historii systému, ale závisí pouze na jeho okamžitém stavu. Termodynamická rovnováha Ze zkušenosti plyne, že když je makroskopický systém (těleso) vystaven konstantním vnějším podmínkám, přejde po určité době do stavu, v němž hodnoty všech stavových veličin jsou konstantní - stav termodynamické rovnováhy. Změna tohoto stavu je možná pouze následkem vnějšího vlivu. Kvazistatický děj Děj, který začíná z rovnovážného stavu a při němž se vnější podmínky mění tak pomalu, že v každé fázi děje se přibližně ustanovuje termodynamická rovnováha. Je to tedy sled stavů nekonečně blízkých rovnovážnému stavu. Děj, který není kvazistatický, se nazývá nestatický. Vratný a nevratný děj Vratný děj může probíhat v obou směrech, přičemž při obráceném ději projde systém postupně všemi stavy jako při přímém ději, avšak v obráceném pořadí. Nevratný děj není vratný. 1
2 !!! Pozn.: Každý kvazistatický děj je vratný a naopak!!! Teplota T Každé těleso, které je v termodynamické rovnováze, má vlastnost zvanou teplota. Jsou-li dvě tělesa navzájem v termodynamické rovnováze, mají stejné teploty. Obráceně, mají li stejné teploty, budou po kontaktu v termodynamické rovnováze. Možnost měření teploty těles zajišťuje 0. věta termodynamiky Je-li každé z těles A a B v termodynamické rovnováze se třetím tělesem C, jsou v termodynamické rovnováze také tělesa A a B navzájem. K očíslování stavů termodynamické rovnováhy stačí jediný spojitě proměnný parametr - teplota Těleso C můžeme využít jako teploměr. Předtím je však nutno jej zkalibrovat. Vybereme nějaký reprodukovatelný teplotní jev a přiřadíme mu nějakou číselnou hodnotu teploty Pro stupnici tzv. termodynamické teploty je vybrán trojný bod vody (kapalná voda, pevný led a vodní pára mohou být v rovnováze pouze při jediné teplotě a tlaku, které odpovídají tomuto tzv. trojnému bodu). Podle mezinárodní dohody trojnému bodu přiřazujeme teplotu T3 = 273, 16 K. Jednotka kelvin K je 1/273,16 mezi absolutní nulou a teplotou trojného bodu Je stejně velká jako dříve zavedená jednotka Celsiův stupeň C o. (Celsiova stupnice byla stanovena tak, že teplotě tání ledu byla přiřazena 0 o C a teplotě varu vody 100 o C). 2
3 Příklad Zvedáním či snižováním zásobníku R se rtutí lze udržovat hladinu rtuti v levém rameni v konstantní výšce a tím konstantní i objem plynu v baňce. Teplotu tělesa v kontaktu s baňkou definujeme: T = Cp, kde C je konstanta a p je tlak plynu v baňce. p = p 0 + hρ g, kde p je atmosférický tlak, h změřený rozdíl hladin rtuti v obou 0 ramenech, ρ hustota rtuti a g tíhové zrychlení. Je-li baňka teploměru vnořena do zařízení pro realizaci trojného bodu (viz následující obrázek), naměří teploměr teplotu T 3 = Cp 3 Vyloučením konstanty C z předchozích dvou rovnic dostaneme: p T = T3 = 273, 16 p 3 p p 3 [ K] 3
4 Nezávislost na druhu plynu použitého v teploměru: Tedy p T = 27316, lim m 0, p3 kde m je hmotnost plynu. 4
5 Pozn.: K měření termodynamické teploty lze užít závislosti i jiných fyzikálních jevů na teplotě teplotní roztažnost látek, teplotní závislost elektrického odporu kovů, polovodičů atd. Teplo Q Z hlediska kinetické teorie je teplo část energie, kterou předávají molekuly jednoho systému molekulám systému jiného. Teplo je energie, kterou si vyměňují termodynamické soustavy v důsledku teplotního rozdílu mezi nimi. Dodání tepla do systému znamená vyšší energiové stavy částic systému. Z termodynamického hlediska nezáleží ani tak na tom, co je teplo, ale jak se měří. Měří se kalorimetrem. Teplo není veličina stavová. Zkušenost ukazuje, že teplo dodané systému při přechodu systému ze stavu 1 do stavu 2 závisí na způsobu přechodu!!! (Není to totální diferenciál). 5
6 Důležité pojmy: Tepelná kapacita C tělesa Je to konstanta úměrnosti mezi množstvím tepla dodaného tělesu a tím způsobenou změnou jeho teploty. Q = C( T f T i ), kde T i a T f jsou počáteční a koncová teplota tělesa. C [J/K]. Dvě tělesa z téhož materiálu budou mít tepelné kapacity úměrné svým hmotnostem. Je proto vhodné zavést tepelnou kapacitu na jednotku hmotnosti měrnou tepelnou kapacitu c (materiálu!) Q = cm( T f T i ) Pozn.: c závisí na okolnostech, za jakých bylo teplo vyměňováno zda za stálého tlaku, nebo objemu. U pevných látek a kapalin se měrná tepelná kapacita při stálém objemu a měrná tepelná kapacita při stálém objemu liší málo, u plynů však výrazně. Molární tepelná kapacita Mnohdy (u plynů) je nejvhodnější jednotkou množství mol mol = 6,02 10 elementárních jednotek Tepelná kapacita vztažená na 1 mol se nazývá molární tepelná kapacita Skupenské teplo Mění-li látka své skupenství (obecněji fázi), může přijímat či vydávat teplo, aniž se její teplota mění. Množství tepla, které musí být vyměněno pro změnu skupenství celého množství látky se nazývá skupenské teplo (vypařování, kondenzace,tání, tuhnutí). Teplo vztažené na 1 kg resp. 1 mol se nazývá měrné rep. molární skupenské teplo. 6
7 Pozn.: Jde-li o změnu fáze beze změny skupenství, mluvíme o příslušných latentních teplech. Práce W (v termodynamice) Při termodynamických dějích může daná soustava konat práci tím, že překonává vnější síly, které na ni působí. Zkušenost ukazuje, že práce vykonaná systému při přechodu systému ze stavu 1 do stavu 2 závisí na způsobu přechodu!!! 7
8 1. věta termodynamická Nechť systém převádíme ze stavu 1 do stavu 2. Měříme přitom teplo Q 12, které systém při přechodu přijme a práci W 12, kterou vykoná. Výsledek: Ačkoliv Q 12 i W12 závisí na způsobu přechodu ze stavu 1 do stavu 2,! jejich rozdíl nikoliv! Tedy je-li Q ( d ) - elementární teplo přijaté systémem na malém úseku přechodu ze stavu 1 do stavu 2., W ( d ) - elementární práce vykonaná systémem na malém úseku přechodu ze stavu 1 do stavu 2., je: Q d W d =, ( ) ( ) de kde stavová veličina E se nazývá vnitřní energie systému. Jiné vyjádření 1. věty termodynamické: 2 = [ Q( d ) W ( )] E 2 E1 d. 1 Slovně: Ke každému termodynamickému systému přísluší jistá stavová funkce (vnitřní) energie. Tato stavová funkce vzrůstá o hodnotu tepla dodaného systému a klesá o velikost práce vykonané systémem. Pozn.: E = E + E + E, E, souvisejí s pohybem soustavy jako celku 1. kin pot vnitřní kin E pot v konzervativním vnějším silovém poli, E vnitřní - součet kinetických a potenciálních energií částic soustavy. 8
9 2. věta termodynamická vyjadřuje zákon zachování energie. Pro izolovaný systém (nevyměňuje si s okolím ani energii ani částice) je E = konst věta termodynamická je ekvivalentní tvrzení neexistuje perpetum mobile prvního druhu (stroj, který by trvale konal práci, aniž by přitom spotřeboval ekvivalentní množství jiné energie). 9
10 Entropie Převádějme systém libovolným vratným dějem ze stavu 1 do stavu 2. Určeme množství tepla Q i ( d ) přijatého systémem na malém i- tém úseku tohoto přechodu a teplotu T i systému příslušnou tomuto úseku (obecně pro každý úsek jsou tyto veličiny jiné). Qi ( d ) Qi ( d ) Vypočtěme podíl a součet. Zjistíme, že tato suma Ti i Ti nezávisí na způsobu přechodu mezi stavy 1 a 2. To umožňuje zavést vztahem Qi ( d ) = S 2 S 1 i Ti veličinu S, kterou nazýváme entropie systému. Při přesném zavedení provádíme limitní přechod k nekonečně malé úseky přechodu. Potom: 2 Q( d ) S 2 S1 = 1 T S [JK -1 ] je stavová veličina. Q( d ) Diferenciální tvar předchozí rovnice je = ds. T Pozn.: Pro vratný adiabatický děj (systém je při něm uzavřen do obalu, kterým nemůže prostupovat teplo) je Q ( d ) = 0 ds = 0 S = konst. Tedy vratný adiabatický děj se také nazývá izentropický. 10
11 Zákon růstu entropie uzavřených systémů Z předchozího je zřejmé, že pro vratný kruhový děj je Q( d ) ds = = 0 T Pro nevratný kruhový děj se část tepla dodaného systému ztratí v důsledku různých mechanismů (tření, víření, ), tj. pro tento děj je ( d ) Q p 0 T Řešme následující (nevratný) kruhový děj: Odtud Q T 2 1 ( d ) Q( d ) Q( d ) + = p 0 1 T 2 T nevratně vratně 11
12 ( d ) 2 Q p S2 S1. 1 T nevratně Je-li systém uzavřen do obalu, kterým nemůže prostupovat teplo (systém je tzv. adiabaticky izolován, Q ( d ) = 0 ), je z předchozí nerovnosti zřejmé, že S1 p S 2. Tuto nerovnost lze zobecnit i pro případ, kdy systém není adiabaticky uzavřen. Tedy: Entropie uzavřeného systému roste při ději nevratném a zůstává stálá při ději vratném. Entropie uzavřeného systému nikdy neklesá. Toto tvrzení je obsahem 2. věty termodynamiky, kterou lze tedy vyjádřit následovně: 2. věta termodynamiky S 0, kde znaménko > platí pro nevratné děje a rovnítko pro děje vratné. Vztah platí pro uzavřené systémy. Pozn: V části uzavřeného systému entropie může klesat, ale vždy lze najít stejně velký či větší přírůstek entropie v jiné části systému, takže entropie jako celek nikdy neklesá. 12
13 Jiná formulace 2. věty termodynamiky Tepelný stroj = zařízení, které si se svým okolím vyměňuje teplo a práci: tepelný motor - se svým okolím si vyměňuje teplo a koná práci. lednička, tepelná pumpa dodáváme jim práci, aby odebíraly teplo chladnější lázni a dodávaly ho lázni teplejší. Motor Základem je pracovní látka (v parním stroji voda či pára, v automobilovém motoru je to (spálená i nespálená směs benzínových par a vzduchu). Motor pracuje v cyklech. Definujme účinnost motoru: W η =, Q kde W je motorem vykonaná práce a Q je tepelná energie mu dodaná. Uvažujme ideální stroj (bez ztrát způsobených třením či vířením pracovní látky tedy děje v něm jsou vratné), jehož pracovní látkou je ideální plyn. 13
14 Nechť motor pracuje v tzv. Carnotově cyklu. Carnotův děj (cyklus). (Pozn.: Při izotermickém ději se teplota systému nemění, při adiabatickém ději si systém nevyměňuje s okolím teplo.) Lze ukázat, že účinnost takového motoru je: 14
15 η = TH T T H S p 1 Pozn.: Tento výsledek platí pro jakoukoliv pracovní látku. Tepelný stroj pracující v Carnotově cyklu přemění jen část z dodaného tepla na mechanickou práci, zbytek musí odevzdat chladnější lázni. Neboli 2. věta termodynamiky Neexistuje perpetum mobile II. druhu (motor, který by jen ochlazoval teplejší lázeň a trvale měnil veškeré dodané teplo v mechanickou práci. Pozn.: Ideální motor pracující v Carnotově cyklu má nejvyšší možnou účinnost. Reálné motory mají účinnost nižší. 15
16 3. věta termodynamiky Druhá věta termodynamiky zavádí přírustek entropie, nikoliv však počátek stupnice entropie. To činí teprve 3. věta termodynamiky: Při absolutní nule je entropie systému nulová: je-li T = 0, je i S = 0. (Absolutní nula je nedosažitelná) 16
Termodynamické zákony
Termodynamické zákony Makroskopická práce termodynamické soustavy Již jsme uvedli, že změna vnitřní energie soustavy je obecně vyvolána dvěma ději: tepelnou výměnou mezi soustavou a okolím a konáním práce
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
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 ]=
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
VíceTermodynamika 1. UJOP Hostivař 2014
Termodynamika 1 UJOP Hostivař 2014 Termodynamika Zabývá se tepelnými ději obecně. Existují 3 termodynamické zákony: 1. Celkové množství energie (všech druhů) izolované soustavy zůstává zachováno. 2. Teplo
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
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
VíceÚVOD DO TERMODYNAMIKY
ÚVOD DO TERMODYNAMIKY Termodynamika: Nauka o obecných zákonitostech, kterými se se řídí transformace CELKOVÉ energie makroskopických systémů v její různé formy. Je založena na výsledcích experimentílních
VíceIDEÁLNÍ PLYN 14. TEPELNÉ STROJE, PRVNÍ A DRUHÝ TERMODYNAMICKÝ ZÁKON
IDEÁLNÍ PLYN 14. TEPELNÉ STROJE, PRVNÍ A DRUHÝ TERMODYNAMICKÝ ZÁKON Autor: Ing. Eva Jančová DESS SOŠ a SOU spol. s r. o. TEPELNÝ STROJ Tepelný stroj je stroj, který pracuje na základě prvního termodynamického
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
VíceVnitřní energie, práce a teplo
Vnitřní energie, práce a teplo Zákon zachování mechanické energie V izolované soustavě těles je v každém okamžiku úhrnná mechanická energie stálá. Mění se navzájem jen potenciální energie E p a kinetická
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
VíceIdeální plyn. Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, Tepelné motory
Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn Vlastnosti ideálního plynu: Ideální plyn Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, epelné motory rozměry molekul jsou ve srovnání se střední
VíceZáklady molekulové fyziky a termodynamiky
Základy molekulové fyziky a termodynamiky Molekulová fyzika je částí fyziky, která zkoumá vlastnosti látek na základě jejich vnitřní struktury, pohybu a vzájemného silového působení částic, z nichž jsou
VíceTeplo, práce a 1. věta termodynamiky
eplo, práce a. věta termodynamiky eplo ( tepelná energie) Nyní již víme, že látka (plyn) s vyšší teplotou obsahuje částice (molekuly), které se pohybují s vyššími rychlostmi a můžeme posoudit, co se stane
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
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
Vícesoustava - část prostoru s látkovou náplní oddělená od okolí skutečnými nebo myšlenými stěnami okolí prostor vně uvažované soustavy
Soustava soustava - část prostoru s látkovou náplní oddělená od okolí skutečnými nebo myšlenými stěnami okolí prostor vně uvažované soustavy Okolí Hraniční plocha Soustava Soustava Rozdělení podle vztahu
VíceLOGO. Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn
Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn Ideální plyn Protože popsat chování plynů je nad naše možnosti, zavádíme zjednodušený model tzv. ideálního plynu, který má tyto vlastnosti: Částice ideálního plynu
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
Více1.4. II. věta termodynamiky
... věta termodynamiky Slovní formulace: homsonova formulace: Nelze sestrojit periodicky pracující stroj, který by konal práci, přičemž by ochlazoval jediné těleso, jehož teplota by byla všude stejná,
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
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
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
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
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
VíceMOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA
MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA 2 metody zkoumání látek na základě vnějších projevů: I. KINETICKÁ TEORIE LÁTEK -studium vlastností látek na základě vnitřní struktury, pohybu a vzájemného působení jednotlivých
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
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
VícePLYNNÉ LÁTKY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník
PLYNNÉ LÁTKY Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník Ideální plyn Po molekulách ideálního plynu požadujeme: 1.Rozměry molekul ideálního plynu jsou ve srovnání se střední vzdáleností molekul
VícePráce, energie a další mechanické veličiny
Práce, energie a další mechanické veličiny Úvod V předchozích přednáškách jsme zavedli základní mechanické veličiny (rychlost, zrychlení, síla, ) Popis fyzikálních dějů usnadňuje zavedení dalších fyzikálních
Více3 Mechanická energie 5 3.1 Kinetická energie... 6 3.3 Potenciální energie... 6. 3.4 Zákon zachování mechanické energie... 9
Obsah 1 Mechanická práce 1 2 Výkon, příkon, účinnost 2 3 Mechanická energie 5 3.1 Kinetická energie......................... 6 3.2 Potenciální energie........................ 6 3.3 Potenciální energie........................
VíceLOGO. Molekulová fyzika
Molekulová fyzika Molekulová fyzika Molekulová fyzika vysvětluje fyzikální jevy na základě znalosti jejich částicové struktury. Jejím základem je kinetická teorie látek (KTL). KTL obsahuje tři tvrzení:
VíceFyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, interaktivní tabule, fyzikální pomůcky
Předmět: Náplň: Třída: Počet hodin: Pomůcky: Fyzika (FYZ) Molekulová fyzika, termika 2. ročník, sexta 2 hodiny týdně Fyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, interaktivní tabule, fyzikální pomůcky
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
VíceProjekt ŠABLONY NA GVM registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ III-2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Projekt ŠABLONY NA GVM registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0948 III-2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT 1. Mechanika 1. 6. Energie 1 Autor: Jazyk: Aleš Trojánek čeština Datum vyhotovení:
VíceIntegrovaná střední škola, Hlaváčkovo nám. 673, Slaný
Označení materiálu: VY_32_INOVACE_STEIV_FYZIKA1_11 Název materiálu: Teplo a teplota. Tematická oblast: Fyzika 1.ročník Anotace: Prezentace slouží k vysvětlení základních fyzikálních veličin tepla a teploty.
Více2.1 Empirická teplota
Přednáška 2 Teplota a její měření Termika zkoumá tepelné vlastnosti látek a soustav těles, jevy spojené s tepelnou výměnou, chování soustav při tepelné výměně, změny skupenství látek, atd. 2.1 Empirická
VíceMOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA
MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA 4. TEPLO, TEPLOTA, TEPELNÁ VÝMĚNA Autor: Ing. Eva Jančová DESS SOŠ a SOU spol. s r. o. TEPLO Teplo je míra změny vnitřní energie, kterou systém vymění při styku s jiným
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
VíceUČIVO. Termodynamická teplota. První termodynamický zákon Přenos vnitřní energie
PŘEDMĚT: FYZIKA ROČNÍK: SEXTA VÝSTUP UČIVO MEZIPŘEDM. VZTAHY, PRŮŘEZOVÁ TÉMATA, PROJEKTY, KURZY POZNÁMKY Zná 3 základní poznatky kinetické teorie látek a vysvětlí jejich praktický význam Vysvětlí pojmy
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
VíceSVOBODA, E., BAKULE, R.
Termodynamika 1. Termodynamika 2. Termodynamická soustava 3. Termodynamický stav 4. Veličiny: látkové množství, molární veličina, vnitřní energie, práce v termodynamice 5. Termodynamické principy: nultý
VíceVNITŘNÍ ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 2. ročník - Termika
VNITŘNÍ ENERGIE Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 2. ročník - Termika Zákon zachování energie Ze zákona zachování mechanické energie platí: Ek + Ep = konst. Ale: Vnitřní energie tělesa Každé těleso má
VíceTermomechanika cvičení
KATEDRA ENERGETICKÝCH STROJŮ A ZAŘÍZENÍ Termomechanika cvičení 1. cvičení Ing. Michal Volf / 18.02.2019 Informace o cvičení Ing. Michal Volf Email: volfm@kke.zcu.cz Konzultace: po vzájemné dohodě prezentace
VícePráce, výkon, energie
Práce, výkon, energie (test version, not revised) Petr Pošta pposta@karlin.mff.cuni.cz 23. října 2009 Obsah Mechanická práce Výkon, příkon, účinnost Mechanická energie Kinetická energie Potenciální energie
VíceVnitřní energie, práce, teplo.
Vnitřní energie, práce, teplo. Vnitřní energie tělesa Částice uvnitř látek mají kinetickou a potenciální energii. Je to energie uvnitř tělesa, proto ji nazýváme vnitřní energie. Značíme ji písmenkem U
Více3 pokusy z termiky. Vojtěch Jelen Fyzikální seminář LS 2014
3 pokusy z termiky Vojtěch Jelen Fyzikální seminář LS 2014 Obsah 1. Pokus online 2. Měření teploty cihly 3. Vypařování střely 1. Kalorimetrie Zabývá se měřením tepla a studuje vlastnosti látek a jejich
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
Více9. Struktura a vlastnosti plynů
9. Struktura a vlastnosti plynů Osnova: 1. Základní pojmy 2. Střední kvadratická rychlost 3. Střední kinetická energie molekuly plynu 4. Stavová rovnice ideálního plynu 5. Jednoduché děje v plynech a)
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
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
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
VíceTermodynamické zákony
ermoynamické zákony. termoynamický zákon (zákon zachování energie) (W je práce vykonaná na systém) teplo Q oané systému plus vynaložená práce W zvyšují vnitřní energii systému U (W je práce vykonaná systémem)
VíceDynamika soustav hmotných bodů
Dynamika soustav hmotných bodů Mechanický model, jehož pohyb je charakterizován pohybem dvou nebo více bodů, nazýváme soustavu hmotných bodů. Pro každý hmotný bod můžeme napsat pohybovou rovnici. Tedy
VíceZákladní poznatky. Teplota Vnitřní energie soustavy Teplo
Molekulová fyzika a termika Základní poznatky Základní poznatky Teplota Vnitřní energie soustavy Teplo Termika = část fyziky zabývající se studiem vlastností látek a jejich změn souvisejících s teplotou
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
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
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,
VíceDigitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.
Digitální učební materiál Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Název projektu Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo a název šablony klíčové aktivity III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím
VícePráce, výkon, energie
Práce, výkon, energie (test version, not revised) Petr Pošta pposta@karlin.mff.cuni.cz 11. listopadu 2009 Obsah Mechanická práce Výkon, příkon, účinnost Mechanická energie Kinetická energie Potenciální
VíceTeplota a její měření
Teplota a její měření Teplota a její měření Číslo DUM v digitálním archivu školy VY_32_INOVACE_07_03_01 Teplota, Celsiova a Kelvinova teplotní stupnice, převodní vztahy, příklady. Tepelná výměna, měrná
VíceSTRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A
Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_3S3_D09_Z_OPAK_T_Plyny_T Člověk a příroda Fyzika Struktura a vlastnosti plynů Opakování
VícePoznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 3.
Vnitřní energie U Vnitřní energie U je stavová veličina U = U (p, V, T), ale závisí pouze na teplotě (experiment Gay-Lussac / Joule) U = f(t) Pro měrnou vnitřní energii (tedy pro vnitřní energii jednoho
VíceFyzikální chemie Úvod do studia, základní pojmy
Fyzikální chemie Úvod do studia, základní pojmy HMOTA A JEJÍ VLASTNOSTI POSTAVENÍ FYZIKÁLNÍ CHEMIE V PŘÍRODNÍCH VĚDÁCH HISTORIE FYZIKÁLNÍ CHEMIE ZÁKLADNÍ POJMY DEFINICE FORMY HMOTY Formy a nositelé hmoty
VíceTEPELNÉ JEVY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Tercie
TEPELNÉ JEVY Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Tercie Vnitřní energie tělesa Každé těleso se skládá z látek. Látky se skládají z částic. neustálý neuspořádaný pohyb kinetická energie vzájemné působení
Více13 otázek za 1 bod = 13 bodů Jméno a příjmení:
13 otázek za 1 bod = 13 bodů Jméno a příjmení: 4 otázky za 2 body = 8 bodů Datum: 1 příklad za 3 body = 3 body Body: 1 příklad za 6 bodů = 6 bodů Celkem: 30 bodů příklady: 1) Sportovní vůz je schopný zrychlit
Vícemechanická práce W Studentovo minimum GNB Mechanická práce a energie skalární veličina a) síla rovnoběžná s vektorem posunutí F s
1 Mechanická práce mechanická práce W jednotka: [W] = J (joule) skalární veličina a) síla rovnoběžná s vektorem posunutí F s s dráha, kterou těleso urazilo 1 J = N m = kg m s -2 m = kg m 2 s -2 vyjádření
VíceMECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník
MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník Mechanika kapalin a plynů Hydrostatika - studuje podmínky rovnováhy kapalin. Aerostatika - studuje podmínky rovnováhy
VícePOZNÁMKA: V USA se používá ještě Fahrenheitova teplotní stupnice. Převodní vztahy jsou vzhledem k volbě základních bodů složitější: 9 5
TEPLO, TEPLOTA Tepelný stav látek je charakterizován veličinou termodynamická teplota T Jednotkou je kelvin T K Mezi Celsiovou a Kelvinovou teplotní stupnicí existuje převodní vztah T 73,5C t POZNÁMKA:
Více6. Jaký je výkon vařiče, který ohřeje 1 l vody o 40 C během 5 minut? Měrná tepelná kapacita vody je W)
TEPLO 1. Na udržení stále teploty v místnosti se za hodinu spotřebuje 4,2 10 6 J tepla. olik vody proteče radiátorem ústředního topení za hodinu, jestliže má voda při vstupu do radiátoru teplotu 80 ºC
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
VíceÚVODNÍ POJMY, VNITŘNÍ ENERGIE, PRÁCE A TEPLO POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A
Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_3S3_D08_Z_OPAK_T_Uvodni_pojmy_vnitrni_energie _prace_teplo_t Člověk a příroda Fyzika
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
Více3.1. Newtonovy zákony jsou základní zákony klasické (Newtonovy) mechaniky
3. ZÁKLADY DYNAMIKY Dynamika zkoumá příčinné souvislosti pohybu a je tedy zdůvodněním zákonů kinematiky. K pojmům používaným v kinematice zavádí pojem hmoty a síly. Statický výpočet Dynamický výpočet -
VíceF8 - Změny skupenství Číslo variace: 1
F8 - Změny skupenství Číslo variace: 1 1. K vypařování kapaliny dochází: při každé teplotě v celém jejím objemu pouze při teplotě 100 C v celém objemu kapaliny pouze při normální teplotě a normálním tlaku
VíceSKUPENSKÉ PŘEMĚNY POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A
Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_3S3_D11_Z_OPAK_T_Skupenske_premeny_T Člověk a příroda Fyzika Skupenské přeměny Opakování
VícePřehled základních fyzikálních veličin užívaných ve výpočtech v termomechanice. Autor Ing. Jan BRANDA Jazyk Čeština
Identifikátor materiálu: ICT 2 41 Registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0796 Název projektu Vzděláváme pro život Název příjemce podpory SOU plynárenské Pardubice název materiálu (DUM) Mechanika
VíceTermodynamické potenciály
Kapitola 1 Termodynamické potenciály 11 Vnitřní energie a U-formulace Fyzikání význam vnitřní energie: v průběhu adiabatického děje je vykonaná práce rovna úbytku vnitřní energie Platí pro vratné i pro
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
VíceVnitřní energie, teplo a práce
Přednáška 3 Vnitřní energie, teplo a práce 3.1 Vnitřní energie Pro popis stavu termodynamických soustav je výhodné zavést stavovou funkci, tzv. vnitřní energii soustavy U, která vyjadřuje charakter pohybu
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
VíceZMĚNY SKUPENSTVÍ LÁTEK
ZMĚNY SKUPENSTVÍ LÁTEK TÁNÍ A TUHNUTÍ - OSNOVA Kapilární jevy příklad Skupenské přeměny látek Tání a tuhnutí Teorie s video experimentem Příklad KAPILÁRNÍ JEVY - OPAKOVÁNÍ KAPILÁRNÍ JEVY - PŘÍKLAD Jak
VíceVZOROVÝ ZKOUŠKOVÝ TEST z fyzikální chemie( 1
VZOROVÝ ZKOUŠKOVÝ TEST z fyzikální chemie(www.vscht.cz/fch/zktesty/) 1 Zkouškový test z FCH I, 10. srpna 2015 Vyplňuje student: Příjmení a jméno: Kroužek: Upozornění: U úloh označených ikonou uveďte výpočet
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
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
Více4. Práce, výkon, energie a vrhy
4. Práce, výkon, energie a vrhy 4. Práce Těleso koná práci, jestliže působí silou na jiné těleso a posune jej po určité dráze ve směru síly. Příklad: traktor táhne přívěs, jeřáb zvedá panel Kdy se práce
VíceTERMIKA. (Petr Jizba) Doporučená literatura:
Doporučená literatura: TERMIKA (Petr Jizba) http://www.fjfi.cvut.cz/files/k402/pers_hpgs/jizba/ Z. Maršák, Termodynamika a statistická fyzika (ČVUT 2000) J. Kvasnica, Termodynamika, (SNTL 1965) K. Huang,
VíceTermomechanika 3. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav HOLEČEK
ermomechanika 3. 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
VíceMechanika tekutin. Tekutiny = plyny a kapaliny
Mechanika tekutin Tekutiny = plyny a kapaliny Vlastnosti kapalin Kapaliny mění tvar, ale zachovávají objem jsou velmi málo stlačitelné Ideální kapalina: bez vnitřního tření je zcela nestlačitelná Viskozita
VíceMechanika kontinua. Mechanika elastických těles Mechanika kapalin
Mechanika kontinua Mechanika elastických těles Mechanika kapalin Mechanika kontinua Mechanika elastických těles Mechanika kapalin a plynů Kinematika tekutin Hydrostatika Hydrodynamika Kontinuum Pro vyšetřování
VíceTERMOMECHANIKA PRO STUDENTY STROJNÍCH FAKULT prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Brno 2013
Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství, Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí TERMOMECHANIKA PRO STUDENTY STROJNÍCH FAKULT prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Brno
VíceTermodynamika par. Rovnovážný diagram látky 1 pevná fáze, 2 kapalná fáze, 3 plynná fáze
ermodynamika par Fázové změny látky: Přivádíme-li pevné fázi látky teplo, dochází při jisté teplotě a tlaku ke změně pevné fáze na fázi kapalnou (tání) Jestliže spojíme body tání při různých tlacích, získáme
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
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
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
VíceJoulův-Thomsonův jev. p 1 V 1 V 2. p 2 < p 1 V 2 > V 1. volná adiabatická expanze nevratný proces (vzroste entropie)
Joulův-homsonův jev volná aiabatická expanze nevratný proces (vzroste entropie) ieální plyn: teplota t se nezmění ě a bue platit: p p p reálný plyn: teplota se změní (buď vzroste nebo klesne) p p < p >
VíceVnitřní energie. Teplo. Tepelná výměna.
Vnitřní energie. Teplo. Tepelná výměna. A) Výklad: Vnitřní energie vnitřní energie označuje součet celkové kinetické energie částic (tj. rotační + vibrační + translační energie) a celkové polohové energie
Více