Seství láte s g Blase Pascal 6 66 l Aders Celss 70 744
Robert Boyle 67 69 George G. Stoes 89 90 Thoas Yog 77 89 Ldwg. Boltza 844 906 Joseh L. Gay-Lssac 778 850 Johaes D. a der Waals 87 9
Seství láte Seství charatersta stav láty odle sodržost částc. Rozezáváe tř seství, lyé, aalé a evé. Seství lyé (g): Molely se volě ohybjí, vzdáleost ez ožňjí stlačováí. Plyy jso rozíavé, vylňjí vždy celý obje ádoby, do teré jso zavřey. Seství aalé (l): Molely se volě ohybjí, ale vzdáleost ez odovídají rovováze řtažlvých a oddvých terací, stlačováí vede relz. Kaalá tělesa ají roěý tvar, ale stálý obje. Seství evé (s): Polohy olel jso fováy v rystalové řížce, vyoávají je vbrace ole rovovážých řížových oloh. Pevá tělesa ají stálý tvar obje. Láty se v daé sesé stav vysytjí vždy v rčté rozezí tlaů a telot. Zěy seství jso dorovázey soový zěa fyzálích vlastostí láte. (T) evá láta aala čtvrté seství laza: ozovaý ly tvořeý ladý oty a volý eletroy. Nejedá se o seství v ravé slova sysl, rotože ly a laza eřechází soově, steň ozace se lyle zvyšje s teloto. 0 telota táí T Plyy a aaly se sohrě azývají tety.
Tla ly Tla : orálová složa síly F ůsobící a loch S: F S Jedoty tla: ascal: Pa = N - atosféra: at = 0 5 Pa řesě (středí atosfércý tla v Paříž řeočteý a hlad oře, tzv. orálí č stadardí tla) bar: bar = 0 5 Pa torr: torr =, Pa (hydrostatcý tla sloce rtt) s: s = 6,895 Pa (od er sqare ch) g g Shg (Hydrostatcý tla je vyvolaý tího aaly: hg S S S ) Tla ly vzá árazy olel ly a stě ádoby. dp dp fdt F f dt dp hybost ředaá stěě ádoby za čas dt hotost olely ly složa rychlost olely olá e stěě ádoby f očet árazů olel ly a stě ádoby za jedot čas
w, w y rhové frevece rotace ole os,y w 0 rhová frevece vbrace olely I oet setrvačost olely v rychlost vbračího ohyb v, y v, z v výchyla z rovovážé hodoty tr z y v 0 v vb vb rot tr I y z y w w w erge olel a evých láte Celová eerge olely ly (ř zaedbáí ezolelových terací a vějších sl) je sočte traslačí etcé eerge ( tr ), rotačí etcé eerge ( rot ), vbračí etcé eerge ( vb ), a vbračí otecálí eerge ( vb ): jedoatoová olela dvoatoová olela, y, z složy rychlost ohyb těžště hotost olely rystal v v v 0 v v v vb vb z y z y w
vartčí rc ztah ez teloto a středí hodoto eerge ly: rovovážé stav ř telotě T řadá a aždý vadratcý čle ve výraz ro celovo eerg středí hodota T/: jedoatoová olela T dvoatoová olela 7 T =,8.0 - J K - Boltzaova ostata Ato v rystal T R = N A = 8,4 J K - ol - olárí lyová ostata Molárí zochorcá teelá aacta d dt Udává, ja se zvýší eerge jedoho ol láty ř zvýšeí teloty o K C N A Molárí zochorcá teelá aacta deálího ly: Molárí zochorcá teelá aacta rystal (Dlogovo-Pettovo ravdlo): C R C R ztahy latí je ř vysoých telotách, dy se erojeví vatováí vbračí a rotačí eerge (t.j. T je ohe větší ež rozdíl ez eergetcý hlada); teelá aacta je obecě závslá a telotě
Ideálí ly Ideálí ly: Nejjedodšší odel ly. Jde o ly s ásledjící vlastost: a) Molely ají lový vlastí obje a eají žádé vtří stě volost (rotace, vbrace středí etcá eerge olely deálího ly je /T), tj. vešeré jejch srážy se stěa ádoby jso dooale elastcé b) Mez olela deálího ly eůsobí žádé terace Reálé lyy se řblžjí chováí deálího ly ř velé zředěí (=velé vzdáleost ez olela, t.j. je ožé zaedbat terace ez a zároveň je jejch vlastí obje zaedbatelý rot obje celé sostavy) a za vysoých telot (ř vysoé etcé eerg olel jso árazy a stěy ádoby elastcé). zdch se za orálí teloty a tla chová téěř jao deálí ly. Stavová rovce ly: Rovce osjící vztah ez tlae, teloto a objee rčtého ožství ly. Stavová rovce deálího ly = NT = RT, = RT hstota deálího ly: R = N A = 8,4 J K - ol - olárí lyová ostata = / olárí obje M M RT
Měje ádob tvar rychle o obje a stěách o loše S, v íž je N olel o hotost, ohybjících se rychlostí ve sěrech olých e stěá (e aždé stěě /6 z celového očt). Za čas dt arazí a stě ádoby všechy olely ze vzdáleost d <= dt, t.j. z obje Sdt, ohybjící se ve sěr této stěě (/6), tedy cele 6 N Hybost ředaá olelo stěě ř srážce: P Celová zěa hybost za čas dt: N N dp P Sdt Sdt 6 Tla ly: S d t F S olel dp S dt N Po vyjádřeí středí etcé eerge oocí teloty Zjedodšeé odvozeí stavové rovce deálího ly T N NT N stavová rovce deálího ly
(Pa) (ol - ) (Pa) Izochory, zobary a zotery deálího ly 9 6 zochora = ol - záo Gay-Lssacův / = T /T 0 0 50 500 750 000 T (K) 9 6 zobara = Pa záo Charlesův / = T /T 0 0 50 500 750 000 T (K) 50 40 0 0 0 zotera T = 7 K záo Boylův-Marottův / = / 0 0 50 500 750 000 (d ol - ) T dagra deálího ly zotery - - - - zobary... zochory
Sěs deálích lyů Parcálí tla: Tla, terý by vyvíjela složa lyé sěs, dyby byla v sostavě řítoa saotá za ja stejých odíe (telota, obje). Parcálí obje: Obje, terý by zajíala složa lyé sěs, dyby byla v sostavě řítoa saotá za ja stejých odíe (telota, tla). RT RT RT RT RT c RT RT... )... (...... )... (... Daltoův záo adtvty arcálích tlaů Aagatův záo adtvty arcálích objeů arcálí tlay arcálí objey olárí zloy objeové zloy c olárí ocetrace
Stavové rovce reálého ly Stavové rovce reálého ly zohledňjí terace ez olela. a a - b RT - b RT RT - - b a Něteré další stavové rovce: RT - - b b) a der Waalsova stavová rovce va der Waalsovy oefcety -složové sěs: a ( T / a,b va der Waalsovy oefcety ro daý ly a/ orece a řtažlvé terace, tzv. vtří tla (zvyšjí ohez ly, ůsobí ve sěr vějšího tla). Středí vzdáleost ez olela r roste s /, řtažlvé terace lesají s r -6, odtd úěrost -. b orece a oddvé terace, vyločeý obje (obje zajíaý jedí ole olel) Redlchova-Kwogova rovce ejřesější dvoaraetrová stavová rovce RT C brt - a a c B - - 0 0RT A0 e - 6 T T 8 oefcetů: a, b, c, A 0, B 0, C 0,, a a / b b Beedctova- Webbova-Rbova (BWR) rovce
(MPa) a der Waalsovy zotery a der Waalsovy zotery ro CO 5.0.5 e oblast, de a der Waalsova zotera osclje, dochází reálého ly e zaalňováí. 0.0 7.5 60 C 40 C C rtcá zotera 5.0.5 0 C 0 C 0 C 0.0-0 C 0.0 0. 0. 0. 0.4 (d ) Př rtcé telotě slye a a a zoterě do fleího bod: rtcá telota a der Waalsova ly: T 8a 7bR T T 0
aala Zaalňováí lyů Ply je ožé zaalt je tehdy, je-l jeho telota žší, ež rtcá telota. oblast oestece ly a aaly se tla ly eěí s objee, eboť olely ř zešováí obje lyé fáze řecházejí do aalé fáze (tzv. tla asyceých ar č teze ar) K=rtcý bod CO Tla a olárí obje asyceých ar ly ř rtcé telotě se azývají rtcý tla a rtcý olárí obje, ly T ( C) (MPa) N -46,9,90 O -8,6 5,050 CO,0 7,77 aala + ly,
Teze ar ad aalo Teze ar ad aalo: Tla, ř teré je za daé teloty rychlost vyařováí aaly stejá jao rychlost odezace, t.j. lyé a aalé seství jso v rovováze. = et Teze áry roste s teloto: < et g B log A - Agstova rovce T A, B ostaty l Telota, ř teré teze ar dosáhe vějšího tla, se azývá telota var. Raoltův záo: teze ar -té složy sěs Ø teze ar ad čsto -to složo olárí zloe -té složy ve sěs Teze ar (ř 0 C, v Pa): voda,4 aceto 4, glycerol,40 0-5 rtť,60 0-7 Teze ar ad dvosložovo sěsí: Molárí zloe složy () v arách - y - Pára obsahje ve srováí s aalo více té složy, terá je těavější (=á vyšší tez ar)
Povrchové aětí Povrchové aětí je zůsobeo vtahováí olel aaly acházejících se oblíž ovrch dovtř v důsled erovováhy řtažlvých sl dw ds dw ráce vyaložeá a zvětšeí ovrch aaly o ds jedota J - = N - lv ovrchových sl a chováí aaly roste s lesající objee aaly. Působeí ovrchových sl zajíá aalé těleso taový tvar, aby ělo za daých odíe co eješí ovrch (lový tvar, eůsobí-l žádá další síla) Rá s blao z ýdlového rozto l d F dw ds K roztržeí ovrchové vrstvy řeze o délce l je otřeba síla o velost F/l olá řez a tečá ovrch Fd ld F l Závslost ovrchového aětí a telotě: ( T - T / ) ötvösova rovce =, 0-7 J K - ol -/ T rtcá telota
Jevy sovsející s ovrchový aětí Sáčeí ovrchů evých láte aala ls gs cos gl otatí úhel gs > ls < 90 - aala sáčí ovrch gs < ls > 90 - aala esáčí ovrch Přetla a zařveé ovrch aaly R R R, R oloěry řvost Yogova-Lalaceova rovce voda-slo: = 0 rtť-slo: = 40 <90 elevace >90 derese alárí elevace: zvedá sloec aaly v aláře, dod se estaví rovováha s hydrostatcý tlae sloce cos hg h a cos ag h h
Měřeí ovrchového aětí R Metoda vsící ay: ( hotost ay) g πr s g πrs 90 s Wlhelyho destča: ěří se síla otřebá odtržeí destčy od ovrch aaly F l cos Wlhelyho rovce l obvod destčy Povrchové aětí (rot vzdch, v N - ): voda, 5 C 7 aceto, 0 C 4 glycerol, 0 C 6 rtť, 0 C 487
Staoveí rtcé celárí ocetrace SDS dodecylslfát sodý, SDS H O, 75 N 5 M SDS, 5 N 80 70 / N 60 50 l c cc l c cc 40 l c - - 0 4 l[c/ol l - ]
sozta sozta aal: Přeos hybost rodících olel aaly v říčé sěr, zůsobeý ezolelárí terace. Př roděí jso rychlej teocí vrstvy aaly bržděy oalej teocí. Třecí síla ez vrstva aaly je dáa vztahe d z d ( T) e dz F S d Telotí závslost vsozty 0 -b( T -T0 ) vsoztí oefcet S styčá locha vrstev Kaaly: sozta lesá s teloto (čí vyšší je etcá eerge olel, tí éě je jejch ohyb ovlvě ezolelový sla) 0 vsozta ř telotě T 0, b ostata To asfalt, 0 5 Pa s (Uv. Qeeslad, s asfalt vlože do álevy r. 97) Reálé lyy: Přeos hybost robíhá rostředctví sráže, roto vsozta roste s teloto. / T0 C T ( T ) 0 T C T0 Stherladova rovce C Stherladova ostata
Měřeí vsozty Měřeí rychlost adající lčy: Rovováha ez tíhovo (F g ), hydrostatco vztlaovo (F v ) a třecí slo (F t ) v rychlost lčy, r oloěr lčy, s hstota lčy, l hstota aaly, vsozta aaly, g=9,8 s - tíhové zrychleí Zeě. 4 4 Fg πr s, Fv πr l, Ft 6πrv Stoesova rovce Ubbelohdeův vsozetr F F F g 4 πr v ( - ) g 6πrv s t l r g( s - l) 9v Měřeí rychlost růto aaly aláro: Posellova rovce πr 4 t 8l t růtoový čas obje aaly r oloěr aláry rozdíl tlaů a ocích aláry l déla aláry (hydrostatcý tla = hg): = Ct (C ostata vsozetr) soztí oefcet (5 C, v Pa s): voda 0,89 aceto 0,06 glycerol 500 rtť,56