IDEÁLNÍ PLYN II. Prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc.

Podobné dokumenty
Výpočty za použití zákonů pro ideální plyn

11. Tepelné děje v plynech

Termodynamika ideálního plynu

STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ

FYZIKA 2. ROČNÍK. Změny skupenství látek. Tání a tuhnutí. Pevná látka. soustava velkého počtu částic. Plyn

Termodynamická soustava Vnitřní energie a její změna První termodynamický zákon Řešení úloh Prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc.

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

V p-v diagramu je tento proces znázorněn hyperbolou spojující body obou stavů plynu, je to tzv. izoterma :

HYDROPNEUMATICKÝ VAKOVÝ AKUMULÁTOR

KINETICKÁ TEORIE PLYNŮ

IDEÁLNÍ PLYN. Stavová rovnice

Druhá věta termodynamiky

Ideální plyn. Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, Tepelné motory

TERMODYNAMIKA 1. AXIOMATICKÁ VÝSTAVBA KLASICKÉ TD Základní pojmy

TERMODYNAMIKA 1. AXIOMATICKÁ VÝSTAVBA KLASICKÉ TD Základní pojmy

Gibbsova a Helmholtzova energie. Def. Gibbsovy energie G. Def. Helmholtzovy energie A

Termodynamika pro +EE1 a PEE

9. Struktura a vlastnosti plynů

molekuly zanedbatelné velikosti síla mezi molekulami zanedbatelná molekuly se chovají jako dokonale pružné koule

VÝHODY A NEVÝHODY PNEUMATICKÝCH MECHANISMŮ

TERMOMECHANIKA 4. První zákon termodynamiky

Varianta A. Příklad 1 (25 bodů) Funkce f je dána předpisem

3.5 Tepelné děje s ideálním plynem stálé hmotnosti, izotermický děj

KRUHOVÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM. Studijní text pro řešitele FO a ostatní zájemce o fyziku. Přemysl Šedivý. 1 Základní pojmy 2

Fyzikální chemie. 1.2 Termodynamika

STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Poznámky k semináři z termomechaniky Grafy vody a vodní páry

MĚŘENÍ VLHKOSTI. Vlhkoměr CHM 10 s kapacitní sondou

Plynové turbíny. Nevýhody plynových turbín: - menší mezní výkony ve srovnání s parní turbínou - vyšší nároky na palivo - kvalitnější materiály

Výsledky úloh. Obsah KRUHOVÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM. Studijní text pro řešitele FO a ostatní zájemce o fyziku

Výpo ty Výpo et hmotnostní koncentrace zne ující látky ,

Termodynamika 2. UJOP Hostivař 2014

FYZIKA 2. ROČNÍK. ρ = 8,0 kg m, M m kg mol 1 p =? Příklady

Hlavní body. Teplotní závislosti fyzikálních veličin. Teplota, měření

III. STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ

Popis fyzikálního chování látek

Cvičení z termomechaniky Cvičení 5.

5. Výpočty s využitím vztahů mezi stavovými veličinami ideálního plynu

Fyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 tel února 2013

Joulův-Thomsonův jev. p 1 V 1 V 2. p 2 < p 1 V 2 > V 1. volná adiabatická expanze nevratný proces (vzroste entropie)

2.6.6 Sytá pára. Předpoklady: 2604

Termodynamické zákony

Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 10.

Plyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2

KINETICKÁ TEORIE PLYNŮ

Vnitřní energie Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012 Jméno zhotovitele: Ing. Iva Procházková

1 Poznámka k termodynamice: Jednoatomový či dvouatomový plyn?

IDEÁLNÍ PLYN I. Prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc.

Příklady k zápočtu molekulová fyzika a termodynamika

7. Měření dutých objemů pomocí komprese plynu a určení Poissonovy konstanty vzduchu Úkol 1: Určete objem skleněné láhve s kohoutem kompresí plynu.

Termomechanika 2. přednáška Ing. Michal HOZNEDL, Ph.D.

Obrázek1:Nevratnáexpanzeplynupřesporéznípřepážkudooblastisnižšímtlakem p 2 < p 1

1. Hmotnost a látkové množství

Definice termodynamiky

PLYNNÉ LÁTKY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo: CZ.1.07/2.2.00/28.

Plyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2

Plyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2

Zákony ideálního plynu

Termodynamika. 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

Cvičení z termodynamiky a statistické fyziky

F6040 Termodynamika a statistická fyzika

III. Základy termodynamiky

Kruhový děj s plynem

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12

MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMKA MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMIKA

Cvičení z termomechaniky Cvičení 2. Stanovte objem nádoby, ve které je uzavřený dusík o hmotnosti 20 [kg], teplotě 15 [ C] a tlaku 10 [MPa].

Chemická kinetika. Reakce 1. řádu rychlost přímo úměrná koncentraci složky

Válečkové řetězy. Tiskové chyby vyhrazeny. Obrázky mají informativní charakter.

LOGO. Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn

VLHKOST HORNIN. Dělení vlhkostí : Váhová (hmotnostní) vlhkost w - poměr hmotnosti vody ve vzorku k hmotnosti pevné fáze (hmotnosti vysušeného vzorku)

VY_32_INOVACE_G 21 11

8. Termodynamika a molekulová fyzika

Termodynamické zákony

Vnitřní energie ideálního plynu podle kinetické teorie

Molekulová fyzika. Reálný plyn. Prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc.

4 Ztráty tlaku v trubce s výplní

MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 6

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ

3.1.8 Přeměny energie v mechanickém oscilátoru

Cvičení z termomechaniky Cvičení 3.

Mol. fyz. a termodynamika

Základem molekulové fyziky je kinetická teorie látek. Vychází ze tří pouček:

6. Stavy hmoty - Plyny

Obr. V1.1: Schéma přenosu výkonu hnacího vozidla.

MĚŘENÍ POVRCHOVÉHO NAPĚTÍ VODY

Hydraulické odpory třecí odpory místní odpory třecí odpory laminární proudění turbulentní proudění

SIMULACE STAVOVÝCH ZMĚN IDEÁLNÍHO PLYNU

1/6. 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu

VLHKÝ VZDUCH STAVOVÉ VELIČINY

ρ = 1000 kg.m -3 p? Potrubí považujte za tuhé, V =? m 3 δ =? MPa -1 a =? m.s ZADÁNÍ Č.1

Malé písemné práce II. 8. třída Tři malé opakovací písemné práce

W pot. F x. F y. Termodynamické potenciály. V minulé kapitole jsme poznali novou stavovou veliinu entropii S a vidli jsme, že ji lze používat

IV. Fázové rovnováhy dokončení

ς = (R-2) h ztr = ς = v p v = (R-4)

Cvičení z termodynamiky a statistické fyziky

Základní konvenční technologie obrábění SOUSTRUŽENÍ

Transkript:

IDEÁLNÍ PLYN II Prof. RNDr. Eanuel Svoboa, Sc.

ZÁKLADNÍ RONIE PRO LAK IP F ýchoisko efinice tlaku vztahe S Náoba tvaru krychle, stejná rychlost olekul všei sěry (olekulární chaos, všechny sěry stejně ravěoobné)

ODOZENÍ ZA ZJEDNODUŠUJÍÍH PŘEDPOKLADŮ Počet olekul ve vyezené rostoru ve sěru osy x + N NSv / 6 elková zěna vel. hybnosti P N Svτ. 0v 6 elikost síly zůsobující P Stření honota tlaku F 3 3 N N S. v 0 v 0

SŘEDNÍ HODNOA LAKU NAMĚŘENÝ LAK Přeoklááe ohyb olekul s různýi rychlosti o velikosti v i Poto 3 0. N 0 3 ( N v ( Nv. N v... N iv N... N v i ) i i ) 3 N v 0 k lak lynu jako statistická veličina

LAK PLYNU JAKO FUNKE HUSOY 3 N v 3. 0v k Stření kvaratická rychlost jako funkce tlaku lynu ané hustoty k Jeen ze zůsobů ěření v k v k 3

SAOÁ RONIE IP ýchoiska: N 3 Pro N částic: 0v k Pro n olů lynu: Pro hotnost : laeyronova rovnice (834) Pro libovolný stav v k 3k 0 Nk nr M 3R M R

PLYNOÉ ZÁKONY JEDNODUHÉ DĚJE S IP = konst., izoterický ěj; izotera Boylův-Mariottův zákon konst. Boyle 660, Mariotte 676 Pokus se souravou = konst., izobarický ěj; izobara Gay-Lussacův zákon (80) = konst., izochorický ěj; izochora harlesův zákon (80) konst. konst.

DALŠÍ PLYNOÉ ZÁKONY Avogarův zákon ro n n R n n,3 73,5 5,0350 8 3 ol,4 litru/ol Avogarův zákon (8) ro va lyny o stejných honotách,, Stejný očet olekul Daltonův zákon o arciálních tlacích ve sěsi lynů (80-80) i

ÚLOHA, IČENÍ 5

ŘEŠENÍ ÚLOHY ZE IČENÍ 5 = 30 K q = 0 % = konst. =? Počáteční stav:,, Konečný stav:, +, Izochorický ěj q 00 q q 00 00 00 q 300 K, t 7

ÚLOHA ZE IČENÍ 5

ŘEŠENÍ ÚLOHY ZE IČENÍ 5 S = 0,, = 0,5 3, a = 0000 Pa, = kg, = 99 kg Počáteční stav: = a,, Konečný stav:,, a S a g a S h S x S S g a S g Sx Sx a S g Sx x S g S S g a a Hleáe okles ístu x x c (4,8%) okles

ÚLOHA 3 ZE IČENÍ 5

ŘEŠENÍ ÚLOHY 3 ZE IČENÍ 5 0,09kg 00 00 00 00 00 00 00 q R M q q R M q R M R M Zaáno,,, q, t; hleáe

ADIABAIKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM (Q = 0). Z Q U Kyž = konst., tak Q U 0 nitřní energie je funkcí ouze teroynaické teloty, roto inex u členu naravo neusíe sát. Dosazení teelné kaacity ostanee Možný záis. Z U Q

Z. Z lyne + = 0 Protože Dosazení a ostunýi úravai ostanee ) ( je, nr nr 0 nr 0 nr 0 ) ( nr 0 0 ADIABAIKÝ DĚJ ODOZENÍ POISSONOA ZÁKONA

POKRAČ. 0 0 0 K ln ln ln K ln ln konst. Poissonův zákon c c c c κ Poissonova konstanta

POKR. Poissonova konstanta ro různé lyny Plyn usík N kyslík O O voík H vzuch heliu hlór l = c /c,40,398,9,4,40,63,35 7 R 5 R Z teorie: Pro lyny s vouatoovýi olekulai κ, 4 Reálně určitý nesouhlas c c

ZÁISLOS () PŘI ADIABAIKÉM DĚJI z Poissonova zákona a ze stavové rovnice: Poělení rovnic: Závěr: Klesá-li obje, roste telota a naoak Ulatnění: nař. aiab. koresí vzuchu u vznětových otorů se telota vzuchu zvýší na záalnou telotu nafty 550 o až 800 o (tlak 3 MPa až 4 MPa), která se o vstříknutí saa vznítí.

ZÁISLOS P() PŘI ADIABAIKÉM DĚJI Ze stavové rovnice nař.: Dosazení a úravou ostanee: Závěr: roste-li telota, roste tlak a naoak

PRÁI PLYNU PŘI ADIABAIKÉM DĚJI W W W W W Je to klaná honota???????

POKRAČ. Důkaz, že W je klaná honota: yjee z Poissonovy rovnice, kterou buee logaritovat (abycho se zbavili ocniny ) ln ln ln ln ln ln (ln ln ) ln ln ln q. e.. 0

ÚLOHA 4 ZE IČENÍ 5 e válci s ohyblivý íste se zvětšil tlak uzavřeného vzuchu šestkrát, kyž se íst aiabatický ěje osunul o 5 c. Určete očáteční obje lynu v litrech, á-li íst růřez 0 c. Řešte nejrve obecně. Řešení lak vzuchu se zvětšil, roto jeho obje se zenšil o honotu = = Sx Děj roběhl aiabaticky, roto yjáření z Poiss. rovnice a osazení o vztahu ro ostanee S x Početně: 0, 4 litru

E) POLYROPIKÝ DĚJ ( = KONS.) Skutečný ěj robíhající ezi izoterický a aiabatický ěje harakteristická rovnice Polytroický koeficient konst. šechny jenouché teelné ěje robíhající s konstantníi kaacitai jsou seciální říay olytroického ěje: = 0, tj. a. ěj;, ak =, tey izoterický ěj; =, roto izobar. ěj; kyž =, je / = 0 a ak lze sát / = konst, tey izochorický ěj.

ÚLOHA 5 NA SŘEDNÍ OLNOU DRÁHU yočtěte stření volnou ráhu ro kyslík O za norálních oínek. Průěr olekuly kyslíku 3,640 0. Řešení: Pro stření volnou ráhu latí vztah ýočet 4,6 0 9 Ze stav. rov., 035 0 l 5 n 3 N, 3 kn, 380 73, 5 N 690 5 3 ýočet stření volné ráhy l 4, 60 9, 690 5 63, n

ZÁISLOS SŘEDNÍ OLNÉ DRÁHY NA LAKU PŘI KONSANNÍ EPLOU PLYNU yjee ze vztahu l Pro konstantní telotu určíe N z: = Nk Pro stření volnou ráhu tey lze sát N N k l k Při konstantní telotě lynu je stření volná ráha neřío úěrná tlaku lynu, neboli l l

ZÁISLOS SŘEDNÍ OLNÉ DRÁHY KYSLÍKU O PRO NĚKERÉ HODNOY LAKU lak /Pa 0 5 0 0 5 Stř. volná ráha 64 n 6,4 c 640 Jestliže nastane oínka, že, ke a je rozěr náoby s lyne, je slněna tzv. vysokovakuová oínka Nastává olekulární rouění lynu o alé vnitřní tření a s alou teelnou voivostí Dewarova náoba, teroska liv gravitační síly na částice se říliš nerojevuje.význa ro vakuovou elektroniku, oscilosko, urychlovače, vakuové naařovače ao. l a???