Termodynamika 2. UJOP Hostivař 2014

Podobné dokumenty
Termodynamika 1. UJOP Hostivař 2014

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

Molekulová fyzika a termika. Přehled základních pojmů

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

IDEÁLNÍ PLYN. Stavová rovnice

FYZIKA I cvičení, FMT 2. POHYB LÁTKY

III. STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ

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

3.5 Tepelné děje s ideálním plynem stálé hmotnosti, izotermický děj

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

9. Struktura a vlastnosti plynů

Mol. fyz. a termodynamika

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

Příklady k zápočtu molekulová fyzika a termodynamika

III. STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ

VÝUKOVÝ MATERIÁL Ing. Yvona Bečičková Tematická oblast

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12

LOGO. Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn

TERMODYNAMIKA Ideální plyn TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

VÝHODY A NEVÝHODY PNEUMATICKÝCH MECHANISMŮ

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

Molekulová fyzika a termodynamika

Fyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, interaktivní tabule, fyzikální pomůcky

12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

6. Stavy hmoty - Plyny

6. Jaký je výkon vařiče, který ohřeje 1 l vody o 40 C během 5 minut? Měrná tepelná kapacita vody je W)

Teplota a její měření

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.

Ing. Stanislav Jakoubek

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

13 otázek za 1 bod = 13 bodů Jméno a příjmení:

Zákony ideálního plynu

MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMKA MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMIKA

Fyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 tel února 2013

TEPELNÉ JEVY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Tercie

Cvičení z termomechaniky Cvičení 3.

IDEÁLNÍ PLYN 11. IDEÁLNÍ A REÁLNÝ PLYN, STAVOVÁ ROVNICE

[381 m/s] 12. Ocelovou součást o hmotnosti m z = 4 kg, měrném teple c z = 420 J/kgK, zahřátou na teplotu t z = 900 C ponoříme do olejové lázně o

Termodynamické zákony

Tepelná 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

Název DUM: Změny skupenství v příkladech

POZNÁMKA: V USA se používá ještě Fahrenheitova teplotní stupnice. Převodní vztahy jsou vzhledem k volbě základních bodů složitější: 9 5

Poznámky k semináři z termomechaniky Grafy vody a vodní páry

ÚVODNÍ POJMY, VNITŘNÍ ENERGIE, PRÁCE A TEPLO POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11

Příklady k opakování TERMOMECHANIKY

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

PROCESY V TECHNICE BUDOV 8

Látkové množství n poznámky 6.A GVN

Termodynamika materiálů. Vztahy a přeměny různých druhů energie při termodynamických dějích podmínky nutné pro uskutečnění fázových přeměn

TERMOMECHANIKA 1. Základní pojmy

Vnitřní energie pevné látky < Vnitřní energie kapaliny < Vnitřní energie plynu (nejmenší energie)

Základní poznatky. Teplota Vnitřní energie soustavy Teplo

Fyzikální chemie. 1.2 Termodynamika

Měření měrného skupenského tepla tání ledu

UČIVO. Termodynamická teplota. První termodynamický zákon Přenos vnitřní energie

F8 - Změny skupenství Číslo variace: 1

Přehled základních fyzikálních veličin užívaných ve výpočtech v termomechanice. Autor Ing. Jan BRANDA Jazyk Čeština

Zadání příkladů řešených na výpočetních cvičeních z Fyzikální chemie I, obor CHTP. Termodynamika. Příklad 10

F - Změny skupenství látek

VNITŘNÍ ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 2. ročník - Termika

Fyzika - Sexta, 2. ročník

h nadmořská výška [m]

23_ 2 24_ 2 25_ 2 26_ 4 27_ 5 28_ 5 29_ 5 30_ 7 31_

TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA

Termochemie { práce. Práce: W = s F nebo W = F ds. Objemová práce (p vn = vnìj¹í tlak): W = p vn dv. Vratný dìj: p = p vn (ze stavové rovnice) W =

Teplo, práce a 1. věta termodynamiky

Jméno: _ podpis: ročník: č. studenta. Otázky typu A (0.25 bodů za otázku, správně je pouze jedna odpověď)

Hmotnost atomu, molární množství. Atomová hmotnost

Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Změny skupenství látek - tání, tuhnutí VY_32_INOVACE_F0114.

metoda je základem fenomenologické vědy termodynamiky, statistická metoda je základem kinetické teorie plynů, na níž si princip této metody ukážeme.

4. V jednom krychlovém metru (1 m 3 ) plynu je 2, molekul. Ve dvou krychlových milimetrech (2 mm 3 ) plynu je molekul

12. Termomechanika par, Clausius-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

ZMĚNY SKUPENSTVÍ LÁTEK

Kinetická teorie ideálního plynu

3 pokusy z termiky. Vojtěch Jelen Fyzikální seminář LS 2014

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

DUM č. 12 v sadě. 10. Fy-1 Učební materiály do fyziky pro 2. ročník gymnázia

Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 10.

Termodynamika. Děj, který není kvazistatický, se nazývá nestatický.

SKUPENSKÉ PŘEMĚNY POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Termodynamika ideálního plynu

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Molekulová fyzika a termika:

Řešení: Fázový diagram vody

VZOROVÝ ZKOUŠKOVÝ TEST z fyzikální chemie( 1

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

Laboratorní práce č. 2: Určení měrného skupenského tepla tání ledu

STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ

Stanislav Labík. Ústav fyzikální chemie V CHT Praha budova A, 3. patro u zadního vchodu, místnost

Sbírka příkladů z fyziky. 2.ročník

T0 Teplo a jeho měření

přednáška č. 6 Elektrárny B1M15ENY Tepelné oběhy: Stavové změny Typy oběhů Možnosti zvýšení účinnosti Ing. Jan Špetlík, Ph.D.

4. Kolmou tlakovou sílu působící v kapalině na libovolně orientovanou plochu S vyjádříme jako

Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH. I. Základní pojmy FCH a kinetická teorie plynů

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

Transkript:

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 teploty tělesa, ale jedná se o změnu skupenství. L m t l t lt je měrné skupenské teplo tání/tuhnutí určené experimentálně pro každý prvek

Skupenské vypařování/kondenzace je (celkové) teplo, které přijme pevná látka při přechodu na kapalinu během vypařování nebo naopak Značka Veličina Lv J Nedochází při něm ke změně teploty tělesa, ale jedná se o změnu skupenství. L m v l v lv je měrné skupenské teplo vypařování/kondenzace určené experimentálně pro každý prvek

Grafické znázornění přechodů jednotlivými fázemi

Příklady 1. Voda o hmotnosti 10 kg a teplotou 0 C se zahřeje na 100 C a pak se celá vypaří na páru se stejnou teplotou. Jaké celkové teplo voda přijala? Kolik % z tohoto tepla připadá na ohřátí vody a kolik % na změnu skupenství? Výsledek vyneste do grafu. c vody = 4180 J.kg -1.K -1, l v = 2,26.10 6 J.kg -1 2. Mosazný předmět má hmotnost 500 g a teplotu 20 C. Vypočtěte měrné skupenské teplo tání mosazi, pokud víte, že na roztavení daného předmětu třeba 267 kj tepla. Teplota tání mosazi je 970 C a měrná tepelná kapacita c (mosaz) = 394 J.kg -1 K -1. Výsledek vyneste do grafu.

3. Určete množství tepla, které je potřeba pro převedení 0,5 kg ledu o teplotě 100 K na páru o teplotě 120 C. c led = 2 100 J/kg K, c voda = 4 200 J/kg K, c pára = 1 800 J/kg K, l t = 334 kj/kg, l v = 2 260 kj/kg 4. Další příklady ve sbírce.

Ideální plyn Splňuje 3 podmínky: 1. rozměry molekul jsou ve srovnání se střední vzdáleností molekul od sebe zanedbatelně malé 2. molekuly ideálního plynu na sebe navzájem nepůsobí silami (kromě okamžiku vzájemných srážek) 3. vzájemné srážky molekul ideálního plynu a srážky těchto molekul se stěnami nádoby jsou dokonale pružné Vnitřní energie ideálního plynu je dána pouze celkovou kinetickou energií (posuvného, kmitavého a rotačního pohybu).

Stavová rovnice pro ideální plyn vyjadřuje vzájemnou závislost stavových veličin při termodynamických dějích v ideálním plynu pv = nrt p tlak [Pa] V objem [m 3 ] n látkové množství [mol] R molární plynová konstanta [J K -1 mol -1 ] R = 8,3 J K-1 mol-1 T termodynamická teplota [K]

V případě ideálního plynu platí: pv T = konst. Příklad: Vypočtěte látkové množství ideálního plynu v 1 litru vody za normálního tlaku a pokojové teploty. Ideální plyn uzavřený v nádobě má objem 1,3 m 3 a teplotu -13,15 C. Jaký je tlak tohoto plynu, pokud jeho látkové množství je 4 kmol?

Děje v plynu Izobarický tlak je konstantní V 1 T 1 = V 2 T 2 Izochorický objem je konstantní p 1 T 1 = p 2 T 2 Izotermický teplota je konstantní p 1 V 1 = p 2 V 2 Adiabatický nedochází k tepelné výměně s okolím pv κ = konst. k... Poissonova konstanta

pro dvouatomové plyny pro jednoatomové plyny pro víceatomové plyny

Příklady 1. Hustota vzduchu za normálních podmínek je ρ1 = 1,3 kg.m -3. Jaká bude hustota vzduchu, pokud jej za normálních podmínek ohřejeme na 30 C. (Množství vzduchu se nemění). 2. Při závodech Formule 1 se teplota vzduchu v pneumatikách zvýšila ze 19 C na 79 C. Jak se změní tlak v pneumatice, když byla původně nahuštěna na 240 kpa. Proč je před ostrým startem zařazeny "zahřívací kolo"? (Vnitřní objem pneumatiky se nemění) 3. V kruhovém válci je vzduch uzavřený pohyblivým pístem umístěným ve vzdálenosti 50 cm od dna válce. Vzduch má tlak 105 Pa. Pokud píst při adiabatické kompresi posuneme o 20 cm ke dnu, tlak vzduchu se zvětší na 2,05 10 5 Pa. Určete Poissonovo konstantu vzduchu!

4. Při adiabatické kompresi vzduchu se jeho objem snížil na 1/10 původního objemu. Vypočtěte tlak a teplotu vzduchu po skončení adiabatické komprese. Počáteční tlak vzduchu byl 105P, počáteční teplota 20 C. κ (vzduch) = 1,4 5. Jaký děj je zapsán v tabulce: 6. Argon má při normálním tlaku p 1 = 101 325 Pa objem V 1 = 10 litrů. Po adiabatické kompresi se jeho objem změní na V 2 = 4 litry a tlak na p 2 = 0,468 MPa. Určete Poissonovu konstantu pro argon. 7. Další příklady ve sbírce

Doporučená literatura http://www.priklady.eu/cs/fyzika/skupenske-zmeny.alej http://www.priklady.eu/cs/fyzika/izodeje.alej http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/598-stavovarovnice-idealniho-plynu http://www.devbook.cz/maturitni-otazka-fyzika-idealni-plyn-adeje-v-plynech http://projektysipvz.gytool.cz/projektysipvz/default.aspx?uid= 752 http://new.gvn.cz/files/tepeln d je_v_plynech1.pdf