Otázky a podklady ke zkoušca

1. Newtonovy pohybové zákony, druhý Newtonův zákon a jeho použití v jednoduchých situacích (konstantní síla, harmonická síla).

   • První Newtonův zákon:

     • Zákon setrvačnosti

     • Je-li volná částice v klidu vzhledem ke své vhodně zvolené vztažné soustavě, pak v něm setrvá. Pohybuje-li se stálou rychlostí, bude v tomto pohybu pokračovat.

   • Druhý Newtonův zákon

     • zákon síly

     • m a = ΣF

   • Třetí Newtonův pohybový zákon

     • působí-li těleso a A na těleso B silou, pak těleso B působí na těleso A stejnou silou opačného směru

     • FAB = -FBA

   • Druhý pohybový zákon a jeho použití v jednoduchých situacích (konstantní síla, harmonická síla)

2. Povrchová energie a povrchové napětí. Příčina existence povrchové energie, vliv povrchové energie na nukleaci nové fáze.

   • Rozdíl mezi potenciální energií molekul v povrchové vrstvě a uvnitř kapaliny. Povrchová energie je úměrná velikosti povrchu kapaliny, tedy změna povrchové energie ΔE je pšímo úměrná změně obsahu ΔS volného povrchu kapaliny a platí W =ΔE = σ . ΔS. Kde σ je povrchivé napětí kapaliny.

   • Jednotka povrchového napětí je N.m-1

kde Fp je velikost povrchové síly , l délka okraje

povrchové blány

• příčina existence je důsledkem mezimolekulárních a meziatomárních interakcí – tělesa upřednostňují pozice, kde mají malou potenciální energii. Kapalina se snaží snížit povrch a udělat kuličku

• nukleace nové fáze – počátek tuhnutí, počátek varu a kondenzace

Ec = ΔEV + ΔES = A r3 + B2

• při tuhnutí vznikne rozhraní → větší povrch, musí se překročit kritická velikost zárodku

• viz obrázek v sešitě

• Do teploty Tt má nižší volnou entalpii fáze α, nad touto teplotou fáze β, takže při této teplotě dochází k jejich vzájemné transformaci (při ohřevu, resp. chlazení).¨Hnací silou je rozdíl ΔG. Při nukleaci se díky fluktuacím polohy, složení, konfigurace a

teploty vytvářejí shluky částic odpovídající strukturou rovnovážné fázi. Při tom se uvolní chemická energie ΔG odpovídající podchlazeni. Její množství je úměrné objemu zmíněného shluku (dále jen ΔGV). Naproti tomu však shluk do systému vnáší zvýšení energie vznikem nového povrchu (mezifázové rozhraní) ΔGS a v případě rozdílných molárních objemů fází také mechanické pnutí

7. Měření teploty. Kapalinové, bimetalové, odporové, termočlánkové a infračervené teploměry. Fyzikální principy a použití.

• Měření teploty

• Nultá věta termodinamiky: jsou-li tělesa A a B v rovnováze a těleso A je v rovnováze s tělesem C, pak tělesa B a C jsou také v rovnováze

• 9/5 Tc + 32 = TF

• Kapalinové teploměry:

  • V =V β T

  • kapilára – tenká skleněná trubice – kapalina „šplhá vzhůru“

  • pro běžné teploty – rtuťové do 250°C

• Bimetalové teploměry:

  • rozdíly v tepelné roztažnosti mezi dvěma kovy – bimetalový proužek, jeden kov se roztahuje více než druhý, ohyb pásku je mechanicky převeden na ručičku přístroje