Předmět Molekulová fyzika a termodynamika (KFY / MOLFP)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KFY / MOLFP - Molekulová fyzika a termodynamika, Přírodovědecká fakulta, Ostravská univerzita v Ostravě (OU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1 Termodynamika: Základní pojmy termodynamiky: termodynamická soustava, vnitřní energie soustavy (tělesa) a její změny, práce v termodynamice2 První termodynamický princip. Aplikace na děje v ideálním plynu (odvození)Přeměna tepla v práci. Carnotův cyklus (odvození účinnosti ideálního tepelného stroje).Termodynamická teplota3 Druhý termodynamický princip. Entropie. Problém tepelné smrti vesmíruTepelné stroje - rozdělení, účinnost (odvození z pracovního diagramu)Třetí termodynamický princip4 Fázové přechody: Rozdělení fázových přechodů. Fázové přechody prvního druhu - změny skupenství. Pojem fáze. Gibbsovo pravidlo fází. Skupenské teplo, měrné skupenské teplo5 Tání a tuhnutí. Křivka tání, teplota tání a tuhnutí. Anomálie vody. Závislost teploty tání na tlaku, regelace ledu. Teplota tání směsí. Páry syté a přehřáté. Křivka sytých par. Vypařování. Var. Závislost teploty varu na tlaku. Teplota varu roztoků.Sublimace. Sublimační křivka. Fázové diagramy. Trojný bod. Kritický stav.Vlhkost vzduchu6 Molekulové jevy: Molekulové jevy v kapalinách: povrchové napětí, kapilární tlak, kapilární elevace a deprese. Měření povrchového napětí. Molekulové míchání látek: roztoky, absorpce, adsorbce, difuze, osmóza, dialýza7 Teplota: Měření teploty. Druhy teploměrů, teploměrné stupnice. Teplotní délková a objemová roztažnost pevných látek. Teplotní objemová roztažnost kapalin. Změna hustoty látek s teplotou. Děje v ideálním plynu. Stavová rovnice plynů8 Teplo a jeho měření. Tepelná kapacita, měrná tepelná kapacita látky. Kalorimetrická rovnice se změnami skupenství9 Molekulová fyzika: Hlavní výsledky kinetické teorie plynů. Rozdělení molekul plynů podle jejich rychlosti - Maxwellův zákon. Nejpravděpodobnější rychlost, střední rychlost a střední kvadratická rychlost. Experimentální ověření rozdělení molekul plynu podle jejich rychlosti. Základní vztah kinetické teorie plynů pro tlak plynu (odvození). Teplota - definice na základě kinetické teorie plynů.10 Směs plynů v tepelné rovnováze. Daltonův zákon. Ekvipartiční teorém. Vnitřní energie ideálního plynu. Molární tepelná kapacita (molární teplo) ideálních plynů jednoatomových a dvouatomových. Atomové teplo pevných látek. Pravidlo Dulongovo-Petitovo. Současné teorie. Závislost měrných tepelných kapacit (molárních tepel) pevných látek na teplotě. Střední volná dráha molekul plynu. Problém vakua11 Reálné plyny: Stavová rovnice van der Waalsova. Izotermy van der Waalsovy teoretické a experimentální. Souvislost kritických veličin s van der Waalsovými konstantami12 Struktura pevných látek a pružnost: Molekulová stavba látek pevných, kapalných a plynných a jejich vlastnosti. Látky amorfní, krystalické a polykrystalické. Vazby v pevných látkách: iontová, kovalentní, kovová, van der Waalsova. Struktura krystalů, třídění krystalů. Poruchy v krystalech. Deformace těles, rozdělení. Deformace elastické a plastické. Hookeův zákon. Malé deformace. Namáhání v tahu, tlaku, smyku, kroucením. Velké deformace. Elastický diagram. Tvrdost13 Sdílení tepla: Sdílení tepla vedením, Sdílení tepla prouděním. Sdílení tepla zářením

Získané způsobilosti

Orientuje se v problematice - molekulová fyzika plynů, molekulové jevy v kapalinách. Získává přehled o struktuře pevných látek. Zná základní termodynamické pojmy a principy.

Literatura

ČSN ISO 31-4 Veličiny a jednotky. Část 4: Teplo. Praha, 1994. ČSN ISO 31-8 Veličiny a jednotky. Část 8: Fyzikální chemie a molekulová fyzika. Praha, 1995. HALLIDAY, D., RESNICK, R. a WALKER, J. Fyzika. Část 2. Mechanika - Termodynamika. Praha, 2000. ISBN 81-7196-213-9.MOORE, Walter J. Fyzikální chemie. Praha, 1981. SVOBODA, E., BAKULE, R. Molekulová fyzika. Praha, 1992. ISBN 80-200-0025-9.FUKA, Josef, ŠIROKÁ, Miroslava. Obecná fyzika I. Olomouc, 1980. Vysokoškolská učebnice nebo vysokoškolské skriptum, kde je uvedena problematika nebo její část z posledních patnácti let.

Požadavky

Student losuje otázky, z nichž jedna je z první poloviny semestru, druhá ze druhé poloviny. Provede souvislý výklad se zaměřením na použití daného jevu v praxi. Prokáže dovednost analytického vyjádření závislostí a grafického vyjádření závislostí v dané oblasti, dovednost odečítat z grafu a následné slovní vyjádření fyzikální závislosti.

Garant

RNDr. Libuše Švecová, Ph.D.

Vyučující

RNDr. Libuše Švecová, Ph.D.