1. STRUKTURA A VLASTNOSTNI PLYNŮ

STRUKTURA A VLASTNOSTNI PLYNŮ

• nepravidelná struktura

• velká vzdálenost mezi molekulami

• jsou rozpínavé

• jsou tekuté

IDEÁLNÍ PLYN

• fyzikální model zavedený pro odvozování fyzikálních zákonitostí

vlastnosti ideálního plynu:

• bez vnitrřního tření

• dokonale tekutý

• dokonale stlačitelný

STŘEDNÍ KVADRATICKÁ RYCHLOST

• rychlost, jakou by musely mít všechny částice ideálního plynu, aby jejich celková kinetická energie byla taková, jaká je ve skutečnosti, tj. když jejich rychlosti jsou různé.

• okamžitá rychlost molekuly je náhodná a neustále se mění

  • zavedena SKR: vk2

• s rostoucí teplotou se zvyšuje

  • k → Boltzmanova konstanta

k=1,38*10-23 J*K-1

• T → termodynamická teplota (K)

• M0 → hmotnost molekuly (kg)

STAVOVÁ ROVNICE PRO IDEÁLNÍ PLYN

• vyjadřuje vztah mezi stavovými veličinami ideálního plynu, který je v rovnovážném stavu

• stavové veličiny vyjadřují stav ideálního plynu

p*V = N*k*T

p → tlak (Pa)

V → objem (m3)

N → počet molekul

k = 1,38*10-23 J*K-1

T → termodynamická teplota

p*V = n*R*T

n → látkové množství

R → univerzální plynová konstanta = 8,31*10-23 J*K-1

STAVOVÁ ROVNICE IDEÁLNÍHO PLYNU STÁLÉ HMOTNOSTI

= konstatní

DĚJE S IDEÁLNÍM PLYNEM

1. IZOTERMICKÝ DĚJ

• m a T jsou konstantní (T1=T2)

BOYLŮV - MARIOTTŮV ZÁKON

• při izotermickém ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je tlak plynu nepřímo úměrný jeho objemu

• teplo přijaté id. plynem při tomto ději

se rovná práci vykonané plynem

při tomto ději: W´=Q

1. IZOCHORICKÝ DĚJ

• V je konstantní

CHARLESŮV ZÁKON

• při izochorickem ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je tlak plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě

1. IZOBARICKÝ DĚJ

• p je konstantní (T1=T2)

GAY-LUSSACŮV ZÁKON

• při izobarickém ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je V plynu přímo úměrný jeho termodynamické teplotě

1. ADIABATICKÝ DĚJ

• konáním práce se mení vnitřní energie i teplota

POISSONŮV VZTAH

• Kappa = cp/cv větší jak 1

PLYN PŘI NÍZKÉM A VYSOKÉM TLAKU,

1. PŘI NÍZKÉM

• zmenšuje se hustota molekul

• prodlužuje se střední volná dráha mezi srážkami (výbojky, vakuování potravin)

1. PŘI VYSOKÉM - PŘESNĚ NAOPAK

1. STÁLÝ TLAK: izobarický děj, p=konstantní, práce vykonaná plynem při izobarickém ději je v diagramu jako plocha pod izobaru

2. PROMĚNNÝ TLAK

• objem plynu se postupně zvětšuje o malé přírustky ΔV - při každé změně můžeme považovat tlak p1, p2, …. za stálý

• celková práce je pak rovna součtu W´= p1ΔV + p2ΔV…..p2ΔV

KRUHOVÝ DĚJ

• děj, při němž je konečný stav soustavy totožný se stavem počátečním

• z A → C: plyn koná práci

• z C → A: okolní tělěsa konají práci

• Obsah plochy uvnitř křivky diagramu znázorňuje

celkovou práci vykonanou pracující látkou

• tělěso, od které látka přijme teplo Q1 = ohřívač

• těleso, kterému látka předá teplo Q2 = chladič