Fyzika - skripta
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
Plazma
Soustava iontů, volných elektronů a neutrálních částic. Při hodně vysoké teplotě je složena jen ze samostatných jader a elektronů. Např. plamen, blesk, nitra hvězd nebo při silném výboji v plynu.
Rovnovážný stav soustavy
Zkoumaná tělesa tvoří termodynamickou soustavu. Soustavu charakterizují stavové veličiny (teplota, tlak, objem, …). V izolované soustavě nedochází k výměně energie ani částic mezi soustavou a okolím.
Každá soustava přejde samovolně do rovnovážného stavu (stavové veličiny jsou konstantní), v němž setrvá, pokud zůstanou zachovány vnější podmínky.
Rovnovážný děj je řada na sebe navazujících rovnovážných stavů.
Teplota a její měření
Teplotu měříme teploměrem (musí mít nulovou tepelnou kapacitu, většinou založen na změně objemu). Např. rtuťový teploměr (od –30° do 300°C), etanolový teploměr (–110° až 70°C), plynový, bimetalový, odporový, termoelektrický …
Teplotní stupnice
Celsiova teplotní stupnice (): Má dva základní body – rovnovážný stav soustavy led+voda (0°) a rovnovážný stav soustavy voda+sytá vodní pára (100°).
Termodynamická stupnice (): Je nezávislá na náplni teploměru. Má jeden základní bod – trojný bod – rovnovážný stav led+voda+sytá vodní pára (273,16 K). 1 kelvin je termodynamické teploty trojného bodu vody. Nejnižší teplota je 0 K – nelze ji dosáhnout.
Převod mezi stupnicemi: ,
Plynový teploměr
Tvořen nádobou naplněnou plynem spojenou trubicí s otevřeným kapalinovým manometrem. Jedno rameno manometru je volně pohyblivé ve svislém směru, aby se udržoval stálý objem plynu.
, a proto , kde pr je tlak a Tr je teplota trojného bodu vody.
Plynový teploměr má rozsah od 1 do 1500 K.
Vnitřní energie tělesa
Vnitřní energie (U) je tvořena celkovou kinetickou energií neuspořádaně se pohybujících se částic a celkové potenciální energie vzájemných poloh těchto částic.
Vnitřní energii tělesa změníme konáním práce (stlačení, roztažení, …) nebo tepelnou výměnou (částice teplejšího tělesa narážejí na částice studenějšího a předávají jim část své kinetické energie).
Platí zákon zachování energie: celková vnitřní energie izolované soustavy zůstává konstantní.
, U odevzdaná teplejším tělesem se rovná U přijatá chladnějším, což se rovná předanému teplu.
Tepelná kapacita
– množství tepla potřebné ke zvýšení teploty tělesa o 1 K.
Měrná tepelná kapacita: – množství tepla na ohřátí 1 kg o 1 K.
Teplo:
Měrná tepelná kapacita je charakteristická pro každou látku (voda – 4180 Jkg–1K–1, kovy – malá).
I. termodynamický zákon
Přírůstek vnitřní energie soustavy je roven součtu práce vykonané okolními tělesy působící na soustavu a tepla odevzdaného okolními tělesy soustavě.
Teplo odevzdané soustavou okolním tělesům a práce vykonaná soustavou jsou veličiny záporné.