2_2_1_Termika
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Při odvozování zákonů platných pro plyn je vhodné nahradit skutečný plyn
zjednodušeným modelem, který nazýváme
ideální plyn. Vlastnosti molekul
plynu v tomto modelu jsou:
1.
Rozměry molekul jsou ve srovnání se střední vzdáleností molekul od sebe
zanedbatelně malé (tj. zanedbáváme vlastní objem molekul).
2.
Molekuly nepůsobí na sebe navzájem přitažlivými silami (zanedbáváme síly
interakce mezi molekulami plynu).
3.
Vzájemné srážky molekul a srážky molekul se stěnami nádoby jsou dokonale
pružné (tj. při srážkách platí kromě zákona zachování hybnosti platí i zákon zachování
mechanické energie).
4. Protože doba trvání srážky molekul je ve srovnání se střední dobou volného pohybu
molekul zanedbatelná
, pohybuje se v určitém okamžiku převážná část molekul
rovnoměrným přímočarým pohybem.
5.
Pohyb molekul je dokonale neuspořádaný (tj. všechny směry pohybu molekuly jsou
stejně pravděpodobné).
Protože molekuly ideálního plynu nepůsobí na sebe navzájem silami,
je potenciální energie
soustavy molekul ideálního plynu nulová. Pak vnitřní energie ideálního plynu
33
- s jednoatomovými molekulami se rovná součtu kinetických energií jeho molekul
pohybujících se neuspořádaným posuvným pohybem,
- s víceatomovými molekulami pak kromě toho zahrnuje kinetickou energii rotačního a
kmitavého pohybu těchto molekul.
Při dostatečně vysokých teplotách a nízkých tlacích se skutečné plyny svými vlastnostmi
přibližují vlastnostem modelu ideálního plynu. Např. při normálních podmínkách (teplota 0
oC
a tlak 1,01325.10
5 Pa) lze většinu plynů s dostatečnou přesností považovat za ideální plyn.
Všechny molekuly plynu, i když je v rovnovážném stavu, nemají v určitém okamžiku stejnou
rychlost. To je způsobeno tím, že se vzájemnými srážkami molekul neustále mění velikost a
směr jejich rychlosti. Z pokusů s měřením rychlostí molekul plynu plyne, že velikosti rychlosti
molekul jsou v intervalu od nulových až po velmi velké (teoreticky nekonečně velké). Všechny
rychlosti však v soustavě molekul plynu nejsou zastoupeny stejně četně, odpovídají nějakému
statistickému rozdělení. Již dříve jsme zdůraznili, že chování obrovského počtu částic v látce
lze vyšetřovat metodami matematické statistiky.