2_2_1_Termika
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Tlak plynu p vysvětlujeme z hlediska molekulové fyziky současnými nárazy molekul plynu na
stěny nádoby, ve které je plyn uzavřen. Molekuly, které dopadají na stěnu se pohybují
neuspořádaně, a proto jejich počet i jejich rychlosti se neustále mění. To způsobuje, že tlak
plynu není konstantní, ale kolísá kolem střední hodnoty ps. Tento jev nazýváme fluktuace
tlaku. Při velkém počtu molekul jsou odchylky proměnných hodnot skutečného tlaku p od jeho
střední hodnoty ps velmi malé a skutečný tlak lze ztotožnit s jeho střední hodnotou ps = p. Na
základě představ o tlaku plynu v molekulové fyzice lze pro tlak odvodit vztah
2
0
1
3
k
N
p
m v
V
=
.
2.2.-24
Rovnice 2.2.-24 se nazývá
základní rovnice pro tlak plynu.
Plyn, který je v rovnovážném stavu, lze charakterizovat stavovými veličinami
termodynamickou teplotou T, tlakem p, objemem V a počtem molekul N (nebo odpovídajícími
veličinami – hmotností plynu m nebo látkovým množstvím n). Rovnice, která vyjadřuje vztah
mezi těmito veličinami, se nazývá
stavová rovnice.
Dosadíme do základní rovnice pro tlak plynu 2.2.-24 za střední kvadratickou rychlost
0
0
1
3
3
N
kT
p
m
V
m
=
. Odtud po úpravě dostaneme
pV
NkT
=
.
2.2.-25
Rovnice 2.2.-25 je stavovou rovnicí. Vyjadřuje vztah mezi veličinami p,
V, T a N. Z této
rovnice můžeme např. vypočítat počet molekul plynu N z naměřených hodnot veličin p, V, T.
Do stavové rovnice 2.2.-25 dosadíme za N z definice látkového množství
A
N
n
N
=
a dostaneme
A
pV
nN kT
=
. Součinem univerzálních konstant NA (Avogadrova konstanta) a k
(Boltzmannova konstanta) zavedeme novou univerzální konstantu
k
N
R
A ⋅
=
,