2_2_1_Termika
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
přibližně Vmn = 22,4.10
-3 m3.mol-1. Libovolný ideální plyn má při normálních
podmínkách stejný molární objem 22,4.10
-3 m3.mol-1.
Poznámka. Při odvození stavové rovnice z hlediska molekulové fyziky se původně vycházelo
z modelu ideálního plynu. Holandský fyzik van der Waals upravil stavovou rovnici pro ideální
plyn na základě modelu plynu, který lépe vyjadřoval vlastnosti plynu. V tomto modelu
předpokládal, že molekuly plynu mají vlastní objem a působí na sebe navzájem přitažlivými
silami.
Van der Waalsova stavová rovnice pro plyn o látkovém množství n má tvar
(
)
T
R
n
b
n
V
V
a
n
p
⋅
⋅
=
⋅
−
+
2
2
,
2.2.-28
kde a a b jsou konstanty závislé na druhu plynu. Van der Waalsova stavová rovnice platí pro
skutečné plyny přesněji než stavová rovnice pro ideální plyn a dá se použít i při vysokých
tlacích. V dalším textu budeme používat stavovou rovnici pro ideální plyn danou vztahem 2.2.-
26.
V nádobě o objemu 3,0 l je dusík N2 o hmotnosti 56 g a teplotě 27
oC. Vypočítejte
jeho tlak. Dusík za daných podmínek považujeme za ideální plyn.
V = 3,0.10
-3 m3, m = 56.10-3 kg, T = 300 K, M = 0,028 kg.mol-1, R = 8,31 J.K-
1.mol-1, p = ?
37
Tlak plynu vypočítáme ze stavové rovnice
m
pV
RT
M
=
. Odtud
mRT
p
MV
=
a po dosazení
3
3
56 10
8,31 300
0, 028 3 10
p
−
−
⋅
⋅
⋅
=
⋅ ⋅
Pa
≈ 1,7.106 Pa
Za daných podmínek má dvouatomový dusík tlak asi 1,7 MPa.
U 2.2.-9 Ideální plyn o hmotnosti 6,0 kg je uzavřen v nádobě o objemu 5,0
m
3 při tlaku 2,0.10 5 Pa. Vypočítejte střední kvadratickou rychlost jeho
molekul.
7,1.10
2 m.s-1
U 2.2.-10 Kolik molekul je v kulaté nádobě o vnitřním poloměru 3,0 cm