Tepelné deje v plynoch Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Tepelné deje v plynoch Vzdelávacia oblasť:  Človek a príroda Predmet  Fyzika Ročník, triedy:  2.A Tematický celok: Vlastnosti kvapalín a plynov Vypracoval:  RNDr. Marián Koreň Dátum: september 2013

Obsah Načo je to dobré? Vlastnosti ideálneho plynu Tepelné deje s ideálnym plynom Izotermický dej Boylov-Mariottov zákon Graf vyjadrujúci tlak plynu ako funkciu jeho objemu Izochorický dej Izobarický dej Adiabatický dej Úlohy Zdroje

Načo je to dobré? spaľovací chladnička tepelné čerpadlo motor

Vlastnosti ideálneho plynu Zrážky molekúl sú dokonale pružné Rozmery molekúl sú zanedbateľné (voči zdialenostiam medzi molekulami) Medzi molekulami nepôsobia príťažlivé sily (Ep=0) Reálny plyn sa chová ako ideálny pri veľkých teplotách a pri malých tlakoch a hustotách. Pri normálnych podmienkach (t = 0 oC, p = 1000 hPa) sa väčšina plynov správa ako ideálny plyn.

Tepelné deje s ideálnym plynom Menia sa stavové veličiny: tlak p, objem V a teplota T. Ak niektorá stavová veličina je stála: Izotermický dej - teplota plynu je stála Izochorický dej - objem plynu je stály Izobarický dej - tlak plynu je stály

Izotermický dej T = konšt., mení sa tlak a objem. izotermické stláčanie - plyn odovzdáva teplo. izotermické rozpínanie - plyn prijíma teplo.

Boylov-Mariottov zákon Izotermický dej s ideálnym plynom: T = konšt. Robert Boyle Boylov-Mariottov zákon: Pri izotermickom deji s ideálnym plynom so stálou hmotnosťou je súčin tlaku a objemu plynu stály.

Graf vyjadrujúci tlak plynu ako funkciu jeho objemu Grafom izotermického deja znázornenom v pV - diagrame je hyperbola. Medzi tlakom plynu p a jeho objemom V je nepriama úmernosť. - pri zohrievaní sa zväčšuje teplota a tlak plynu. - pri ochladzovaní sa zmenšuje teplota a tlak plynu.

Jacques Alexandre César Charles Izochorický dej Dej, pri ktorom je objem plynu stály, V = konšt. Tlak plynu je priamo úmerný jeho termodynamickej teplote. Jacques Alexandre César Charles (1746-  1823)

Joseph Louis Gay-Lussac Izobarický dej Dej, pri ktorom je tlak plynu stály, p = konšt. - pri zohrievaní sa zväčšuje teplota a objem plynu. - pri ochladzovaní sa zmenšuje teplota a objem plynu. Objem plynu priamo úmerný jeho termodynamickej teplote Joseph Louis Gay-Lussac

Adiabatický dej Dej, pri ktorom neprebieha tepelná výmena medzi plynom a jeho okolím. Q = 0 J Dej prebiehajúci v dokonale tepelne izolovanej sústave. Poissonov zákon: Siméon Denis Poisson

Úlohy V nádobe s vnútorným objemom 30 l je uzavretý plyn pri tlaku 10 MPa. Aký je jeho objem pri normálnom tlaku? Predpokladáme, že teplota plynu je stála a plyn je za daných podmienok ideálny. Plyn uzavretý v nádobe má pri teplote 11 oC tlak 189 kPa. Pri akej teplote bude mať tlak 1 MPa? Predpokladáme, že vnútorný objem nádoby je stály a plyn je za daných podmienok ideálny. Teplota kyslíka s danou hmotnosťou sa zvyšuje za stáleho tlaku zo začiatočnej teploty -20 oC. Pri akej teplote má kyslík 1,5 krát väčší objem ako pri začiatočnej teplote?

Použité zdroje Fyzika pre 2. ročník gymnázií, Svoboda a kol., SPN Bratislava 1985 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f7/Four_stroke_cycle_compression.jpg/220px-Four_stroke_cycle_compression.jpg http://fyzikadoma.aronde.net/8a_soubory/image006.jpg http://www.eko-therm.sk/fotky2713/fotom/_f_55zemne-tepelne-cerpadlo-so-zemnym-kolektorom.jpg http://www.ddp.fmph.uniba.sk/~koubek/mbl_html/5-4_soubory/image004.gif http://www.slodiver.net/fizika/images/boyle.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Izoterma.jpg http://district.bluegrass.kctcs.edu/ron.wasielewski/110studentAps/physicists_files/image009.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Izochora.jpg http://www.chemheritage.org/Images/Main-Images-250x290/Discover/Themes/Early-Chemistry-and-Gases/gay-lussac2.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/Simeon_Poisson.jpg