1. 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

2. 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

3. Načo je to dobré?
spaľovací chladnička tepelné čerpadlo
motor

4. 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.

5. 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

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

7. 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.

8. 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.

9. 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)

10. 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

11. 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

12. 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?

13. Použité zdroje
Fyzika pre 2. ročník gymnázií, Svoboda a kol., SPN Bratislava 1985