Adiabatický dej

Kód ITMS projektu: 26110130519Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia

Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda

Predmet: Fyzikálny seminár

Ročník: 3. ročník

Tematický celok: Štruktúra a vlastnosti plynov

Vypracoval: Mgr. Jolana Szanková

Dátum: apríl 2013

Obsah

1. Zopakujme si2. Adiabatický dej3. Adiabatická kompre

sia4. Adiabatická expanzi

a5. Poissonov zákon6. Adiabata

2

7. Adiabatické deje v technickej praxi

8. Test9. Použité zdroje

Zopakujme si

• Charakterizujte ideálny plyn.• Pri akých podmienkach sa reálny plyn svojimi

vlastnosťami najviac približuje modelu ideálneho plynu?

• Napíšte stavovú rovnicu ideálneho plynu.• Charakterizujte stavové zmeny ideálneho

plynu (aj z energetického hľadiska).• Definujte 1. termodynamický zákon.

3

Adiabatický dej s ideálnym plynom

• - je dej, pri ktorom je plyn tepelne izolovaný.

• Pri adiabatickom deji neprebieha tepelná výmena medzi plynom a okolím.

4

J0QT

Adiabatická kompresia

5

Pri adiabatickej kompresii vonkajšia sila koná prácu,teplota plynu a jeho vnútorná energia sa zväčšujú.

WQU

WU

Adiabatické stláčanie (kompresia)

TJ0Q

F

Adiabatická expanzia

• Pri adiabatickej expanzii prácu koná plyn, teplota plynu a jeho vnútorná energia sa zmenšujú.

6

Adiabatické rozpínanie (expanzia)

FT

WQU

WU

J0Q

Poissonov zákon

• Pri adiabatickom deji v ideálnom plyne zostáva súčin tlaku p a objemu V plynu umocneného Poissonovou konštantou ϰ konštantný.

7

.konštpV

S. D. Poisson (1781 - 1840) francúzsky matematik a fyzik

ϰ je Poissonova konštantaϰ závisí od druhu plynu

Poissonov zákon

8

v

p

c

c

Adiabatické rozpínanie (expanzia)

FT

Adiabata• Je to graf vyjadrujúci tlak plynu ako funkciu

jeho objemu.

9

Adiabatické rozpínanie (expanzia)

FT

0 V

p

adiabataizoterma

adiabata klesá strmšie ako izotermaadiabata klesá strmšie ako izoterma

Adiabata

• Ak sa zväčšuje objem plynu (expanzia), jeho teplota a tlak sa znižujú.

• Preto sa obsah sifónovej bombičky po náhlom zväčšení objemu CO2 ochladí.

• Ak sa zmenšuje objem plynu (kompresia), jeho teplota a tlak sa zvyšujú.

• Rýchlo prebiehajúce deje v plyne možno považovať za adiabatické.

10

Adiabatické deje v technickej praxi

• vo vznetových motoroch sa adiabatickou kompresiou zvýši teplota vzduchu na zápalnú teplotu nafty, ktorá sa po vstreknutí do horúceho vzduchu vznieti.

• ochladenie plynu adiabatickou expanziou sa využíva na získanie nízkych teplôt.

11

Test

12

1. Adiabatický dej s ideálnym plynom je dej, pri ktorom:

a) prebieha výmena teploty medzi plynom a okolím,

b) prebieha výmena tepla medzi plynom a okolím,

c) neprebieha výmena teploty medzi plynom

a okolím,

d) neprebieha výmena tepla medzi plynom a okolím.

1. Adiabatický dej s ideálnym plynom je dej, pri ktorom:

a) prebieha výmena teploty medzi plynom a okolím,

b) prebieha výmena tepla medzi plynom a okolím,

c) neprebieha výmena teploty medzi plynom

a okolím,

d) neprebieha výmena tepla medzi plynom a okolím.

2. Pri adiabatickej kompresii plynu sa jeho:

a) teplota, objem a vnútorná energia zmenšujú,

b) teplota, objem a vnútorná energia zväčšujú,

c) teplota a vnútorná energia zväčšujú,

d) teplota a vnútorná energia zmenšujú.

2. Pri adiabatickej kompresii plynu sa jeho:

a) teplota, objem a vnútorná energia zmenšujú,

b) teplota, objem a vnútorná energia zväčšujú,

c) teplota a vnútorná energia zväčšujú,

d) teplota a vnútorná energia zmenšujú.

Použité zdroje

• Blaško M. a kol.: Fyzika – molekulová fyzika a termodynamika, SPN Bratislava 2004

• Vachek J. a kol.: Fyzika pre 1. ročník gymnázií SPN Bratislava 2001

• Lank V., Vondra M.:Fyzika, Fragment 2008

• http://www.vscht.cz/fch/prikladnik/zkhtml/fig/termo.gif

13