Gymnázium a obchodní akademie ChodovSmetanova 738, 357 35 Chodov

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0376Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICTPořadí šablony a sada: 04 Molekulová fyzika a termikaMateriál: VY_32_INOVACE_MFTER.4Vytvořený ve školním roce: (datum) 23. 3. 2013 Téma: Děje s ideálním plynemPředmět a třída: fyzika, sexta osmiletého gymnáziaAnotace: Materiál je určen jako pomůcka k výkladu izotermického, izochorického a izobarického děje. Je potřeba PC s projektorem a Microsoft Powerpoint. Žáci potřebují PC s internetem a možností pouštět applety (java).Autor: Josef KnotKlíčová slova: izochorický děj, izobarický děj, izotermický dějOvěřený dne: 15. 4. 2013

Děje s ideálním plynem

Stavová rovnice ideálního plynu stálé hmotnosti

Stavová rovnice ideálního plynu stálé hmotnosti

Stavová rovnice id. plynu:

pV = NkT

1. Která veličina z výše uvedené rovnice bude konstantní, pokud bude stálá hmotnost plynu?

2. Upravte rovnici tak, aby na levé straně byly proměnné veličiny a na pravé konstantní veličiny.

Stavová rovnice ideálního plynu stálé hmotnosti

1. Při neměnné hmotnosti se nemůže měnit ani počet částic.

2. Všechny konstantní veličiny můžeme označit jako jedinou konstantu a dostaneme rovnici ve tvaru:

(1).konstNkT

Vp

Děje s ideálním plynem

V rovnici (1) máme tedy tři stavové veličiny, které můžeme měnit (plyn zahřejeme, stlačíme a podobně). Říkáme, že probíhá určitý děj.

Lze však studovat děje, při nichž je konstantní vždy ještě jedna ze tří zbývajících veličin (tlak, objem nebo termodynamická teplota).

Děje s ideálním plynem

Úkol:

1. Zapište stavovou rovnici za předpokladu, že je konstantní po řadě tlak, objem a termodynamická teplota (konstantní veličinu přidejte k původní konstantě).

2. Pro každý děj určete, zda zbylé dvě veličiny jsou přímo nebo nepřímo úměrné.

3. Pro každý děj zakreslete graf závislosti objemu na teplotě, tlaku na teplotě a tlaku na objemu.

Děje s ideálním plynem

Úkol:

4. Své odpovědi na předešlé úkoly zkontrolujte podle appletu na adrese

http://www.walter-fendt.de/ph14cz/gaslaw_cz.htm[23. 3. 2013]

5. Pusťte si applet pro každý děj a popište co se s plynem děje. Teplo je plynu odebíráno nebo dodáváno, práci koná plyn, nebo okolí, co se děje s teplotou, tlakem a vnitřní energií plynu? Pro každý děj napište upravený 1. TZ.

Izobarický děj

p = konst. Stavová rovnice: V/T = konst. Gay – Lussacův zákon:

Při izobarickém ději je objem plynu přímo úměrný jeho

termodynamické teplotě. 1. TZ: Teplo dodané plynu se přemění na vnitřní energii plynu

a také na práci plynu.

Q = ΔU + W´

teplota plynu roste

Izochorický děj

V = konst. Stavová rovnice: p/T = konst. Charlesův zákon:Při izochorickém ději je tlak plynu přímo úměrný jehotermodynamické teplotě. 1. TZ: Teplo dodané plynu je rovno přírůstku vnitřní energie

plynu. Q = ΔU

Práci nekoná plyn ani okolí, teplota a tlak plynu se zvětšuje

Izotermický děj

T = konst. Stavová rovnice: pV = konst. Boylův – Mariottův zákon:

Při izotermickém ději je tlak plynu nepřímo

úměrný jeho objemu. 1. TZ: Teplo dodané plynu je rovno práci, kterou plyn vykoná.

Q = W´

Pokud práci koná okolí, tlak plynu roste. Teplota a vnitřní energie

jsou konstantní.

Použité zdroje a literatura

1. SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: Prometheus, 2008, ISBN 978-80-7196-307-3

2. REICHL; VŠETIČKA. Děje probíhající s ideálním plynem [online]. [cit. 23.3.2013]. Dostupný na WWW: http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/600-deje-probihajici-s-idealnim-plynem

3. Vlastní archiv