Gymnázium a obchodní akademie Chodov Smetanova 738, 357 35 Chodov

1. Gymnázium a obchodní akademie Chodov Smetanova 738, 357 35 Chodov Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0376 Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Pořadí šablony a sada: 04 Molekulová fyzika a termika Materiál: VY_32_INOVACE_MFTER.4 Vytvořený ve školním roce: (datum) 23. 3. 2013 Téma: Děje s ideálním plynem Předmět a třída: fyzika, sexta osmiletého gymnázia Anotace: 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 Knot Klíčová slova: izochorický děj, izobarický děj, izotermický děj Ověřený dne: 15. 4. 2013

2. Děje s ideálním plynem Stavová rovnice ideálního plynu stálé hmotnosti

3. Stavová rovnice ideálního plynu stálé hmotnosti Stavová rovnice id. plynu: pV = NkT • Která veličina z výše uvedené rovnice bude konstantní, pokud bude stálá hmotnost plynu? • Upravte rovnici tak, aby na levé straně byly proměnné veličiny a na pravé konstantní veličiny.

4. Stavová rovnice ideálního plynu stálé hmotnosti • Při neměnné hmotnosti se nemůže měnit ani počet částic. • Všechny konstantní veličiny můžeme označit jako jedinou konstantu a dostaneme rovnici ve tvaru: (1)

5. 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).

6. Děje s ideálním plynem Úkol: • Zapište stavovou rovnici za předpokladu, že je konstantní po řadě tlak, objem a termodynamická teplota (konstantní veličinu přidejte k původní konstantě). • Pro každý děj určete, zda zbylé dvě veličiny jsou přímo nebo nepřímo úměrné. • Pro každý děj zakreslete graf závislosti objemu na teplotě, tlaku na teplotě a tlaku na objemu.

7. Děje s ideálním plynem Úkol: • Své odpovědi na předešlé úkoly zkontrolujte podle appletu na adrese http://www.walter-fendt.de/ph14cz/gaslaw_cz.htm [23. 3. 2013] • 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.

8. 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

9. Izochorický děj • V = konst. • Stavová rovnice: p/T = konst. • Charlesův zákon: Při izochorickém ději je tlak plynu přímo úměrný jeho termodynamické 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

10. 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.

11. Použité zdroje a literatura • SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: Prometheus, 2008, ISBN 978-80-7196-307-3 • 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 • Vlastní archiv