Digitální učební materiál

1. Digitální učební materiál

2. Práce ideálního plynu

3. Práce plynu • Ve válci s pohyblivým pístem o plošném obsahu S je uzavřený plyn; • Když plyn zahřejeme, začne • se rozpínat a při stálém tlaku p • posouvá píst stálou tlakovou • silou F: • Probíhá izobarický děj (p = konst.). Obrázek 13.1. Práce plynu

4. Práce plynu • Posunutím pístu po dráze s,vykoná plyn práci W´: Obrázek 13.2. Práce plynu

5. Práce plynu • Práce plynu při izobarickém ději je rovna součinu tlaku p plynu • a přírůstku jeho objemu V: • Teplo Q dodané plynu během zahřívání se spotřebuje na konání • práce W´a změnu vnitřní energie U:

6. Práce plynu • Při izotermickém ději se teplota plynu nemění a jeho vnitřní energie • je konstantní: • Teplo Q přijaté plynem během zahřívání se spotřebuje na konání • mechanické práce W´: • Aby proběhl izotermický děj, je nutná dokonalá tepelná výměna • mezi plynem a okolím.

7. Práce plynu • Při izochorickém ději plyn zahříváme, ale jeho objem se nemění, • píst se nepohybuje a plyn práci nekoná: • Zahříváním se jen zvyšuje vnitřní energie plynu, roste jeho teplota • a tlak:

8. Práce plynu Příklad • Jakou práci vykoná plyn během jednoho zdvihu pístu spalovacího • motoru, je-li průměrný tlak na píst 4 MPa? Motor má vrtání válce • 65 mm a zdvih pístu 75 mm. • Známe:Vrtání válce (průměr válce) d= 65 mm = 6,5 cm; • Zdvih pístu (posunutí pístu) s= 75 mm = 7,5 cm; • Vypočteme:Zdvihový objem válce Va práci plynu W´: • Plyn během jednoho zdvihu pístu vykoná práci 1000 J.

9. Využití práce plynu Obrázek 13.3. Spalovací motor – JAWA 250 typ 353

10. Využití práce plynu Obrázek 13.4. Spalovací motor – TATRA 148

11. Využití práce plynu Obrázek 13.5. Pneumatický rázový utahovák Obrázek 13.6. Pneumatická ráčna

12. Shrnutí nejdůležitějších poznatků • Když zahřejeme plyn uzavřený ve válci s pohyblivým pístem, začne • se plyn rozpínat, píst se posune a plyn vykoná práci W´: • Práce plynu při izobarickém ději je rovna součinu tlaku p plynu • a přírůstku jeho objemu V; • Při izochorickém ději se objem plynu nemění, píst se nepohybuje • a plyn práci nekoná; • Práci plynu využíváme například ve spalovacích motorech nebo • v pneumatickém nářadí.

13. Otázky a úkoly Kdy plyn koná práci? • Práci koná například plyn uzavřený ve válci, který při zahřátí zvětšuje svůj objem • a posouvá při tom pístem. Uveďte praktické příklady využití práce plynu. • Práce plynu se využívá například ve spalovacích motorech nebo pneumatickém nářadí. Při kterém jednoduchém stavovém ději plyn práci nekoná? • Při izochorickém ději, kdy plyn nemění svůj objem. Jak určíme velikost práce plynu při izobarickém ději? • Práce plynu při izobarickém ději je rovna součinu tlaku plynu a přírůstku jeho objemu: • W´= pV.

14. Použité zdroje • LEPIL, Oldřich, BEDNAŘÍK, Milan, HÝBLOVÁ, Radmila. Fyzika pro • střední školy I. 4. vyd. Praha: Prometheus, 2004, 266 s. Učebnice • pro střední školy. ISBN 80-7196-184-1. • BEDNAŘÍK, Milan, KUNZOVÁ, Vlasta, SVOBODA, Emanuel. Fyzika II • pro studijní obory SOU. 1. vyd. Praha: SPN, 1986, 216 s. Učebnice • pro střední školy. • MIKLASOVÁ, Věra. Sbírka úloh z fyziky pro SOŠ a SOU. 1. vyd. Praha: • Prometheus, 2005, 298 s. Učebnice pro střední školy. ISBN 80-7196-135-3. • Autoremobrázků, pokudneníuvedenojinak, je autor výukového • materiálu.