Ideální plyn

Question 1

Vlastnosti ideálního plynu1:

Answer 1

rozměry molekul jsou ve srovnání se střední vzdáleností molekul zanedbatelně malé

Question 2

Vlastnosti ideálního plynu2:

Answer 2

molekuly mimo vzájemné srážky na sebe silově nepůsobí

Question 3

Vlastnosti ideálního plynu3:

Answer 3

vzájemné srážky molekul a srážky molekul se stěnami nádoby jsou dokonalé pružné
Vzhledem k tomu, že molekuly ideálního plynu na sebe vzájemně
nepůsobí silami, je potenciální energie soustavy molekul ideálního
plynu nulová.

Question 4

Skutečné plyny

Answer 4

při vysoké teplotě a nízkém tlaku se svými
vlastnostmi přibližují k vlastnostem
ideálního plynu

Question 5

Ideální plyny

Answer 5

– celková potenciální energie je nulová
(zanedbání vzájemného působení mezi
molekulami)

– celková kinetická energie = vnitřní energie

Question 6

(fyzik L. E. Boltzmann)

Answer 6

Ek částic závisí přímo úměrně na teplotě (kinetická energie)

Ek = 1/2mv^2 ~ T

Question 7

střední kinetická energie molekul

Answer 7

1/2mv^2 3/2kT

Z teoretických úvah plyne, že tato energie závisí na
teplotě vztahem

k = 1,38 . 10-23 J.K-1 … Boltzmannova konstanta

T… termodynamická teplota

Question 8

střední kvadratická rychlost molekuly

Answer 8

vk* = -/3kT/m0*
m0 = hmotnost jedné molekuly

Question 9

střední hodnota tlaku

Answer 9

p = 1/3pv^2k*

ρ = hustota plynu
vk = střední kvadratická rychlost

Pro střední hodnotu tlaku plynu v nádobě lze
odvodit tzv. základní rovnici pro tlak plynu:
p = 1/3 Nvm0vk*^2

Nv… hustota molekul, kde Nv = N/V
m0*… hmotnost molekul, N … počet molekul v nádobě o objemu V

Question 10

Stavová rovnice

Answer 10

Plyn v rovnovážném stavu, lze charakterizovat
stavovými veličinami:

termodynamickou teplotou T (K)

tlakem p (Pa)

objemem V (m3)

(počtem částic N, látkovým množstvím n, hustou
plynu ρ, hmotností plynu m atd.)

Question 11

Stavová rovnice

Answer 11

Rovnice, která vyjadřuje vztahy mezi těmito
veličinami se nazývá stavová rovnice.

p1 V1/T1 = p2 V2/T2 pV/T = konst.

Při stavové změně ideálního plynu stálé hmotnosti
je výraz pV/T konstantní.

Question 12

Tepelné děje v plynech

Answer 12

vyjdeme ze stavové rovnice pro
konstantní počet částic

jedna stavová veličina (V, p, T) je
konstantní, druhé dvě se mění

Question 13

Tepelné děje v
plynech1

Answer 13

izochorický děj

V=konstantní
mění se p,T
p/T = konst.

Question 14

Tepelné děje v
plynech2

Answer 14

izobarický děj

p=konstantní
mění se V,T
V/T = konst.

Question 15

Tepelné děje v
plynech3

Answer 15

izotermický děj

T=konstantní
mění se V,p
P*V = konst.

Question 16

Děje v ideálním plynu1
Jsou děje, při nichž je vždy jedna ze stavových veličin
konstantní.

Answer 16

Izotermický děj … T = konst.

p1V1 = p2V2 pV = konst.

Zákon Boylův- Mariottův

Při izotermickém ději s ideálním

plynem stálé hmotnosti je součin tlaku a objemu
plynu konstantní.

Question 17

Děje v ideálním plynu2

Answer 17

Izochorický děj … V = konst.

p1/T1 = p2/T2 p/T = konst

Zákon Charlesův

Při izochorickém ději s ideálním plynem stálé
hmotnosti je tlak plynu přímo úměrný jeho
termodynamické teplotě.

Question 18

Děje v ideálním plynu3

Answer 18

Izobarický děj … p = konst.

V1/T1 = V2/T2 V/T = konst.

Zákon Gay-Lussacův

Při izobarickém ději s ideálním plynem stálé
hmotnosti je objem plynu přímo úměrný jeho
termodynamické teplotě.

Question 19

Děje v ideálním plynu4

Answer 19

Adiabatický děj

p1V1{x} = p2V2{x} pV{x] = konst.

Poissonův zákon

Nedochází k tepelné výměně mezi plynem a
okolím.

Poissonova konstanta