Kinetická teorie látek Flashcards
Jaké jsou 3 body kinetické teorie látek?
Látky jakéhokoli skupenství se skládají z částic (prostor není zcela částicemi vyplněn, struktura látek je nespojitá)
Částice se v látkách neustále neuspořádaně pohybují (u tělesa v klidu nepřevládá žádný směr, takže se nikam samovolně nehýbe)
Částice na sebe navzájem působí silami
Jaké jsou druhy tepelného pohybu?
Posuvný (plyn)
Otáčivý (víceatomové molekuly plynu)
Kmitavý (pevné a kapalné)
Důkazy neustálého pohybu částic?
Difuze
Osmóza
Tlak plynu
Brownův pohyb
Difuze
Proces rozptýlení částic v prostoru - nejrychlejší u plynů, nejpomalejší u pevných látek, zároveň roste teplota - rychlejší šíření
Osmóza
Difuze mezi 2 kapalinami oddělenými polopropustnou bariérou (třešně nasají vodu při bouřce a pak praskají)
Druh tepelného pohybu - tlak plynu
Ten je vyvolaný nárazy částic na stěny nádoby s plynem
Jaké máme 2 metody zkoumání vlastností látek?
Termodynamické metody (makroskopické hledisko - tlak, teplota, objem, čas)
Statistické (zabývá se strukturou látek - pohyb částic a jejich vzájemné působení)
Brownův pohyb
Nepravidelný neustálý pohyb částic (molekuly v roztoku se vlivem tepelného pohybu neustále srážejí, přičemž směr a síla těchto srážek jsou náhodné, díky čemuž je i okamžitá poloha částic náhodna)
Vysvětli původ sil, kterými částice na sebe vzájemně působí
Původ těchto sil je v el. jevech - pozorujeme záporný obal a kladné jádro
Jakými silami můžou na sebe částice působit a co to způsobuje?
Při malých vzdálenostech odpudivými - malá stlačitelnost - brání dalšímu přiblížení
Při velkých vzdálenostech silami přitažlivými - pevnost, přilnavost, soudružnost - brání dalšímu oddálení
Je větší přitažlivá nebo odpudivá síla + graf těchto sil
odpudivá + graf
Co je to rovnovážná poloha?
Je to stav, kdy se částice ani neodpuzují, ani nepřitahují
Vysvětli potenciální energii struktury částic
Tato vazebná energie je rovna práci, kterou by bylo třeba vykonat působením vnějších sil, aby došlo k roztržení vazby mezi částicemi
Co jsou to vazebné síly
Síly, jimiž na sebe působí částice, atomy v molekule
Co je to skupenství
Forma látky, charakterizována uspořádáním částic a typickými vlastnostmi
Jaké jsou vlastnosti plynných látek?
Nemají tvar, ani objem
Stlačitelné
Nemají volný povrch - hladinu - platí pouze, pokud zanedbáme gravitaci - s gravitací plyny tvoří atmosféry, nebo celé planety
Molekuly plynu se skládají z atomů
Rozměry molekul = 0,0x nm (setiny nanometrů), střední vzdálenost mezi molekulami = 3 nm
Přitažlivé síly jsou zanedbatelné
Vykonává tepelný pohyb, roste teplota, roste rychlost molekul
Jak vedou plyny el. proud a teplo? (další vlastnosti plynných látek)
El. proud jen za sp. podmínek - volné elektricky nabité částice a musí být v elektrickém poli
Teplo vede prouděním
Jak probíhá srážka částic u plynů?
Molekuly se přiblíží a odpud. síla změní jejich směr a rychlost. Mezi srážkami se molekuly pohybují rovnoměrně a přímočaře
Z čeho se skládá celková kinetická energie plynné látky?
Ek posuvní + Ek rotační + Ek kmitání atomů uvnitř molekul
Porovnání kinetické a polohové energie plynu?
Ep < Ek
Obrázek toho, jak vypadají plynné látky
Nemůžu vkládat obrázky, damn
Vlastnosti kapalin
Tvar - tvar nádoby
Kapalná tělesa mají vlastní objem
Hladina
Tvoří kapky (díky přitažlivým silám)
Těžko stlačitelné
Vzdálenost mezi molekulami kapaliny je 0,2 nm
Přitažlivé síly kapalin
Oblast jejich dosahu lze vymezit koulí = sféra molekulového působení - tam se molekuly ovlivňují navzájem
Co je důsledek přitažlivých sil kapalin
Kapilární jev na rozhraní kapaliny a pevné látky
Co je to kapilární jev
Dochází ke vzlínání vody (nebo naopak u rtuti)
Co se děje působí-li na kapalinu vnější síla?
Posune se molekula ve směru působící síly
Porovnání Ep a Ek kapaliny?
Ep je srovnatelná s Ek
Obrázek toho, jak vypadají kapalné látky?
…
Vlastnosti pevných látek?
Částice se vzájemně drží v určitých polohách a vykonávají kmitavý pohyb - polohy se nepřemisťují
Atomy a molekuly jsou vázány v krystal. mřížce
Tělesa drží tvar - ke změně nutno působit silou
Mají svůj objem
Vzdálenost částic 0,2 - 0,3 nm
Vedení tepla a el. proudu v pevných látkách?
El. proud vedou elektrony, ionty
Teplo se šíří vedením
Vedení tepla a el. proudu v kapalných látkách?
Vodič el. proudu - ionty
Teplo se šíří prouděním
Porovnání Ep a Ek pevných látek?
Ep > Ek
Na jaké dva druhy dělíme pevné látky a jaký je mezi nimi rozdíl?
Krystalické - anizotropní - závisí na směru fyz. vlastností, molekuly vytváří pravidelné struktury (diamant)
Amorfní (beztvaré) - izotropní - nezávisí na směru fyzikálních vlastností = sklo, vosk, asfalt, pryskyřice
(Když budeme silou působit na krystalické látky, tak se udělá nějaké pravidelné porušení, když ale budeme silou působit na amorfní látky, tak to porušení nebude pravidelné, viz střepy u skla)
Plazma
Soustava el. nabitých částic (iontů, volných elektronů) a neutrálních částic (atomy a molekuly)
Formy plazmy a je plazma ve všech těchto formách stejná
Blesk, plamen, polární. záře, plazma hvězd, mlhoviny, sluneční vítr, uvnitř zářivek a tzv. neonů
Není stejná, její parametry se velmi liší
Termodynamická soustava
Těleso/soustava zkoumaných těles, z hlediska termodynamiky
Stavové veličiny
Veličiny, které charakterizují stav soustavy - p, V, T
Stavová změna
Při interakci soustavy s okolím - při ní dochází ke změně stav. veličin
Izolovaná soustava
Nedochází k výměně energie ani k výměně částic s okolím
Adiabaticky izolovaná soustava
Nedochází k tepelné výměně s okolím
Rovnovážný stav - RS
Stav, kdy všechny veličiny jsou konstantní a každá soustava, která je od určitého okamžiku v neměnných vnějších podmínkách, přejde samovolně do RS (zároveň je to nejvíce pravděpodobný stav)
Rovnovážný děj
Děj, při kterém soustava prochází řadou na sebe navazujících RS (RS -> děj -> RS -> děj -> RS), příklad: pomalé stlačování plynu
Skutečně děje samozřejmě všechny nerovnovážné, toto je ideální
Na čem je teplota závislá?
Na kinetické energii
Kdy mají tělesa stejnou teplotu?
Když při dotyku nemění RS
Kdy mají tělesa různou teplotu?
Když při dotyku mění RS
Jak měříme teplo?
Teploměrem
Kdo předává teplo komu?
Teplejší chladnějšímu
Celsiova stupnice
Jednotka °C
Kdysi definována pomocí teploty tání ledu = 0 °C a teploty varu vody = 100 °C (úplně prvně byly tyto jednotky naopak, ale později byly změněny tak, jak je známe dnes)
Dnes definováno přesněji pomocí trojného bodu vody = 0,01 °C a že změna 1 °C a 1K je stejně velká
Termodynamická teplota a její převod
Jednotka Kelvin (kdysi °K)
Není závislá na teploměru
Definována pomocí 0K - absolutní nula - zastavuje se pohyb částic
273,15 K - RS vody, ledu a syté páry (trojný bod vody)
t = T - 273,15
Fahreheitova stupnice a její převod
°F
Kdysi 0 °F - nejnižší teplota, které se mu podařilo dosáhnout pomocí chem. směsi
96 °F - teplota lidského těla
Později upraveno na 32 °F bod mrazu vody
212 °F bod varu vody
C = 5(F - 32)/9
Druhy teploměrů
Kapalný, bimetalový, plynový, odporový, termoelektrický teploměr (termočlánek), radiační (infrateploměr), termokamera
Kapalinový teploměr
Využívá teplotní roztažnosti kapaliny (využívá se rtuť, rtuť a dusík, nebo líh)
Bimetalový teploměr
Využívá různé teplotní roztažnosti 2 různých kovů - kvůli tomu se tento bimetalový pásek ohne a podle velikosti ohnutí dokážeme změřit teplotu
Plynový teploměr
Využívá roztažnosti plynů
Odporový teploměr
Využívá vlastnosti, že s rostoucí teplotou roste odpor
Termoelektrický teploměr
Využívá termoelektrický jev a měří napětí mezi 2 různými kovy
Radiační (infrateploměr)
Měří záření vysílané tělesy
