Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
ENERGIA okolo nás - molekulová fyzika a termodynamika - Coggle Diagram
ENERGIA okolo nás - molekulová fyzika a termodynamika
KINETICKÁ TEÓRIA STAVBY LATOK
Tri poznatky:
Látka akéhokoľvek skupenstva sa skladá z častíc molekúl, atómov alebo iónov
Častice v látke sa pohybujú, ich pohyb je ustavičný a neusporiadaný /chotický/
Tepelný pohyb:- pohyb častíc rýchlosťami rozličných smerov a veľkostí.
Dôkazy neusporiadaného pohybu častíc v látkach:
3. Brownov pohyb
2. Tlak plynu
1. Difúzia *
samovoľné prenikanie častíc jednej látky medzi častice druhej látky
Častice na seba navzájom pôsobia príťažlivými a súčasne odpudivými silami
Látky aj pri svojom vonkajšom spojitom vzhľade majú istú vnútornú štruktúru.
Molekulová fyzika:
študuje vlastnosti látok s použitím kinetickej teórie stavby látok
Vychádza z vnútornej štruktúry látok a ich vlastnosti vysvetľuje ako dôsledok pohybu a vzájomného pôsobenia častíc
KALORIMETER
- je tepelne izolovaná kovová nádoba s teplomerom a miešačom
Schéma izoperibolického kalorimetra
1 – nádoba termostatu s vodou
2 – Dewarova nádoba (vlastný kalorimeter)
3 – teplotný senzor
4 – miešadlo
5 – injektor upravený na dávkovanie tuhej vzorky
6 – reakčné prostredie
7 – elektrická špirála na kalibráciu kalorimetra
TERMODYNAMICKÁ TEPLOTA
Wiliam THOMSON
anglický fyzik
PRENOS TEPLA
Teplo môže byť prenášané troma spôsobmi:
PRÚDENIE:
Energia je prenášaná na princípe premiešanie časti média s časťou iného média.
SÁLANIE:
Energia je prenášaná prostredníctvom elektromagnetického vlnenia. Príkladom je zahrievanie Zeme slnečnými lúčmi.
VEDENIE:
Energia je prenášaná medzi pevnými látkami alebo statickými kvapalinami na princípe pohybu atómov a molekúl.
TEPLOTA
je fyzikálna veličina, ktorá opisuje vnútornú energiu telesa. Vyjadruje, do akej miery je nejaké teleso teplé.
značka
t
Teplota je funkcia stavu látky. Poznáme dve teplotné stupnice.
Celziova teplotná stupnicou - má dve základné teploty 0°C a 100°C.Medzi týmito teplotami je rozdelené stupnica na sto rovnakých dielikov. Pomocou tejto stupnice meriame na základe zmeny objemu kvapaliny v teplomere
Celziovu teplotu t.
Anders CELSIUS
švédsky fyzik
značka
°C
100°C
. - teplota tuhnutia/mrznutia/ vody
0°C.
teplota varu vody
Telesá sa nachádzajú v rozličných stavoch. Stav skúmaného telesa opisujeme stavovými veličinami - tlak, objem, teplota atď. ...Ak sa časovo nemenia vonkajšie podmienky, v ktorých je sústava, potom sústava po istom čase prejde do rovnovážneho stavu.
Telesám, ktoré sú pri vzájomnom styku v rovnovážnom stave priraďujeme rovnakú teplotu
Ak telesá po uvedení do vzájomného styku menia svoje pôvodné rovnovážne stavy - na začiatku deja mali rozličné teploty
Teplomer:
- je porovnávacie teleso, slúžiace na určenie teploty.
využíva poznatok, že so zmenou rovnovážneho stavu sa menia stavové veličiny telesa, napr.: objem, tlak...
ortuťový teplomer
bimetalický teplomer
jednotka {T}= 1K (kelvin),
základná teplota je teplota rovnovážneho stavu sústavy ľad + voda + nasýtená para
tento rovnovážny stav sa volá
trojný bod vody
, jeho termodynamická teplota je Tr = 273,16 K,
PLYN
IDEÁLNY PLYN
KRUHOVÝ /cyklický/ DEJ
Priebeh deja s ideálnym plynom pri konaní práce:
1 → 2 izochorické zohrievanie
2 → 3 izotermická expanzia
3 → 4 izochorické ochladzovanie
4 → 1 izotermická kompresia
je dej, pri ktorom je konečný stav sústavy totožný so začiatočným stavom
ADIABATICKÝ DEJ
je dej s ideálnym plynom tepelne izolovaným
Pri adiabatickom deji neprebieha tepelná výmena medzi plynom a okolím.
Poissonov zákon
S. D. POISSON
francúzsky matematik a fyzik
Graf sa volá adiabata
Pri adiabatickej expanzii prácu koná plyn, teplota plynu a jeho vnútorná energia sa zmenšujú.
TEPELNÝ DEJ
Izotermický dej
- pri ktorom je teplota plynu stála T = konštanta
ROBERT BOYLE
anglický fyzik
Boylov-Mariottov zákon:
Pri izotermickom deji s ideálnym plynom so stálou hmotnosťou je súčin tlaku a objemu plynu stály.
Izochorický dej
- pri ktorom je objem plynu stály.
Alexander CÉZAR CHARLES
francúzsky fyzik
Izobarický dej
- pri ktorom je tlak plynu stály.
Joseph LOUIS GAY-LUSSAC
Stavová rovnica ideálneho plynu
vyjadruje vzťah medzi stavovými veličinami
stavové veličiny
- charakterizujú plyn v rovnovážnom stave
T
-
termodynamická teplota
p -
tlak
V - objem
N - počet molekúl
m - hmotnosť plynu
n - látkové množstvo
p - tlak plynu
V - objem plynu
N - počet častíc
T - termodynamická teplota
PRÁCA VYKONANÁ PLYNOM PRI STALOM A PREMENLIVOM TLAKU
Plyn pri zväčšovaní objemu koná prácu
PRVÝ TERMODINAMICKÝ ZÁKON
Prírastok vnútornej energie sústavy DU sa rovná súčtu: - práce W vykonanej okolitými telesami, ktoré pôsobia na sústavu silami
a tepla Q odovzdaného okolitými telesami sústave
súčasne zohrievame stykom s teplejším telesom, - plyn zväčšuje svoju vnútornú energiu
Zmena vnútornej energie plynu nastáva v dôsledku: - práce vykonanej vonkajšou silou, - tepla, ktoré prijme plyn od teplejšieho telesa
Ak sústava energiu prijíma, jej vnútorná energia sa zväčšuje
Ak sústava energiu odovzdáva, jej vnútorná energia sa zmenšuje