Gymnázium Vincence Makovského se sportovními třídami Nové Město na Moravě

VY_32_INOVACE_FYZ_RO_05

Digitální učební materiál

Sada: Molekulová fyzika a termika

Téma: Izochorický děj

Izobarický děj

Autor: Mgr. Jan Rosecký

Předmět: Fyzika

Ročník: 2. ročník VG

Využití: Prezentace určena k výkladu látky z molekulové fyziky a termiky na gymnáziu.

Anotace: Prezentace se skládá z úvodního opakování, vyvození látky k tématům izochorický a izobarický děj a závěrečného shrnutí (procvičení učiva).

Šedé texty a grafy jsou při výkladu na interaktivní tabuli dopisovány a dokreslovány. Před použitím prezentace je doporučeno je smazat.

Molekulová fyzika a termika

Izochorický dějIzobarický děj

Gymnázium Vincence Makovského se sportovními třídami Nové Město na Moravě

Opakování

• Jaký je objem 5 mol hélia při teplotě 0 °C a normálním atmosférickém tlaku?Jaký je objem 5 mol kyslíku za stejných podmínek?

Opakování

Stavová rovnice ideálního plynu:

– obecný tvar:

– při stálé hmotnosti, počtu molekul:

– při izotermickém ději:

– pokud se nemění objem plynu (plyn je v uzavřené nádobě):

– pokud se nemění tlak plynu:

Izochorický děj

= stavová změna, při které se objem nemění,

– Charlesův zákon (Gay-Lussacův zákon pro izochorický děj):

Podíl tlaku a teploty je při izochorickém ději konstantní.

Při izochorickém ději je tlak plynu přímo úměrný termod. teplotě.

– simulace PhET

– simulace Vaščák

Izochorický děj

Jacques Alexandre Cézar Charles (1746–1823)• francouzský fyzik samouk• první balon plněný vodíkem, první pilot• určil tepelnou roztažnost vzduchu

Joseph Louis Gay-Lussac (1778–1850)• francouzský fyzik• profesor na Sorboně, poslanec, senátor• výzkum vlastností plynu → létal v balonu• zdokonalil rtuťový teploměr• objevil složení vody, objevil bór a jód

Obr. 2

Obr. 1

Izochorický děj

a) izochorické zahřívání:

↑ ↑ dodáváme

b) izochorické ochlazování:

↓ ↓ odebíráme

– závislost tlaku na objemu:

– izochora = úsečka

– pro skutečné plyny jen při vysoké teplotě a nízkém tlaku

Obr. 3

Procvičení

Za daných podmínek považujeme uvedené plyny za ideální plyn.• Jak se mění tlak plynu při zahřívání při stálém objemu plynu?• Užitím modelu ideálního plynu vysvětlete, proč se zvětší tlak

plynu, jestliže se jeho teplota zvětší při stálém objemu a hmotnosti.

• V nádobě je uzavřen plyn o teplotě 27 °C a tlaku 200 kPa.Při jaké teplotě bude tlak plynu v nádobě 0,5 MPa?

Izobarický děj

= stavová změna, při které se tlak nemění,

– Gay-Lussacův zákon (pro izobarický děj):

Podíl objemu a teploty je při izobarickém ději konstantní.

Při izobarickém ději je objem plynu přímo úměrný termod. teplotě.

– simulace PhET

– simulace Vaščák

Izobarický děj

a) izobarické zahřívání:

↑ ↑ dodáváme

b) izobarické ochlazování:

↓ ↓ odebíráme

– závislost tlaku na objemu:

– izobara = úsečka

– pro skutečné plyny jen při vysoké teplotě a nízkém tlaku

Procvičení

Za daných podmínek považujeme uvedené plyny za ideální plyn.• Jak se mění objem plynu při zahřívání při stálém tlaku plynu?• Užitím modelu ideálního plynu vysvětlete, proč se zvětší objem

plynu, jestliže se jeho teplota při stálém tlaku a hmotnosti zvětší.• V nádobě je plyn o teplotě 27 °C a objemu 2 dm3.

Při jaké teplotě bude objem plynu v nádobě 5 dl při stejném tlaku?

Zdroje

• Obr. 1:File:Jacques Alexandre César Charles.jpg [online]. Wikipedie: Otevřená encyklopedie, 2011 [cit. 2012-10-14]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jacques_Alexandre_C%C3%A9sar_Charles.jpgvolné dílo

• Obr. 2:Soubor:Gaylussac.jpg [online]. Wikipedie: Otevřená ecyklopedie, 2005 [cit. 2012-10-14].Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Gaylussac.jpgvolné dílo

• Obr. 3: autor