Izotermický děj - příklady (VY_32_INOVACE_FY.1.15)
Download
Report
Transcript Izotermický děj - příklady (VY_32_INOVACE_FY.1.15)
Škola:
Šablona:
Název projektu:
Číslo projektu:
Autor:
Tematická oblast:
Název DUMu:
Kód:
Datum:
Cílová skupina:
Klíčová slova:
Anotace:
Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7
III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT
CZ.1.07/1.5.00/34.0940
Hana Pospíšilová
Termodynamika
Izotermický děj - příklady
VY_32_INOVACE_FY.1.15
3. 12. 2012
Žáci středních škol
Izotermický děj, izoterma, Boylův – Marriotův zákon
Příklady navazují na DUM „Izotermický děj“
(VY_32_INOVACE_FY.1.14), slouží k procvičení a
hlubšímu porozumění dané problematiky.
Izotermický děj
PŘÍKLADY
V grafu jsou vyznačeny tři izotermy
pro stejné množství plynu.
Porovnejte jejich teploty.
T1 T2 T3
Zdroj: autor
Zvolíme-li si libovolný
objem plynu, odpovídají
tomuto objemu (díky
různým izotermám)
různé tlaky. Větší tlak
znamená větší teplotu.
Příklad č.1: Jak se změní tlak plynu, jestliže se při
stejné teplotě zvětší jeho objem
a) trojnásobně, 1
V
V
p
2
p
2
1
b) na polovinu, 2 2 1
c) o jednu čtvrtinu? V2 5 V1 p2 4 p1
Ad a)
p1V1 p2V2
4
p1V1
p2
,
V2
5
V2 3 V1
p1V1 1
p2
p1
3 V1 3
Pokud se při stejné teplotě zvýší objem trojnásobně, pak
se tlak trojnásobně zmenší.
Příklad č.2: Hustota vodíku za normálních podmínek
je 9·10-5 g/cm3. Jaká bude hustota vodíku, jestliže ho
stlačíme tlakem 107 Pa?
Řešení:
p1V1 p2V2
p2 1
2
p1
V
m
m
m
p1 p 2
1
2
107 Pa 9 105 g cm3
3
3
2
9
10
g
cm
5
10 Pa
Hustota vodíku bude 9 ·10-3 g·cm3
.
Příklad č.3: Potápěč vypustil z úst v hloubce 20 m
kulovou bublinu vzduchu. Jak se změní objem
bubliny, která vystoupí k hladině o 10 m z původní
hloubky? Předpokládejte, že se s hloubkou teplota
vody nemění.
Řešení:
p1V1 p2V2
h1 20 m
h2 10 m
p A h1 g V1 p A h2 g V2
5
p A 10 Pa
p A h1 g V1
1000kg m 3
V2
g 10 m s 2
p h g
A
2
Řešení:
h1 20 m
p1V1 p2V2
h2 10 m
p A h1 g V1 p A h2 g V2
p A h1 g V1
1000kg m
V
p A 105 Pa
3
g 10 m s
2
2
10
20 1000 10 V1 3 105 V1
1,5 V1
5
5
2 10
10 10 1000 10
5
V2
p A h2 g
Bublina se zvětší o 50 %.
Při výstupu potápěče z vody mu může být nebezpečné rozpínání plynu
v tkáních a tělních tekutinách (tzv.potápěčská nemoc/kesonová nemoc).
Příklad č.4: Jak velký objem bude zaujímat 10 l
vzduchu, jestliže při stejné teplotě zvýšíme jeho
tlak z normálního na 1 MPa?
V2 1l
Příklad č.5: Plyn o objemu 130 l má tlak 50 kPa.
Jaký bude jeho tlak, jestliže zmenšíme jeho
objem na 30 % z původního objemu?
5 5
V2 0,3 V1 p2 3 10 Pa
Zdroje
BARTUŠKA, Karel a Emanuel SVOBODA. Fyzika
pro gymnázia: Molekulová fyzika a termika. Praha:
Prometheus, 2001. ISBN 80-7196-200-7.
NAHODIL, Josef. Sbírka úloh z fyziky kolem nás.
Praha: Prometheus, 2011. ISBN 978-80-7196-409-4.
Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a
vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv
další využití podléhá autorskému zákonu. Veškerá vlastní díla
autora lze bezplatně dále používat i šířit při uvedení autorova
jména.