Transcript Izochorický děj - příklady - Gymnázium Slovanské náměstí

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
Izochorický děj - příklady
VY_32_INOVACE_FY.1.17
6. 12. 2012
Žáci středních škol
Izochorický děj, izochora, Charlesův zákon
Příklady navazují na DUM „Izochorický děj“
(VY_32_INOVACE_FY.1.16), slouží k procvičení a
hlubšímu porozumění dané problematiky.
Izochorický děj
PŘÍKLADY
Nakreslete graf závislosti tlaku a teploty
ideálního plynu stálé hmotnosti při
izochorickém ději.
Při izochorickém ději s ideálním plynem stálé
hmotnosti je tlak plynu přímo úměrný jeho teplotě
(Charlesův zákon), tj. p · konst = T.
Video:
http://www.vascak.cz/data/dumy/mfflash.php?submit=11&p=2080&r=818
Připomenutí:
izochora
Zdroj: autor
Říká se, že pokud necháme kolo na
sluníčku, může duše kvůli zahřátí
prasknout. Vysvětli.
Při zahřívání vzduchu v duši se zvětšuje rychlost
molekul a tedy i tlak v duši. Může se stát, že tlak
překročí hranici, při které duše praskne. Objem se
prakticky nemění, můžeme tedy tento děj považovat
za izochorický.
Příklad č.1: Jak se změní teplota ideálního plynu
při izochorickém ději, jestliže se jeho tlak
a) zmenší na polovinu
T2  3  T1 
T2  1,3  T1 
b) vzroste na trojnásobek
c) zvětší o 30 %
Ad a)
p1 p 2

T1 T2
p
T
2
1
 T2 
p1
1
p1T1
1
2
T2 
 T1
p1
2
1
p 2  p1
2
Pokud se tlak zmenší na
polovinu, pak i teplota klesne
na polovinu původní hodnoty.
Příklad č. 2: Pneumatika automobilu je nahuštěna
na tlak 200 kPa. Jak se změní tlak vzduchu v
pneumatice, jestliže se během jízdy zvýší teplota
vzduchu ze 20 °C na 60 °C ? Přepokládejme, že
objem pneumatiky se nezmění.
Řešení:
p1  200 kPa  2  105 Pa
t1  20 C  T1  293,15 K
t 2  60 C  T2  333,15 K
p2  ? Pa
p1 p 2

T1 T2
p1T2
 p2 
T1
Řešení:
p1  200 kPa  2  105 Pa
t1  20 C  T1  293,15 K
t 2  60 C  T2  333,15 K
p2  ? Pa
p1 p 2
p1T2

 p2 
T1 T2
T1
2  105 Pa  333,15 K
5
p2 
 2,27  10 Pa
293,15 K
Jestliže se teplota vzduchu v pneumatice zvýší na 60 °C,
bude v pneumatice tlak přibližně 227 kPa.
Příklad č. 3: Ideální plyn uzavřený v nádobě má při
teplotě 15 °C tlak 150 kPa. Při jaké teplotě bude mít
tlak 0,9 MPa? Předpokládejme, že vnitřní objem
nádoby se nezmění.
Řešení:
t1  15 C  T1  288,15 K
p1  150 kPa  p1  1,5 104 Pa
p2  0,9 MPa  p2  9 105 Pa
t 2  ? C
p 2T1
p1 p 2
 T2 

p1
T1 T2
Řešení:
t1  15 C  T1  288,15 K
5

p

1
,
5

10
Pa
p1  150 kPa
1
5

p

9

10
Pa
p2  0,9 MPa
2
t 2  ? C
p1 p 2
p 2T1
 T2 

T1 T2
p1
9  105 Pa  288,15 K
 1728,9 K
T2 
5
1,5  10 Pa

Ideální plyn bude mít tlak
0,9 MPa při teplotě 1455,75 °C.
t 2  1455,75 C
Zdroje
BARTUŠKA, Karel a Emanuel SVOBODA. Fyzika pro
gymnázia: Molekulová fyzika a termika. Praha: Prometheus,
2001. ISBN 80-7196-200-7.
KRYNICKÝ, Martin. Izochorický děj. Fyzika SŠ.realisticky.cz
[online]. 2010 [cit. 2013-04-17]. Dostupné z:
http://www.realisticky.cz/ucebnice/02%20Fyzika%20S%C5%A0/02
%20Molekulov%C3%A1%20fyzika%20a%20termika/03%20Plynn
%C3%A9%20skupenstv%C3%AD,%20kruhov%C3%BD%20d%C4
%9Bj/08%20Izochorick%C3%BD%20d%C4%9Bj.pdf
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.