teorie ke zkoušce

mol/Na=3/2*k*T, Bude vpředu vždy 3/2? ....Ano, n ideál. plynu + volný pohyb 1 částice bodu(1 atom. molekuly plynu) ...i=3*1-0=3, dvojatom. plyn - í=3*2-1=5...L=1,n=2, trojatom. plyn - i= 3*3-3=6....L=3,n=3, Počty stupnů volnosti - i=3*n - L (n= počet st. volnosti, L= počet vazebných podm.).....pro 2atom. plyn = U1=5/2*k*T, pro 3atom. plyn = U1=6/2*k*T=3*k*T== oboje je tuhá vazba , vsk=(3*k*T/m)˝ » T=1/3*m*v˛sk/k »» p= 1/V*T*n*R=(1/3*m*n*R*v˛sk) / (k*V) ,......n=N/Na...n=m/M=m1*Na/M, TERMODYNAMIKA : energet. část termiky, sleduje vzájemnou ?, (práce, teplo, energie) , 1. Teplo a energie - část U kterou si soustava předává s jinou TS nebo s okolím. ........dV=Q, P=0= Ts nekoná práci, Q › 0přijaté, Q ‹ 0 vydané, Práce TS - dv=F*dx=p*S*dx=p*dV, dw= p*dV.....N=∫dw=∫dV....(w›0 při expanzi - rozpínání plynů- práci koná plyn, w‹ 0 stlačování plynu, práci konají vněj. síly), Práce při jednoduchých dějích - V= konst. → izochorický děj...w=0, p=konst. → izobarický děj....w=p*∫dV=p*(v2-V1), T=konst. → izotermický děj .....w= ∫T*n*R*dV/V=n*T*R*ln (V2/V1)= p1*V1*ln (V2/V1)....p=(I/V)*n*R , pokud plynu nedodáváme teplo, děje se práce na úkor úbytku teploty TS........w= - ∆V, w+∆V=0, První Termodynamická věta - zákon zachování energie TS.....dQ=dV+p*dV → Q= ∆U+∫p*dV, Jednoduché děje - a) T=konst. ...∆U=i*n*R*∆T/2=0 (i= počet st. volnosti), Q=w=n*R*T*ln(V2/V1), b) p=konst. Q=∆U+p*(v2-V1), c) V=konst. w=0...Q=∆U=i*R*n*∆T/2, 3. Měrná tep. kapacita - je teplo, které musíme dodat 1 kg látky aby látka zvýšila teplotu o 1 K., univerzální ? - c=1/m*δQ/δT (J*K na(-1)*kg na(-1)), u pevných látek: c= 1/m*dQ/dT.......cv=1/m*(δQ/δT)*v=konst. -měrná tep. kapacita při konst. objemu.....cp=1/m*(δQ/δT)p=1/m*K.., Molární tep. kapacita - C= 1/n*dQ/dT....dQ/dT=m*c=n*c=dQ/dT, Poissonova konst. – Cp*n=Cp*m, γ=cp/cv....dQ=dV=n*i*R*d*T/2, pv=n*R*T(d/dT) (n=látkové množ.).......0=(dp/dT)*V+p*(dV/dT)=n*R == p*dV=n*R*dT......cv=1/n*(dQ/dT=1/2*(R) (i= počet st. voln. molekul plynů)......dQ=n*i*R*dT/2+p*dV.....cp=1/n*(dQ/dT)= n*i*R/2+n*R=R*(i/2+1) ), Cp-Cv=R
Jednoduchá rovinná stěna
λ= (λ*S *▲T/d) /▲T= λ*S/d, RT=1/ λ=d/ λ*S
S..čelní plocha stěny, d.tloušťka stěny
Mayerova rovnice
Cp-Cv=i/2 R+R-1/2R,Cp-Cv=R, R…plynová konstanta
Kalorimetrická rovnice
Q=m*c*(T2-T1),Qk=mk*ck*(T-Tk),ΣQk=0, Σmk*ck*(T-Tk)=0
c=1/m*dQ/dT, IdQ=Ic*m*dT, n…počet látek, které se účastní
tepelné výměny(nezahrnuje změny skupenství)
Adiabatický děj
Látka si nevyměňuje teplo s okolím, je tepelně izolovaná, Q=0
V dp+p dV=n*R dT→0=i/2*n*R dT+p dV….termodynamická věta
pro adiabatický děj. 0=i/2*(p dV+V dp)+p dV, 0=(i/2+1)*p dV+i/2*V dp,
0=((i/2+1) / i/2 )*p dV+V dp, po|p dp/p= -γ(vo-v)|dV/V, ln p/po= ln V/Vo -γ →p/po=V/Vo –γ ,p*V=n*R*T, V=(n*R*T)/p, p*V γ= po*Voγ=konst.-adiab.rce…u adiab.děje je p*V γ konstantní dV= -W, W= - | dV=n*i/2*R*(T2-T1)=n*cv*(T1 -T2),kde R..molární konst. a n..počet molů
Carmotův cyklus
Kruhový děj-děj,který se po určité době vrací do svého výchozího stavu.
1→2 p1V1=p2V2, 2→3 p2V2 na γ=p3V3 na γ, 3→4 p3V3=p4V4, 4→1 p4V4 na γ=p1V1 na γ, 1→2 Q=p1V1/*lnV2/V1=W12 >0, 2→3 W23=n*Cv*(T-To) >0
3→4 W34=p3V3*V4/V3= - p3V3*lnV3/V4, 4→1 W41=n*Cv*(To-T)= -n*Cv*(T-To)1, ε=T/T-To, Q>W, Q..teplo
odevz do tep. prostředí
Fázové přeměny(skupenské přeměny)
1.Skupenství, fáze a Gibs. pravidlo
Fáze je homogenní oblast v látce, která je ostře ohraničená
Skupenství je podmnožina pojmu fáze, patří do kategorie fáze
PŤ:Jedna látka může vystupovat v několika verzích=skup.pevné, kapalné, plynné
f…počet fází v jedné látce, s…počet složek v jedné fázi
Složka – chem složení v látce (několik komponentů z více složek),např vlhká cihla= voda + keramika
Homogenní látka má v celém objemu stejné vlastnosti
Heterogenní l.(nehomogenní) nemá v celém objemu stejné vlastnosti.
Koexistence současná existence v daném čase Počet stupňů volnosti TS uvádí kolik stav. veličin potř. k úplnému popisuTS,max i=4, i=s-f+2…Gibbsovo pravidlo
1.vlhká cihla:f=2, s=2 i=2-2+2=2
2.led ve vodě s=1,f=2, i=1-2+2=1
3.voda+led+pára i=1-3+2=0..trojný bod vody=látka ve všech skupenstvích
nehom.směsi..počet složek může být větší než počet fází, i>=2
Rovnovážný diagram
k..kritický bod, pro vyšší tlaky již nelze dosáhnout plynného skupenství, zvyšováním tlaku před K plyn zkapalňujeme
Claus.Clap. rovnice
určuje směrnici látky v daném bodě, l..měrné skup.teplo=hodnota tepla,kterou musíme dodat(odebrat)1 kg látky, aby změnila skup.
dp/dT= l / (v2-v1)*T, v=1/ρ..měrný objem, v2..vyšší skup, v1 nižší skup.
Křivka 12 … v2>v1..normální chování látky, v2Ck…nenasycená pára(přehřátá)Cv=Ck…nasycená páraCv