Vyýpisky 13

IV. T E R M I K A
- nauka o teple, tepelné energii, (o vnitřní energii).
Obvyklé dělení:
termometrie – definuje teplotu, zabývá se jejím měřením.
kinetická teorie – vysvětluje podstatu tepelných jevů. Je to teorie statistická (vysvětlující).
3. termodynamika – zkoumá zákonitosti vzájemné přeměny tepla a práce. Základ termodynamiky = 3 principy (axiomy). Je to teorie fenomenologická (popisná).
…………………………………………………………………………………………………………

- základním pojmem teplota. Definuje teplotní stupnice. Popisuje metody měření teploty.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Pojem teploty . . . ze subjektivních pocitů tepla a chladu, silně závislých na teplotním stavu pokožky. ( Lidé . . . 2 systémy čidel: pro chlad v pokožce, pro teplo hlouběji pod pokožkou.)
( nutnost objektivního měření teploty: lze využít závislosti fyz. veličin na teplotě (el. odpor, objem, tlak plynu, . . . ).
…………………………………………………………………………………………………………
Teplota . . . mírou intenzity tepelného pohybu atomů a molekul, mírou stř. hodnoty jejich kin. energie.
Teplota charakterizuje stav systému. Je to stavová veličina.
Je-li teplota stálá . . . pak systém v termodynamické rovnováze.
Termodynamická rovnováha = tepelná rovnováha.
Jednotlivé stavy tepelné rovnováhy . . . kvantitativně vyjádřeny pomocí spojitě proměnného parametru – pomocí teploty ( t, T, ( ).
Nultý princip termodynamiky:
Jsou-li dvě nebo více těles v termodynamické rovnováze s tělesem dalším, pak jsou všechna tato tělesa v termodynamické rovnováze.
Nebo: Jsou-li dvě tělesa v tepelné (termodynamické) rovnováze, pak mají i stejnou teplotu.
V praxi jedno z těchto těles = teploměr.
…………………………………………………………………………………………………………
( Pro měření teploty je nutná teplotní stupnice:
1. Celsiova teplotní stupnice (t, ():
- dvě základní teploty: bod tání ledu (00C) při normálním atmosférickém
bod varu vody (1000C) tlaku 1013,25 hPa
………………………………………………………………………………………
2. Kelvinova teplotní stupnice (též absolutní t.s.) - T:
zvolena jedna základní teplota, teplota trojného bodu vody. (Trojný bod vody . . . stav, ve kterém v tepelné rovnováze všechna 3 skupenství vody.) Trojnému bodu vody přiřazena teplota 273,16 K (přesně).
Definice teplotního stupně kelvin :
1K = - tá část teploty trojného bodu vody.
………………………………………………………………………………………….
( Vztah mezi teplotními stupnicemi:
0K T0=273,15K 273,16K
T/K


- 273,150C 00C 0,010C t /0C


(
(129)

Pro teplotní rozdíly však platí:

(130)
…………………………………………………………………………………………………………3. Termodynamická teplotní stupnice ( T):
Účinnost ( Carnotova tepelného stroje (ideálního stroje)

(131)
kde T1 , resp. T2 je teplota teplejší „lázně“, resp. chladnější „lázně“.
Ze známé teploty jedné „lázně“, lze teplotu druhé „lázně“ vypočítat. Účinnost Carnotova cyklu



W = práce strojem vykonaná
Q1 = energie (tepelná) strojem přijatá
…………………………………………………………………………………………………………
Poznámka: Ve Velké Británii a v USA ještě používána Fahrenheitova teplotní stupnice. (Fahrenheit nar. 1686 v Polsku.)
00F . . . . . teplota směsi soli a ledu
320F . . . . 00C
98,60F . . . teplota lids. T ěla
................................................................................................................................................................

Délková roztažnost pevných látek:

(132)

ℓ . . . . délkový rozměr tělesa při teplotě t 0C
ℓ0 . . . délkový rozměr tělesa při teplotě 00C
( . . . součinitel teplotní délkové roztažnosti, [ ( ] = (0C)-1
Vztah (132) pouze pro nepříliš široký interval (běžných) teplot.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .