Metodická príručka molekulárnej fyziky a tepelných javov. Prečo sa tepelné javy študujú v molekulovej fyzike?

Navrhnuté na vykonávanie experimentov na štúdium tepelných javov, zákonov molekulárnej kinetickej teórie a termodynamických princípov pomocou digitálnych snímačov teploty.

Súprava vám umožňuje vykonať 13 demonštračných experimentov vrátane:
3. Spaľovacie teplo paliva
5. Konvekcia v plyne
6. Výmena tepla medzi vrstvami kvapaliny
7. Prenos tepla sálaním
9. Práca trecej sily
10. Zmena vnútornej energie pri deformácii telesa

zlúčenina:

1. Digitálne snímače teploty -20..+100 C – 2 ks.
2. Digitálny snímač teploty 0...1000 C (má 3 meracie rozsahy)
3. Tepelne odolné sklo
4. Skúmavky so zátkami
5. a iné zariadenia na vykonávanie fyzikálnych experimentov
6. Plastová odkladacia miska s priehľadným vekom
7. Disk so softvérom na vykonávanie experimentov

Digitálne snímače obsiahnuté v súprave sú kompatibilné s univerzálnym demonštračným meračom.

Na prácu potrebujete:

*Pozor! Obrázok produktu sa môže líšiť od produktu, ktorý ste dostali. Výrobca si vyhradzuje právo na zmenu konfigurácie a technických charakteristík vzdelávacích pomôcok bez predchádzajúceho upozornenia, bez zhoršenia funkčných a kvalitatívnych ukazovateľov názorných pomôcok.
Informácie o produkte sú len orientačné a nie sú verejnou ponukou v zmysle článku 437 Občianskeho zákonníka Ruskej federácie.

Ciele:

formulovať hlavné ustanovenia IKT; poskytnúť predstavu o veľkosti molekúl; systematizovať a prehĺbiť vedomosti žiakov o veličinách charakterizujúcich molekuly; odhaliť vedecký a ideologický význam Brownovho hnutia; stanoviť povahu závislosti príťažlivých a odpudivých síl na vzdialenosti medzi molekulami, zvážiť štruktúrne vlastnosti a vlastnosti plynných, pevných a kvapalných telies z hľadiska MCT; demonštrácia fyzikálnych modelov, umožňujúca identifikovať hlavné vzory a osvojiť si základné pojmy MCT, pomocou ktorých sa zoznámi s novým materiálom na základe predtým získaných vedomostí;
rozvíjať schopnosť zdôrazniť hlavnú vec, zovšeobecniť a systematizovať, definovať a vysvetliť pojmy:
kultivovať usilovnosť, presnosť a jasnosť pri odpovediach;

Výbava a viditeľnosť:

počítač
interaktívna tabuľa SmartBoard
prezentácia lekcie v MS PowerPoint

Počas vyučovania

jaOrganizovanie času

pozdrav študentov
označiť tých, ktorí sú neprítomní;
stanovenie cieľov a cieľov lekcie

II. Učenie sa nového materiálu

Úvod do MCT – vedená formou rozhovoru (snímka 2-5, tlačidlo « Prečo sa tepelné javy študujú v molekulovej fyzike? » ), sú zobrazené fyzikálne modely tepelného pohybu plynov, kvapalín a pevných látok (snímka 4).

Základné ustanovenia IKT (snímka 6, tlačidlo „Základné princípy molekulárnej kinetickej teórie. Rozmery molekúl“)

Odhad molekulovej veľkosti na základe fyzikálneho modelu (snímka 7, prechod zo snímky 6) a počet molekúl (snímka 7) – formou rozhovoru a prieskumu.

Hmotnosť molekúl množstva látky (snímka 8-10, tlačidlo „Hmotnosť molekúl. Množstvo látky“) učiteľ vysvetľuje novú tému, žiaci zapisujú a odvodzujú vzorce pomocou interaktívnej tabule.

Brownov pohyb (snímka 11, tlačidlo „Brownov pohyb“) sa uvažuje o fragmente videa „Brownov pohyb“ a modeli „Brownovho pohybu“, študenti sa snažia pochopiť a vysvetliť príčinu Brownovho pohybu.

Molekulárne interakčné sily (snímka 12-13, tlačidlo „Interakčné sily molekúl“) je stanovená povaha závislosti síl príťažlivosti a odpudzovania od vzdialenosti medzi molekulami.

Štruktúra plynných, kvapalných a pevných telies (snímka 14, tlačidlo „Štruktúra plynných, kvapalných a tuhých telies“) zvážte štruktúrne znaky a vlastnosti plynných, tuhých a kvapalných telies na základe fyzikálnych modelov a vysvetlite ich z hľadiska MCT.

III. Konsolidácia

Úlohy boli riešené v programe Notebook pre interaktívne tabule SmartBoard.

I. Tréner – správne odpovede sa vkladajú na miesto chýbajúcich slov ťahaním.

Správne odpovede sú podčiarknuté.

1. Doplňte chýbajúce slová

Všetky látky sa skladajú z……………...,……………… A………………… .

Možnosti odpovede

atómov protóny jadier elektróny ióny molekuly

2. Doplňte chýbajúce slová

Všetky molekuly sú in ……………, ……………….pohyb.

Možnosti odpovede

usporiadaný nepretržitý rovnomerný pomalý pohyb chaotický

3. Doplňte chýbajúce slová

Pôsobiť medzi molekulami sila………………. A ………………….

Možnosti odpovede

odpudzovanie gravitácia príťažlivosť elasticita

4. Umiestnite správne jednotky merania (systém SI)

5. Je potrebné určiť počet molekúl v 1 decimetrovej zlatej tehličke. Vyberte dostatočný súbor fyzikálnych veličín potrebných na vyriešenie tohto problému.

6. Počet molekúl danej látky sa určí ako:

7. Množstvo látky sa určí ako:

8. Nakreslite približné usporiadanie molekúl plynu, kvapaliny a pevnej látky. (správnosť sa kontroluje pomocou vnoreného modelu)

9. Nakreslite približné trajektórie pohybu molekúl plynu, kvapaliny a pevnej látky.

IV. Zhrnutie lekcie

Klasifikácia.
Upozornite na bežné chyby
Označte najlepších.

V. Domáca úloha

§ 58 – 62
Cvičenie 11 č. 1-8 párne – 1. možnosť, nepárne – 2. možnosť str. 172
Pripravte správy o vedcoch uvedených pri štúdiu tejto témy.

Aplikácia a prezentácia.(Pre správne fungovanie animovaných modelov je potrebná inštalácia programov Stratum2000 a Flash-player, ktoré sa nachádzajú v priečinku programu.)

« Fyzika - 10. ročník"

Poďme si dať všeobecnú predstavu o význame a význame toho, čo teraz začnete študovať.

Makroskopické telá.

Žijeme vo svete makroskopických tiel. Naše telo je tiež makroskopické telo.

Vo fyzike sú makroskopické telesá veľké telesá pozostávajúce z obrovského počtu molekúl. Plyn vo valci, voda v pohári, zrnko piesku, kameň, oceľová tyč, guľa – to všetko sú príklady makroskopických telies (obr. 7.7).

Mechanika a mechanický pohyb.

Newtonovská mechanika sa zaoberá mechanickým pohybom makroskopických telies – pohybom niektorých telies vzhľadom na iné v priestore v priebehu času.

Mechanika študuje pohyb telies, ale nie je schopná vysvetliť, prečo existujú pevné, kvapalné a plynné telesá a prečo sa tieto telesá môžu meniť z jedného stavu do druhého. Štúdium vnútorných vlastností telies nie je úlohou mechaniky.

V mechanike sa hovorí o silách ako o príčinách zmien rýchlostí telies, ale podstata týchto síl a ich pôvod nie je objasnený. Zostáva nejasné, prečo vznikajú elastické sily pri stlačení telies a prečo vzniká trenie. Newtonovská mechanika neodpovedá na veľa, veľa otázok.

Sám Newton tomu všetkému dobre rozumel. Vlastní významné slová: „Neviem, ako sa svetu javím; Zdá sa mi, že som bol len chlapec, ktorý sa hral na pobreží a zabával sa tým, že som z času na čas nachádzal hladšie kamienky alebo krajšiu mušľu ako zvyčajne, zatiaľ čo Veľký oceán pravdy ležal predo mnou úplne nevyriešený.“

Tepelné javy.

Po mechanickom pohybe sú najnápadnejšie javy spojené s ohrievaním alebo ochladzovaním telies, so zmenou ich teploty. Tieto javy sa nazývajú tepelný.

Mechanický pohyb nespôsobuje žiadne výrazné zmeny v tele, pokiaľ nedôjde ku katastrofálnym kolíziám. Ale zahrievanie alebo ochladzovanie tela ho môže zmeniť na nepoznanie. Intenzívnym ohrevom čírej, no stále viditeľnej vody ju premieňame na neviditeľnú paru. Extrémne ochladenie premení vodu na blok ľadu. Ak sa nad tým zamyslíte, tieto javy sú záhadné a hodné úžasu. Nečudujeme sa, lebo sme si na ne od detstva zvykli.

Je potrebné nájsť zákony, ktoré by dokázali vysvetliť zmeny v telesách, keď sú telesá samotné nehybné a keď sa im z hľadiska mechaniky nič nedeje. Tieto zákony popisujú zvláštny typ pohybu hmoty - tepelný pohyb, vlastné všetkým makroskopickým telesám, bez ohľadu na to, či sa pohybujú v priestore alebo nie.

Tepelný pohyb molekúl.

Všetky telá sa skladajú z atómov a molekúl.
Vyskytujú sa tepelné javy vo vnútri telies a sú úplne určené pohybom týchto častíc. Pohyb atómov a molekúl sa len málo podobá na pohyb psa alebo auta. Atómy a molekuly hmoty podliehajú náhodnému pohybu, v ktorom je ťažké rozpoznať stopy akéhokoľvek poriadku alebo pravidelnosti. Náhodný pohyb molekúl sa nazýva tepelný pohyb.

Pohyb molekúl je náhodný, pretože ich počet v telách, ktoré nás obklopujú, je nesmierne veľký. Každá molekula pri zrážke s inými molekulami neustále mení svoju rýchlosť. V dôsledku toho sa jeho trajektória ukazuje ako mimoriadne zmätená, jeho pohyb je chaotický, neporovnateľne chaotickejší ako pohyb mravcov v zničenom mravenisku.

Náhodný pohyb obrovského množstva molekúl je kvalitatívne odlišný od usporiadaného mechanického pohybu telies. Predstavuje zvláštny druh pohybu hmoty s vlastnými špeciálnymi vlastnosťami. O týchto vlastnostiach sa bude diskutovať ďalej.

Význam tepelných javov.

Zvyčajný vzhľad našej planéty existuje a môže existovať iba v pomerne úzkom teplotnom rozsahu. Ak by teplota prekročila 100°C, tak by na Zemi pri normálnom atmosférickom tlaku neboli žiadne rieky, moria a oceány, nebola by vôbec žiadna voda. Všetka voda by sa zmenila na paru. A ak by teplota klesla o niekoľko desiatok stupňov, oceány by sa zmenili na obrovské ľadovce.

Už zmena teploty len o 20-30°C so zmenou ročných období zmení celý vzhľad planéty v stredných zemepisných šírkach.

S nástupom jari sa začína prebúdzanie prírody. Lesy sa zakrývajú lístím, lúky sa začínajú zelenať. V zime život rastlín zamrzne. Povrch Zeme pokrýva hrubá vrstva snehu.

Ešte užšie teplotné rozsahy sú potrebné na udržanie života teplokrvných živočíchov. Teplota zvierat a ľudí je udržiavaná vnútornými mechanizmami termoregulácie na presne definovanej úrovni. Stačí, aby teplota stúpla o pár desatín stupňa a už sa cítime nezdravo. Zmena teploty o niekoľko stupňov vedie k smrti organizmov. Nie je preto prekvapujúce, že termálne javy pútali pozornosť ľudí už od staroveku. Schopnosť zakladať a udržiavať oheň spôsobila, že človek bol relatívne nezávislý od kolísania teploty prostredia. Toto bol jeden z najväčších vynálezov ľudstva.

Zmeny teploty ovplyvňujú všetky vlastnosti telies. Pri zahrievaní alebo ochladzovaní sa teda menia veľkosti pevných látok a objemy kvapalín. Mechanické vlastnosti telies, ako napríklad elasticita, sa výrazne menia. Kus gumenej hadičky prežije, ak doň udriete kladivom. Ale pri ochladení na teplotu pod - 100°C guma skrehne, ako sklo, a jemný úder rozbije gumenú hadičku na malé kúsky. Až po zahriatí guma opäť získa svoje elastické vlastnosti.

Okrem mechanických vlastností sa pri zmene teploty menia aj iné vlastnosti telies, napríklad odolnosť voči elektrickému prúdu, magnetické vlastnosti atď. Ak teda permanentný magnet príliš zahrejete, prestane priťahovať železné predmety.

Všetky vyššie uvedené a mnohé ďalšie tepelné javy podliehajú určitým zákonitostiam. Objav zákonitostí tepelných javov umožňuje aplikovať tieto javy v praxi a technike s maximálnym prínosom. Na základe týchto zákonov sú navrhnuté moderné tepelné motory, zariadenia na skvapalňovanie plynu, chladiace zariadenia a mnohé ďalšie zariadenia.

Molekulárna kinetická teória.

Dokonca aj starovekí filozofi uhádli, že teplo je typ vnútorného pohybu. Ale až v 18. storočí. konzistentný molekulárnej kinetickej teórie.

Veľký príspevok k rozvoju molekulárnej kinetickej teórie urobil M. V. Lomonosov. Teplo považoval za rotačný pohyb častíc tela.

Cieľom molekulárnej kinetickej teórie je vysvetliť vlastnosti makroskopických telies a tepelné procesy v nich prebiehajúce na základe myšlienky, že všetky telesá pozostávajú z jednotlivých, náhodne sa pohybujúcich častíc.

Veľkosť: px

Začnite zobrazovať zo stránky:

Prepis

1 Štátna vzdelávacia inštitúcia Lýceum 1547 Národná výskumná jadrová univerzita "MEPhI" Fyzikálne laboratórium popis laboratórnych prác pre 8., 9., 10. a 11. ročník lýcea. Sekcia Molekulová fyzika. Tepelné javy. Moskva 2010 Spracoval G.S. Bogdanov

2 Obsah 3 POZOROVANIE TUHNUTIA AMORFNEJ LÁTKY. MERANIE KRYŠTALIZAČNEJ TEPLOTY LÁTKY. 4 VÝSKUM VLASTNOSTÍ PODCHLADENEJ KVAPALINY 5 VÝSKUM IZOCHORICKÉHO PROCESU 7 VÝSKUM IZOTERMICKÉHO PROCESU. 9 ŠTUDIUM PROCESU ISOBAR 10 2

3 1. POZOROVANIE TUHNUTIA AMORFNEJ LÁTKY. Vybavenie: skúmavka so žltou látkou, laboratórny teplomer, laboratórny stojan so spojkou a nôžkou, nádoba s horúcou vodou (jedna na triedu), náramkové hodinky. Obsah a spôsob vykonania práce. Amorfné látky nemajú špecifickú teplotu topenia. Ako sa zahrievajú, postupne mäknú a menia sa na čoraz menej viskóznu kvapalinu. Ako sa táto kvapalina ochladzuje, neustále zvyšuje svoju viskozitu, až kým nestuhne na amorfnú pevnú látku. Vysvetľujú to štrukturálne vlastnosti takýchto látok. V amorfných látkach sú molekuly umiestnené rovnako náhodne ako v kvapalinách, a preto ich prechod do kvapalného stavu a späť nie je sprevádzaný zmenou molekulárnej štruktúry látky, ale pozostáva len z neustálej zmeny pohyblivosti molekúl. . Amorfné pevné skupenstvo a kvapalné skupenstvo teda nepredstavujú dva rôzne stavy hmoty. Teleso vyrobené z amorfnej látky môže formálne zodpovedať charakteristikám charakteristickým pre tuhé látky - zachovať si svoj tvar a objem, ale zároveň byť kvapalinou, v ktorej sa pohyblivosť molekúl výrazne znížila v dôsledku ochladzovania. To, že amorfné látky na rozdiel od kryštalických nemajú špecifickú teplotu topenia a kryštalizácie, možno vidieť porovnaním grafov zmien teploty v čase, pološkrupín pri pozorovaní ochladzovania kryštalických a amorfných látok. Skúmavka s amorfnou žltou látkou sa za prítomnosti učiteľa ponorí do polovice do nádoby s horúcou vodou o teplote C. Po dostatočnom zohriatí látky sa presvedčíme, či je v skúmavke kvapalina. Je do nej ponorený teplomer a jeho hodnoty sa zaznamenávajú v minútových intervaloch. Keď teplota klesne na 40 C, skúmajte látku v skúmavke a uistite sa, že stuhla. Experiment je zastavený. Vytvorte graf teploty látky v závislosti od času a porovnajte ho s grafom vytvoreným počas práce „Meranie teploty kryštalizácie látky“. Sú presvedčení, že pri prechode amorfného telesa z kvapalného do tuhého skupenstva nedochádza ku kryštalizačnému procesu. Poradie práce. 1. Pripravte si tabuľku na zaznamenanie výsledkov merania: Čas, min t, C 2. Určte hodnotu dielika teplomera. 3. Skúmavku so žltou látkou vložte do horúcej vody a roztopte ju. 4. Skontrolujte, či je v skúmavke kvapalina. Keď sa skúmavka nakloní v rôznych smeroch, je zrejmé, že tvar látky v nej sa mení v závislosti od naklonenia, to znamená, že nie je konzervovaná, čo je jeden z rozdielov medzi kvapalinami a tuhými látkami. 5. Umiestnite teplomer do skúmavky a zaistite ho v nohe stojana. 6. Akonáhle sú hodnoty teplomera stanovené, začnite zaznamenávať teplotu v jednominútových intervaloch. 7. Keď teplota klesne na 40 C, uvoľnite skúmavku z nohy stojana a nakláňaním do rôznych smerov skontrolujte, či látka stuhla. 8. Na základe nameraných údajov zostrojte graf závislosti teploty látky v skúmavke od času. Ak je to možné, porovnajte ho s grafom vytvoreným pri vykonávaní práce „Meranie teploty kryštalizácie látky“. 9. Pomocou grafu dokážte, že v skúmavke bola amorfná látka. Kontrolné otázky. 1.Aký je rozdiel medzi grafmi tuhnutia kryštalických a amorfných látok? 2.Aký je vonkajší rozdiel medzi pevnými látkami a kvapalinami? 3

4 2. MERANIE KRYŠTALIZAČNEJ TEPLOTY LÁTKY. Vybavenie: skúmavka so zelenou hmotou, laboratórny teplomer, pohár s horúcou vodou, náramkové hodinky. Obsah a spôsob vykonania práce. V kryštalickej látke tvoria atómy a molekuly usporiadané balenie a podstupujú malé vibrácie okolo svojich rovnovážnych polôh. Keď sa teleso zahrieva, rýchlosť kmitajúcich častíc sa zvyšuje spolu s amplitúdou kmitov. Zvyšovanie rýchlosti pohybu častíc so zvyšujúcou sa teplotou je jedným zo základných prírodných zákonov, ktorý platí pre hmotu v akomkoľvek skupenstve – pevnom, kvapalnom alebo plynnom. Pri určitej teplote sa vibrácie stanú takými energetickými, že usporiadané usporiadanie častíc sa stane nemožným – kryštál sa roztopí. S nástupom topenia sa už dodané teplo nevyužíva na zvýšenie rýchlosti častíc, ale na zničenie kryštálovej mriežky. Preto sa nárast teploty zastaví. Následným ohrevom je zvýšenie rýchlosti kvapalných častíc. V prípade kryštalizácie z taveniny sa vyššie opísané javy pozorujú v opačnom poradí: ako sa kvapalina ochladzuje, jej častice spomaľujú svoj chaotický pohyb; Keď teplota klesne na určitú hodnotu, častice sa pohybujú tak pomaly, že niektoré z nich sa vplyvom príťažlivých síl začnú k sebe pripájať a vytvárajú kryštalické jadrá. Kým všetka látka kryštalizuje, teplota zostane konštantná. Táto teplota je zvyčajne rovnaká ako teplota topenia. Po premene všetkej látky do tuhého stavu začne teplota opäť klesať, čo zodpovedá procesu ochladzovania pevnej látky. Teplota kryštalizácie látky sa teda môže určiť vynesením grafu závislosti teploty od času. Z uvedeného vyplýva, že tento graf bude mať charakteristický rez vo forme segmentu rovnobežného s časovou osou. Teplota zodpovedajúca tejto oblasti bude teplotou kryštalizácie tejto látky. Poradie práce. 1. Pripravte tabuľku na zaznamenanie výsledkov merania: Čas, min t, C 2. Skúmavku s testovanou látkou spustite za prítomnosti učiteľa do nádoby s vodou teploty C a sledujte, ako sa látka topí. 3. Po roztopení všetkej látky preložíme skúmavku do pohára s asi 150 ml horúcej vody a do roztavenej látky vložíme teplomer. 4. Od okamihu, keď teplota látky začne klesať, zaznamenávajte hodnoty teplomera v intervaloch 1 minúty. 5. Pokračujte v zaznamenávaní údajov teplomera a sledujte štádium prechodu látky do tuhého skupenstva. 6. Po ochladení na 45 C zastavte merania. Pomocou získaných údajov vytvorte graf závislosti teploty od času. 7. Pomocou grafu určte teplotu kryštalizácie látky a čas, počas ktorého pokračovala kryštalizácia látky. Kontrolné otázky. 1. Ako sa líšia grafy závislosti teploty od času pri tuhnutí kryštalických a amorfných látok? 2. Ako určiť teplotu topenia kryštalického telesa z grafu zmien teploty látky pri zahrievaní v čase? Dodatočná úloha. 1. Do nádoby nalejte asi 400 ml horúcej vody a ponorte skúmavku so stuhnutou kryštalickou látkou, do ktorej bol predtým zatavený teplomer. 2. Zaznamenávanie údajov teplomeru v intervaloch 1 minúty, pozorovanie zmeny skupenstva látky pri jej zahriatí na 70 C. 3. Na základe nameraných údajov zostrojte graf teploty látky v závislosti od času a určte bod topenia z neho. 4. Porovnajte získané hodnoty teplôt topenia a kryštalizácie látky. 4

5 3. VÝSKUM VLASTNOSTÍ PODCHLADENÝCH KVAPALINY. Vybavenie: skúmavka, ružová látka vo vrecúšku, laboratórny teplomer, nádoba s horúcou vodou (jedna na triedu), sklenená kadička, náramkové hodinky. Obsah a spôsob vykonania práce. Ak sa kryštalická látka v kvapalnom stave ochladí, potom v okamihu, keď jej teplota klesne na bod topenia, by mala začať kryštalizácia. Keď sa však kvapalina dostatočne rýchlo ochladí, kryštalizácia nie vždy stihne nastať a látka skončí pri teplote, ktorá je pod bodom topenia, pričom si zachováva svoj kvapalný stav. Tento jav sa nazýva podchladenie kvapaliny. V rôznych kvapalinách sa podchladenie dosahuje s rôznym stupňom ľahkosti. Niektoré kvapaliny môžu byť podchladené desiatky stupňov pod ich kryštalizačnou teplotou, iné kryštalizujú aj pri najmenšom podchladení. Stav podchladenej kvapaliny je nestabilný, rovnako ako stav presýtenej pary alebo prehriatej kvapaliny. Niektoré podchladené kvapaliny je potrebné iba pretrepať, aby došlo k rýchlej kryštalizácii. Podchladená kvapalina môže tiež kryštalizovať, keď sa k nej pridá kryštál rovnakej látky. Látky, ktoré možno ľahko konzervovať v podchladenom stave, zahŕňajú hyposulfit, salol a vanilín. Ak podchladená kvapalina začne kryštalizovať a má malú výmenu tepla s okolitými telesami, potom uvoľnená energia ohrieva výslednú zmes kryštálov a kvapaliny. Pri nie príliš silnom podchladení, to znamená, keď teplota kvapaliny v čase kryštalizácie nebola oveľa nižšia ako teplota topenia, môže uvoľnené teplo zahriať celý systém na teplotu topenia, po ktorej sa rýchlosť kryštalizácie spomalí. nadol a bude závisieť od rýchlosti, ktorou bude uvoľnené teplo absorbovať okolité telesá. Účelom práce je zostrojiť graf teploty látky v závislosti od času, určiť z neho kryštalizačnú teplotu a sledovať rast kryštálov v podchladenej kvapaline. Predmetom skúmania je ružová látka v skúmavke. Skúmavka sa za prítomnosti učiteľa do polovice ponorí do horúcej vody s teplotou C. Hmota sa rýchlo roztopí. Skúmavka sa prenesie do sklenenej kadičky bez vody alebo sa upne do nohy statívu, vloží sa do nej laboratórny teplomer a v intervaloch jednej minúty sa zaznamenávajú údaje. Aby nedošlo k predčasnej kryštalizácii, treba sklo so skúmavkou chrániť pred nárazmi. Teplomer musí tiež stáť v kvapaline. Keď teplota klesne na 35 C, teplomer sa v kvapaline niekoľkokrát zdvihne a zníži. Tento efekt je dostatočný na to, aby sa začal proces kryštalizácie. Pokračujte v meraní teploty a sledujte tvorbu kryštálov. Experiment je ukončený potom, čo látka po vykryštalizovaní začne chladnúť ako tuhá látka. Poradie práce. 1. Pripravte si tabuľku na zaznamenanie výsledkov merania: Čas, min t, C 2. Určte hodnotu dielika teplomera. 3. Rozdrvte látku vo vrecku a nalejte ju do skúmavky. 4. Skúmavku s látkou vložte do nádoby s horúcou vodou. Keď je látka úplne roztavená, preneste skúmavku do sklenenej kadičky bez vody a vložte do nej teplomer. 5. Akonáhle sú hodnoty teplomera stanovené, začnite zaznamenávať jeho hodnoty v jednominútových intervaloch. 6. Keď teplota klesne na 35 C, premiešajte kvapalinu v skúmavke teplomerom, pričom dávajte pozor, aby ste nepoškodili jej hrot. 7. Keď sa vytvoria prvé kryštály, venujte pozornosť ich tvaru a rýchlosti rastu. 8.Nakreslite graf závislosti teploty látky od času. 9. Pomocou grafu určte: a) teplotu kryštalizácie látky, b) dobu, počas ktorej látka zostáva v stave podchladenej kvapaliny, 5

6 c) dĺžka doby kryštalizácie látky. 10. Po ukončení práce hmotu opäť roztopíme, ochladíme a nalejeme do vrecka. Pozor! Látka ponechaná v skúmavke môže pri dlhšom skladovaní spôsobiť prasknutie. Kontrolné otázky. 1. Aké skupenstvo sa nazýva podchladená kvapalina? 2. Ako možno látku odstrániť zo skupenstva podchladenej kvapaliny? 6

7 4. VÝSKUM IZOCHORICKÉHO PROCESU Vybavenie: priehľadná trubica s kohútikmi, manometrická trubica, meracia páska, statív s pätkou, vonkajšie sklo kalorimetra, laboratórny teplomer, odmerný valec, nádoba s teplou vodou. Obsah a spôsob vykonania práce Účelom práce je štúdium závislosti tlaku plynu na teplote pri jeho izochorickom ochladzovaní. Z Charlesovho zákona vyplýva, že ak sa objem určitého množstva plynu nemení, tak zmena jeho tlaku a teploty spĺňa podmienku: P 1 / T 2 = P 2 / T 2 (1), kde P 1 a P 2 sú tlak plynu v počiatočnom a konečnom stave, a T 1 a T 2 sú teploty v týchto stavoch. Na začiatku experimentu sa stanoví tlak a teplota plynu v zahriatom stave. Potom sa ochladí na konštantný objem a znova sa stanoví tlak a teplota. Potom skontrolujú, do akej miery zmena týchto parametrov zodpovedá rovnosti (1). Testovaným plynom je vzduch vo vnútri priehľadnej trubice. Na jej zahriatie sa trubica tesne vloží do kalorimetrického skla. Predtým je jeden z kohútikov zatvorený. Pokladanie začína od konca, na ktorom je umiestnený uzavretý kohútik, a vykonáva sa tak, že koniec s otvoreným kohútikom je navrchu. Potom sa do pohára naleje teplá voda. Hladina vody by nemala byť o viac ako 5-10 mm vyššia ako otvorený kohútik. Pri zahriatí sa vzduch v hadici roztiahne a z kohútika začnú vychádzať bubliny. Keď sú teploty vzduchu a vody rovnaké, expanzia sa zastaví a prestanú sa vytvárať bubliny. Po oddelení poslednej bubliny sa kohútik zatvorí. Stav vzduchu v hadici v tomto momente sa berie ako počiatočný a začíname zisťovať jeho parametre - teplotu a tlak. Teplota je určená teplomerom na základe teploty vody a tlak je určený údajom barometra triedy - aneroidu. Tento spôsob merania tlaku je možný z nasledujúcich dôvodov. Bubliny sa tvoria, kým sa tlak vzduchu v trubici nerovná súčtu tlaku atmosféry a vodného stĺpca nad kohútikom. Ale keďže hladina vody nad kohútikom je podľa podmienok experimentu len niekoľko milimetrov, tlak vodného stĺpca možno v porovnaní s tlakom atmosféry zanedbať. Na základe toho môžeme predpokladať, že v počiatočnom stave sa tlak vzduchu v trubici rovná atmosférickému tlaku. Po zmeraní počiatočných parametrov vzduchu sa ochladením na izbovú teplotu prenesie do iného stavu. Rúrka sa vyberie z kalorimetra a zavesí sa vo forme cievky na nohu statívu. Noha statívu je vopred pripevnená k tyči vo výške cca 35 cm od povrchu stola. Pod nohu umiestnite odmerný valec, do ktorého sa naleje ml vody. Teplomer sa tiež vyberie z kalorimetra. Potom je jeden z kohútikov pripojený k tlakovej trubici. Toto sa vykonáva v nasledujúcom poradí. Voľný koniec rúrky je ponorený na dno v odmernom valci. Horná časť tubusu je zľahka upnutá v nohe statívu, ale tak, aby vnútorný kanál nebol úplne zablokovaný. Znova skontrolujte, či je spodný koniec trubice ponorený vo vode. Až po týchto operáciách je rúrka pripojená k kohútiku pomocou spojovacieho potrubia. Pri vystavení chladnejšiemu vzduchu v triede sa vzduch vo veľkej trubici ochladzuje, jeho tlak klesá, ale jeho objem zostáva konštantný. Ak otvoríte kohútik, na koncoch manometrickej trubice vznikne tlakový rozdiel a voda z nádoby sa začne nasávať trubicou, kým sa tlak vodného stĺpca v nej a tlak vzduchu vo veľkej trubici nevyrovnajú. atmosferický tlak. to znamená, kým nás zmiatne rovnosť: P at = P 2 + P in, kde P B je tlak v trubici a P B je tlak vodného stĺpca v manometrickej trubici. Preto P2 = P at - Pin. Na základe výšky vodného stĺpca sa určí jeho tlak a pri znalosti atmosférického tlaku sa vypočíta tlak vo veľkej trubici po ochladení P 2. Teplota v trubici sa v tomto momente rovná teplote vzduchu v triede. a určuje sa teplomerom. Po získaní hodnôt P 1, P 2, T 1 a T 2 nájdite pomer tlaku vzduchu k jeho teplote v zahriatom a ochladenom stave a skontrolujte, ako dobre je splnená rovnosť (1) v podmienkach experimentu. . 7

8 Pracovný poriadok 1. Pripravte si tabuľku na zaznamenávanie výsledkov meraní a výpočtov: t 1, С Т 1, К Р 2, Pa t 2, С Т 2, К h, mm Р В, Pa Р 2, Pa Р 1 / T 1 P 2 /T 2 2. Pomocou odčítania teplomera určte teplotu vzduchu v triede t 2. 3. Skúmavku umiestnite do vonkajšieho skla kalorimetra. 4. Naplňte pohár teplou vodou tak, aby otvorený kohútik nebol ponorený viac ako 5-10 mm. 5. Uvoľnením bublín určte moment, kedy sa vyrovnajú teploty vody a vzduchu v trubici. 6. Pomocou teploty vody určte teplotu v trubici t 1. 7. Pomocou barometra - aneroidu určte tlak vzduchu v trubici P 1 = P at. 8. Zatvorte kohútik, vyberte trubicu zo skla a umiestnite ju na statív, ako je popísané vyššie. 9. Pripojte hadičku manometra ku kohútiku podľa postupu uvedeného v predchádzajúcej časti. 9. Plynule otvorte kohútik a sledujte, ako stúpa hladina vody v tlakovej trubici. V momente, keď sa teploty vzduchu vo veľkej trubici a v miestnosti zrovnajú, stúpanie hladiny sa zastaví. Potom zmerajte rozdiel hladín vody v skúmavke a v odmernom valci - h. 11.Vypočítajte tlak vodného stĺpca: Р В = ρgh, kde ρ je hustota vody, g je gravitačné zrýchlenie, h je rozdiel hladín. 12. Vypočítajte tlak vzduchu v trubici po ochladení P 2 = P at - P B 13. Preveďte získané hodnoty teploty na stupne Kelvina T = t Vypočítajte pomery P 1 / T 1 a P 2 / T Urobte záver, ako získaný výsledok do značnej miery zodpovedá vzorcu (1). Uveďte možné dôvody nesúladu medzi experimentálnymi údajmi a teóriou. Testové otázky 1. Prečo možno ochladzovanie vzduchom v experimente považovať za izochorické? 2. Aké podmienky musia byť splnené, aby zmeny parametrov plynu boli v súlade s Charlesovým zákonom 8

9 5. ŠTÚDIE IZOTERMICKÉHO PROCESU. Vybavenie: priehľadná trubica s kohútikmi na koncoch, odmerný valec, krajčírsky meter. Obsah a spôsob vykonania práce. Účelom práce je skontrolovať vzťah medzi objemom a tlakom určitého množstva plynu pri izotermickej kompresii. V súlade s Boyle-Mariotteovým zákonom by tento vzťah mal mať tvar: V 1 P 1 = V 2 P 2 (1), kde V 1 a V 2 sú objemy, ktoré zaberá plyn pred a po stlačení, a P 1 a P 2 - jeho tlak. Predmetom štúdia v tejto práci je vzduch vo vnútri priehľadnej trubice. Pred kompresiou má nasledujúce parametre. Tlak sa rovná atmosférickému tlaku. Objem sa rovná objemu vnútornej dutiny trubice. Teplota zodpovedá teplote vzduchu v triede. Na stlačenie vzduchu v trubici je jeden z ventilov zatvorený. Druhý kohútik zostane otvorený. Koniec trubice s otvoreným kohútikom sa ponorí na dno odmerného valca, ktorý je vopred naplnený vodou izbovej teploty, nie naplnením po okraj mm. Voda vstupuje do trubice cez otvorený kohútik a stláča vzduch, kým sa jeho tlak nerovná vonkajšiemu tlaku. Po stlačení teda budú parametre vzduchu nasledovné. Objem sa bude rovnať objemu vnútornej dutiny mínus objem vody, ktorá vstúpila do trubice. Tlak sa zvýši o veľkosť hydrostatického tlaku vodného stĺpca vo valci. Teplota sa nezmení. Objem vnútornej dutiny rúrky je určený súčinom jej prierezovej plochy a dĺžky. Keďže prierez trubice je po celej dĺžke rovnaký, je vhodné merať objem vzduchu v bežných jednotkách. Jednotka dĺžky vzduchového stĺpca sa berie ako konvenčná jednotka. Takže v počiatočnom stave je tlak určený údajmi barometra - aneroidu a objem je určený meracou páskou po dĺžke vnútornej dutiny. Na meranie tlaku v druhom stave zmerajte rozdiel hladín vody v odmernom valci a v trubici - h. Pomocou vzorca na výpočet hydrostatického tlaku kvapaliny sa vypočíta tlak vodného stĺpca: P in = ρgh, kde ρ je hustota vody. Tlak vzduchu v druhom stave sa bude rovnať súčtu atmosférického a hydrostatického tlaku. Na určenie objemu vzduchu v druhom stave zmerajte dĺžku stĺpca vody vstupujúceho do trubice. Dĺžka vodného stĺpca sa odpočíta od predtým nameranej dĺžky trubice. Po dokončení meraní nájdite súčin tlaku a objemu vzduchu v prvom a druhom stave. Porovnaním získaných čísel dospeli k záveru, že Boyleov-Mariottov zákon je platný. Poradie práce. 1. Pripravte si tabuľku na zaznamenanie výsledkov meraní a výpočtov: l 1, mm Р 1, Pa Δl, mm l 2, mm h, mm Р В, Pa Р 2, Pa l 1 P 1 l 2 P 2 2. Odmerajte dĺžku vzduchového stĺpca v trubici l Zatvorte jeden uzatvárací kohút a ponorte koniec trubice s otvoreným kohútikom do odmerného valca na dno. 4. Zmerajte dĺžku stĺpca vody vstupujúcej do trubice – Δl. 5. Odmerajte rozdiel hladín vody v odmernom valci a v skúmavke - h. 6. Vypočítajte dĺžku vzduchového stĺpca v trubici po stlačení 1 2 = Δl. 7. Vypočítajte hydrostatický tlak vody P = ρgh. 8. Vypočítajte tlak vzduchu v trubici po stlačení P 2 = P 1 + P in. 9. Vypočítajte súčin l 1 P 1 a 1 2 P 2 a urobte záver o tom, ako presne zmena parametrov plynu v experimente zodpovedá Boyle-Mariottemu zákonu. 10. Uveďte dôvody, ktoré ovplyvnili presnosť získaných výsledkov. Kontrolné otázky. 1. Prečo možno proces kompresie vzduchu v tejto práci považovať za izobarický? 2. Aké podmienky musia byť splnené, aby zmeny parametrov plynu boli v súlade so zákonom Boyle-Mariotte? 9

10 6. ŠTÚDIUM PROCESU ISOBAR Vybavenie: priehľadná trubica s dvoma kohútikmi na koncoch, laboratórny teplomer, meracia páska, vonkajšie sklo kalorimetra, nádoba s teplou vodou, nádoba so studenou vodou. Obsah a spôsob vykonania práce Účelom práce je skontrolovať vzťah medzi zmenou objemu a teplotou určitého množstva plynu pri jeho izobarickom ochladzovaní. V súlade s Gay-Lussacovým zákonom by tento vzťah mal mať tvar: V 1 /T 1 = V 2 /T 2 (1), kde V 1 a V 2 sú objemy, ktoré zaberá daná hmotnosť plynu, resp. pred a po ochladení a T 1 a T 2 - jeho teplota. Plyn skúmaný v tejto práci je vzduch umiestnený vo vnútri priehľadnej trubice. Na izoláciu vnútornej dutiny trubice od vonkajšieho prostredia sú na konce pripevnené špeciálne kohútiky. Merania objemu a teploty teplého a studeného vzduchu vo vnútri trubice sa vykonávajú v nasledujúcom poradí. Skúmavka sa pevne umiestni do pohára kalorimetra, otáčaním sa otáča. Kohútik, ktorý sa nachádza v blízkosti dna, sa najskôr zatvorí. Horný kohútik zostáva otvorený. Potom sa do kalorimetra naleje voda zohriata na C. Voda sa naleje tak, aby otvorený kohútik bol ponorený nie viac ako 5-10 mm. Keď sa zohreje, objem vzduchu v trubici sa zvýši a z otvoreného kohútika začnú vystupovať bubliny. V momente, keď sa teplota vzduchu vyrovná teplote teplej vody, emisia bublín sa zastaví. Tento stav vzduchu v trubici sa berie ako počiatočný stav. Teplotu vzduchu v počiatočnom stave T 1 možno určiť meraním teploty vody v pohári. Jeho objem V 1 sa rovná objemu vnútornej dutiny rúrky. Po zmeraní teploty teplej vody sa vzduch prenesie do stavu s inými parametrami. Za týmto účelom zatvorte kohútik, vypustite teplú vodu a naplňte pohár studenou vodou, pričom sa uistite, že jej hladina nad horným kohútikom je rovnaká ako v prvej časti experimentu. Potom sa kohútik opäť otvorí. Pri ochladzovaní sa objem vzduchu zmenšuje a do trubice cez otvorený kohútik pretečie určité množstvo vody. Keď sa teploty vody a vzduchu opäť stanú rovnakými (po 1-2 minútach), začnú určovať parametre plynu v novom stave. Teplota vzduchu je opäť určená teplotou vody. Na zistenie jeho objemu po ochladení zatvorte horný kohútik, vyberte skúmavku z kalorimetra a držte ju vo zvislej polohe a niekoľkokrát ňou prudko zatraste. V tomto prípade sa kvapky vody, ktoré sa dostanú dovnútra, splynú a vytvoria neprerušený stĺpec. Meraním objemu tohto vodného stĺpca a jeho odčítaním od vnútorného objemu trubice sa určí objem vzduchu v konečnom stave. Pri tejto práci je vhodné merať objemy v konvenčných jednotkách po dĺžke stĺpca vzduchu alebo vody: vnútorná dutina trubice má tvar valca a jej objem V = S l, ale plocha prierezu S áno. sa počas experimentu nemení, a aby sa táto hodnota, ktorá sa po dosadení do rovnosti (1) bude stále znižovať, objem sa vyjadrí v jednotkách dĺžky (pozri obrázky 1 a 2). Tlak vzduchu v trubici v prvej a druhej časti experimentu sa rovnal súčtu atmosférického tlaku a tlaku malého stĺpca vody nad otvoreným kohútikom. Keďže sa hladina teplej a studenej vody nemenila, toto množstvo sa počas experimentu nezmenilo, čo znamená, že tlak vzduchu v trubici počas jej chladenia zostal konštantný, čiže proces prebiehal izobaricky. V závere práce sa porovnáva pomer objemu vzduchu k jeho teplote pred a po ochladení. 10

11 Pracovný poriadok 1. Pripravte si tabuľku na zaznamenávanie výsledkov meraní a výpočtov: l 1, cm t 1, C T 1, K Δl, cm l 2, cm t 2, C T 2, K l 1 /T 1 l 2 / T 2 2. Odmerajte dĺžku vzduchového stĺpca v trubici l 1 (obr. 1). 3. Zatvorte jeden kohútik a vložte cievku po cievke do pohára kalorimetra. Nechajte kohútik na hornom konci otvorený. 4.Naplňte pohár teplou vodou a vložte doň teplomer. 5. Pozorujte uvoľňovanie vzduchových bublín z otvoreného kohútika. Hneď ako sa zastaví, určite a zaznamenajte údaj teplomera t 1 (C). 6.Zatvorte kohútik, vypustite teplú vodu, naplňte pohár studenou vodou po predchádzajúcu úroveň a znova kohútik otvorte. 7. Po jeden a pol až dvoch minútach čakania stanovte a zaznamenajte údaj teplomera t 2 (C). 8.Zatvorte kohútik, vypustite vodu, vyberte hadicu z pohára, zatraste ňou a zmerajte dĺžku vodného stĺpca v nej Δl (obr. 2). 9. Vypočítajte dĺžku stĺpca chladeného vzduchu: l 2 = l 1 - Δl. 10. Preveďte zaznamenané hodnoty teplomera na stupne Kelvina: T = t Vypočítajte pomery l 1 / T 1 a l 2 / T 1 a urobte záver o tom, ako presne zmena parametrov plynu v experimente zodpovedá Gay-Lussacovmu zákonu. . 12.Uveďte dôvody, ktoré ovplyvnili presnosť získaných výsledkov. Testové otázky 1. Prečo možno proces ochladzovania vzduchom v tejto práci považovať za izobarický? 2. Aké podmienky musia byť splnené, aby bolo možné použiť Gay-Lussacov zákon pri určovaní parametrov plynu? jedenásť

Termodynamika a molekulárna fyzika 1. Pri teplote 250 K a tlaku je hustota plynu Aká je molárna hmotnosť tohto plynu? Svoju odpoveď uveďte v kg/mol s presnosťou na desaťtisíciny. 2. Vzduch sa ochladil

Lekcia 12 Molekulárna kinetická teória Úloha 1 Z nádoby s pevným lítiom sa odobrali 4 móly tejto látky. Určte, o koľko približne klesol počet atómov lítia v nádobe a dopíšte chýbajúce

4-1 IV.C.1 Stredná kvadratická rýchlosť niektorého plynu za normálnych podmienok je 480 m/s. Koľko molekúl obsahuje 1 g tohto plynu? IV.C.2 Dve identické nádoby obsahujúce oxid uhličitý pri 320 °C

„MOLEKULÁRNA KINETICKÁ TEÓRIA“. Hlavné ustanovenia MKT (molekulárna kinetická teória): Všetky telesá pozostávajú z molekúl; Molekuly sa pohybujú (náhodný, chaoticky Brownov pohyb); Molekuly interagujú

Úloha 1 (5 minút) V nádobe s vodou pláva kastról otočený dnom nahor. Zmení sa hladina vody v hrnci so zmenou teploty okolia? (Tepelná expanzia vody, panva

Yaroslavlská štátna pedagogická univerzita pomenovaná po. K. D. Ushinsky Katedra všeobecnej fyziky Laboratórium molekulárnej fyziky Laboratórne práce 6 Stanovenie pomeru C p / C metódou Clément-Desormes V

Job. 0 ŠTÚDIUM TAVENIA A KRYŠTALIZÁCIE KOVOV Problém. Získajte diagram chladnutia a kryštalizácie kovu Na základe výsledkov kroku nájdite teplotu a špecifické teplo topenia (kryštalizácie)

Odložené úlohy (86) Graf tlak versus objem pre cyklický proces je znázornený na obrázku. V tomto procese plyn 1) koná pozitívnu prácu 2) vykonáva negatívnu prácu 3)

Metodické pokyny na vykonávanie laboratórnych prác.. STANOVENIE TEPLOTNÉHO KOEFICIENTU TLAKU VZDUCHU POMOCOU PLYNOVÉHO TEPLOMERU * * Anikin A.I. Vlastnosti plynov. Vlastnosti kondenz

LABORATÓRNE PRÁCE 1.31 Štúdium izochorického procesu. Karolov zákon. CIEĽ PRÁCE Štúdium závislosti tlaku vzduchu od teploty v uzavretom objeme. Odhadnite polohu absolútnej nulovej teploty

JEDNOTKA 4 „MOLEKULÁRNA KINETICKÁ TEÓRIA“. Hlavné ustanovenia MKT (molekulárna kinetická teória): Všetky telesá pozostávajú z molekúl; Molekuly sa pohybujú (náhodný, chaoticky Brownov pohyb); Molekuly

MINISTERSTVO ŠKOLSTVA RUSKEJ FEDERÁCIE KAZAŇSKÁ ŠTÁTNA ARCHITEKTONICKÁ A STAVEBNÁ AKADÉMIA Katedra fyziky METODICKÉ POKYNY PRE LABORATÓRNE PRÁCE Z FYZIKY pre študentov odborov

Laboratórne práce 6 Stanovenie pomeru merných tepelných kapacít plynov metódou adiabatickej expanzie Vybavenie a materiály:) uzavretá sklenená nádoba s kohútikom; 3) tlakomer; 4) piestové čerpadlo Účel práce:

Úloha 5 pre 8. ročník (školský rok 2017-2018) Vlhkosť. Vriaci. Fázové prechody. Časť 1. Teória a príklady riešenia úloh Nasýtené a nenasýtené dvojice. Vlhkosť. Ako je uvedené v úlohe „Plyn

PRÍPRAVA na OGE 1. ČASŤ TEPELNÉ JAMY 1. V tuhých látkach sa prenos tepla môže uskutočňovať 1. prúdením 2. sálaním a prúdením 3. tepelnou vodivosťou 4. prúdením a vedením tepla 2. Vnútornou energiou

Variant 1 1. Monatomický ideálny plyn dostal 2 kJ tepelnej energie z ohrievača. Ktorý? Urobil prácu? (Proces je izobarický). 2. Zohriať 1 kg neznámeho plynu o 1 K pri konštante

C1.1. V experimente ilustrujúcom závislosť teploty varu od tlaku vzduchu (obr. 1a) dochádza k varu vody pod zvonom vzduchového čerpadla už pri izbovej teplote, ak je tlak dostatočný.

PRÁCA 2 ŠTÚDIUM IZOTERMICKÝCH PROCESOV STLAČOVANIA A EXPANZIE VZDUCHU Účel práce: skontrolovať plnenie Boyleovho-Mariotteho zákona v izotermických procesoch. Úvod Termodynamika sa zaoberá termodynamikou

Banka úloh. Zmena agregačných stavov hmoty. Zákony o plyne. Tepelné stroje. 2.1. Odparovanie a kondenzácia. Nasýtená para. Vlhkosť vzduchu. Pre každú z úloh sú 4 možné odpovede, od

MATERIÁL na prípravu na testovanie, 8. ročník na tému: „Tepelné javy“ VZOR ÚLOH: 1. Aký pohyb molekúl a atómov v plynnom stave látky sa nazýva tepelný pohyb? 2. Čo

1 možnosť A1. "Vzdialenosť medzi susednými časticami hmoty je malá (prakticky sa dotýkajú)." Toto tvrdenie zodpovedá modelu 1) iba tuhé látky 3) tuhé látky a kvapaliny 2) iba kvapaliny

Pojem teploty je jedným z najdôležitejších v molekulárnej fyzike. Teplota je fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje stupeň zahriatia telies. Náhodný chaotický pohyb molekúl sa nazýva tepelný

Laboratórne práce 151 Stanovenie adiabatického indexu vzduchu a výpočet zmeny entropie pri procese výmeny tepla Prístroje a príslušenstvo: sklenený valec s dvojcestným ventilom, čerpadlo, tlakomer, barometer,

PRÁCA 3 STANOVENIE KOEFICIENTA POVRCHOVÉHO NAPÄTIA VODY METÓDOU KAPILÁRNYCH TRUBČIEK Účel práce: Zmerať koeficient povrchového napätia vody metódou kapilárnych trubíc a preskúmať závislosť.

LABORATÓRNE PRÁCE 5.11 STANOVENIE MOLOVÉHO TEPLA VYPAROVANIA VODY PRI TEPLOTE VARU Účel práce: experimentálne stanovenie molárneho tepla vyparovania vody pri atmosférickom tlaku a teplote.

Federálna agentúra pre vzdelávanie Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania Štátna technická univerzita Ukhta (USTU) Testovacie úlohy v molekulárnej

STANOVENIE POMERU ŠPECIFICKÝCH TEPELNÝCH KAPACIT VZDUCHU METÓDOU CLEMANT-DESORMET -- Strana 1 z 6 Laboratórne práce STANOVENIE POMERU ŠPECIFICKÝCH TEPELNÝCH KAPACIT VZDUCHU METÓDOU CLEMANT-DESORMET Tepelná kapacita

Práca 2.2 STANOVENIE POMERU TEPELNÝCH KAPACIÍ PLYNU METÓDOU ADIABATICKEJ EXPANZIE Cieľ práce:) štúdium prvého zákona termodynamiky v rôznych izoprocesoch; 2) experimentálne stanovenie indikátora

Oddiel 1. TEPELNÉ JAVY 1. TEPLOTA. MERANIE TEPLOTY Obtiažnosť 1. úrovne? 1.1. Tehla, ktorá bola predtým nejaký čas v ohni, hodili do vedra so studenou vodou. Ako sa zmenia

Približná banka úloh z fyziky 8. ročník, základná úroveň. 1.1 Súhrnné stavy. Topenie a tuhnutie 1. Stav agregácie látky je určený 1) veľkosťou častíc a vzdialenosťou medzi nimi 2) vzdialenosťou

Úloha 4. Vlhkosť. Vriaci. Fázové prechody. (akademický rok 2014-2015). Nasýtené a nenasýtené páry. Vlhkosť. Ako je uvedené v prvej úlohe, v kvapaline (alebo pevnej látke) pri akejkoľvek teplote

LABORATÓRNE PRÁCE 5.6 STANOVENIE P / C V VZDUCHU METÓDOU CLEMANT DEZORM A VÝPOČET ZMIEN ENTROPIE PRI RÔZNYCH PROCESOCH Účel práce: experimentálne stanovenie pomeru tepelných kapacít C p / C

LETNÁ ŠKOLA 10. ročník profil fyziky a matematiky profil fyziky a techniky 3. júla 2018 ZÁVEREČNÁ KONTROLNÁ PRÁCA ANALÝZA FYZIKY, KRITÉRIÁ HODNOTENIA 1. Vykurovanie miestnosti (4 body) Miestnosť

Sekcia 3: Základy termodynamiky Téma 1: Vnútorná energia. Tepelné javy možno popísať pomocou makroskopických veličín (P, T, V), ktoré je možné zaznamenávať prístrojmi ako tlakomer a teplomer.

MERANIE KOEFICIENTU TEPELNEJ VODIVOSTI KOVU Ciele 1. Vytvorte stacionárny teplotný gradient v kovovej tyči pomocou ohrievača a kalorimetra so studenou vodou. 2. Zmerajte závislosť

LABORATÓRNE PRÁCE 5.9 ZMENA ENTROPIE V IZOLOVANOM SYSTÉME Účel práce: štúdium nárastu entropie pri ireverzibilných adiabatických procesoch. Literatúra: Ch. 6 6,1 6,11; Ch. 3 3,1, 3,4;

Podmienka úlohy Riešenie 2. Molekulárna fyzika a termodynamika 7. Maxwellovo a Boltzmannovo rozdelenie. Boltzmannov vzorec charakterizuje distribúciu častíc v stave chaotickej termiky

Základné pojmy: Tepelné javy Povinné minimum pre predmet fyzika, ročník 8 „a“, „c“, „n“ 1. trimester Tepelný pohyb. Vnútorná energia. Dva spôsoby zmeny vnútornej energie: práca a prenos tepla.

Balón s objemom 2500 m 3 s hmotnosťou plášťa 400 kg má na dne otvor, cez ktorý sa vzduch v balóne ohrieva pomocou horáka. Aká je maximálna hmotnosť, ktorú môže balón zdvihnúť, ak je vzduch

1 Relatívna vlhkosť v uzavretej nádobe je 30 %. Aká bude relatívna vlhkosť, ak sa objem nádoby pri konštantnej teplote zmenší 3-krát? 1) 60 % 2) 90 % 3) 100 % 4) 120 % 2 Výsledkom je

Majstrovská trieda 3. decembra 2016. Termodynamika, časť 2. Problémy. 1. Nádoba s konštantným objemom obsahuje ideálny plyn. Ak sa časť plynu uvoľní z nádoby pri konštantnej teplote, ako potom bude

LABORATÓRNE PRÁCE 5.13 STANOVENIE KOEFICIENTU POVRCHOVÉHO NAPÄTIA KVAPALINY Účel práce: experimentálne stanovenie koeficientu povrchového napätia kvapaliny a jeho závislosti od teploty.

Laboratórna práca 8 Stanovenie pomeru tepelnej kapacity plynu pri konštantnom tlaku k tepelnej kapacite plynu pri konštantnom objeme Účel práce: preštudovať zákony ideálneho plynu a experimentálne určiť

Lekcia na tému: „Tepelný pohyb. Teplota" TEPELNÝ POHYB. TEPLOTA Tento akademický rok začíname štúdiom novej časti fyziky venovanej tepelným javom. Tepelné javy zahŕňajú

Nasýtené a nenasýtené páry. Vlhkosť. Ako je uvedené v prvej úlohe, v kvapaline (alebo pevnej látke) pri akejkoľvek teplote existuje určitý počet „rýchlych“ molekúl, ktorých kinetická energia

Záverečný test, Mechanická veda (tepelné inžinierstvo) 1. Ideálny plyn odovzdal množstvo tepla 300 J a zároveň sa vnútorná energia plynu znížila o 100 J. Práca, ktorú plyn vykonal je 1) 400 J 2) 200

MOLEKULÁRNA FYZIKA A TERMODYNAMIKA Kirillov A.M., učiteľ gymnázia 44, Soči (http://kirillandrey72.narod.ru/) Tento výber testov sa uskutočnil na základe učebnice „Veretelnik V.I., Sivov Yu.A.,

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania "UFA STATE PETROLEUM TECHNICAL UNIVERSITY" Katedra

Zmeny fyzikálnych veličín v procesoch, časť 1 1. Teplota chladničky ideálneho tepelného motora bola znížená, pričom teplota ohrievača zostala rovnaká. Množstvo tepla prijatého plynom z ohrievača

Práca 2.16 Štúdium závislosti viskozity amorfnej látky od teploty a stanovenie aktivačnej energie jej molekúl vody. Vybavenie: konzistomer, stopky, skúmané amorfné teleso, Úvod

18.2 Stavový diagram. Trojitý bod. Fázové premeny sú určené zmenami teploty a tlaku. Na vizuálne znázornenie fázových transformácií sa používa fázový diagram, v ktorom

Zadania pre test 2 Test sa vykonáva v nasledujúcich kapitolách: „Tepelné motory“, „Molekulárno-kinetická teória ideálneho plynu“ a „Agregačné stavy hmoty“. Ak študent absolvoval všetky

ŠTÁTNA UNIVERZITA KALMYK Katedra všeobecnej fyziky Laboratórna práca 9 „Stanovenie tepla premeny vody na paru pri bode varu“ Laboratórium 211 Laboratórna práca 9 „Stanovenie tepla

Tréningové úlohy pre MCT (A) Ktorý jav najpresvedčivejšie dokazuje, že medzi molekulami existujú odpudivé sily?) difúzia) Brownov pohyb) náhodný pohyb molekúl 4)

Individuálna úloha č. 7 1.1. Dve nádoby rovnakého objemu obsahujú kyslík. V jednej nádobe tlak P 1 = 2 MPa a teplota T 1 = 800 K, v druhej P 2 = 2,5 MPa, T 2 = 200 K. Nádoby boli spojené rúrkou

Experimentálna úloha. Pozorovanie ochladzovania vody v nádobe, ak je voda čistá, ak sa na povrch vody naleje tenká vrstva slnečnicového oleja alebo mlieka. Účel práce: naučiť sa merať rýchlosť chladenia

Ministerstvo školstva a vedy, mládeže a športu Ukrajiny Štátna vysoká škola "Národná banská univerzita" Pokyny pre laboratórnu prácu.3 STANOVENIE KOEFICIENTU

2.3. ZÁKLADY TERMODYNAMIE Základné zákony a vzorce Termodynamika študuje tepelné vlastnosti plynov, kvapalín a pevných látok. Fyzikálny systém v termodynamike (zvyčajne nazývaný termodynamický) je

STANOVENIE POMERU C P/C V VZDUCHU METÓDOU CLEMENT-DESORM Príslušenstvo: kompletné experimentálne nastavenie. Úvod. Podľa prvého zákona termodynamiky teplo dodávané do termodynamiky

LABORATÓRNE PRÁCE 21 STANOVENIE POVRCHOVÉHO NAPÄTIA KVAPALIN Účel práce: meranie povrchového napätia kvapalín metódou oddeľovania kvapiek pri izbovej teplote. Výbava: kvapkadlo,

Zostavil: Yargaeva V. A. WORK. KONŠTRUKCIA FUSSIVITNÉHO DIAGRAMU DVOJZLOŽKOVÉHO SYSTÉMU Účel práce: zvládnuť termickú analýzu: zaznamenať krivky chladenia čistých komponentov a binárnych zmesí rôznych

MERANIE KOEFICIENTU VIZKOZITY KVAPALINY STOKESOVOU METÓDOU Pokyny na vykonávanie laboratórnych prác MINISTERSTVO ŠKOLSTVA A VEDY RF NÁRODNÝ VÝSKUM ŠTÁT TOMSK

ÚLOHY NA JEDNOTLIVÉ DOMÁCE ÚLOHY 5 (graf na konci súboru) 1. Vzduchová bublina na dne jazera hlbokého 16 m má objem 1,1 cm 3 Teplota na dne je 5 C, na hladine 16 C. Určite

Práca 22 Stanovenie hustoty zrnitých a pórovitých telies Vybavenie: dve rovnaké nádoby, kvapalinový tlakomer, zrnité alebo pórovité teleso Úvod Ako je známe, hustota látky m ρ =, (1) V kde m je hmotnosť

Virtuálna laboratórna práca 6 STANOVENIE POMERU MOLOVÝCH TEPELNÝCH KAPACIT C / C v PRE VZDUCH (počítačové modelovanie) V.V. Monakhov, A.V. Kozhedub, A.V. Smirnov Účelom práce je experimentálne stanovenie

Laboratórna práca „Meranie zrýchlenia voľného pádu“ Cieľ práce: určiť zrýchlenie voľného pádu pomocou závitového kyvadla. Vybavenie a materiály: statív so spojkou a nohou; váženie nákladu

17.3 Joule-Thomsonov jav Ak sa plyn adiabaticky rozpína a koná prácu, potom sa musí ochladiť, pretože práca, ktorú produkuje, sa vykonáva vďaka jeho vnútornej energii. Bolo to pozorované

FYZIKA 8. ročník Téma vyučovacej hodiny: „Tavenie a tuhnutie telies“ Cieľ vyučovacej hodiny: Predmet: zabezpečiť upevnenie základných pojmov a aplikáciu poznatkov a metód pôsobenia na danú tému; organizovať nezávislé aktivity

ČAS ZLOŽENIA

– show, jazz, modern, folk dance, fantasy, street show, dance show

· Sólo, duet/pár – maximálne 1,45-2,15 min.

· Malá skupina – maximálne 2.00 - 3.00 min.

· Formácia – maximálne 3.00-4.00 min.

· Formácia deti -2,00-3,00 min.

· Miniprodukcia - minimálne 3,00 min, maximálne 8,00 min.

· Výroba – minimálne 4.00 min, maximálne 8.00 min.

Poznámka: Použite svoju vlastnú hudbu. Médiá: MD disky a CD disky (nie viac ako jedna melódia na jednom médiu s uvedením mesta a názvu skupiny). Majte duplicitný záznam.

Molekulárna fyzika. Tepelné javy.

Experimentálne zdôvodnenie hlavných ustanovení IKT:

Molekulárna kinetická teória- náuka o štruktúre a vlastnostiach hmoty využívajúca myšlienku existencie atómov a molekúl ako najmenších častíc chemickej látky. MCT je založená na troch prísne experimentálne overených tvrdeniach:

- Hmota sa skladá z častíc - atómov a molekúl, medzi ktorými sú medzery;

- Tieto častice sú v chaotickom pohybe, ktorého rýchlosť je ovplyvnená teplotou;

- Častice medzi sebou interagujú.

Skutočnosť, že látka skutočne pozostáva z molekúl, sa dá dokázať určením ich veľkosti: Kvapka oleja sa rozprestrie po povrchu vody a vytvorí vrstvu, ktorej hrúbka sa rovná priemeru molekuly. Kvapka s objemom 1 mm 3 sa nemôže šíriť viac ako 0,6 m 2:

Existujú aj iné spôsoby, ako dokázať existenciu molekúl, ale nie je potrebné ich uvádzať: moderné prístroje (elektrónový mikroskop, iónový projektor) umožňujú vidieť jednotlivé atómy a molekuly.

Molekulárne interakčné sily. a) interakcia je elektromagnetickej povahy; b) sily krátkeho dosahu sú detekované vo vzdialenostiach porovnateľných s veľkosťou molekúl; c) existuje taká vzdialenosť, keď sú sily príťažlivosti a odpudzovania rovnaké (R 0), ak R>R 0, potom sily príťažlivosti prevládajú, ak R

Pôsobenie molekulárnych príťažlivých síl bolo odhalené v experimente s olovenými valcami, ktoré sa po vyčistení ich povrchu zlepili.

Molekuly a atómy v pevný vykonávať náhodné oscilácie vzhľadom na polohy, v ktorých sú sily príťažlivosti a odpudzovania od susedných atómov vyvážené. IN kvapaliny molekuly nielen oscilujú okolo rovnovážnej polohy, ale robia aj skoky z jednej rovnovážnej polohy do druhej; tieto skoky molekúl sú dôvodom tekutosti kvapaliny, jej schopnosti mať tvar nádoby. IN plynov zvyčajne sú vzdialenosti medzi atómami a molekulami v priemere oveľa väčšie ako veľkosti molekúl; odpudivé sily nepôsobia na veľké vzdialenosti, takže plyny sa ľahko stláčajú; Medzi molekulami plynu prakticky neexistujú žiadne príťažlivé sily, preto majú plyny vlastnosť neobmedzenej expanzie.

Hmotnosť a veľkosť molekúl. Avogadrova konštanta:

Akákoľvek látka sa teda skladá z častíc množstvo hmoty sa považuje za úmernú počtu častíc. Jednotkou množstva látky je Krtko. Krtko rovná množstvu látky v systéme, ktorý obsahuje rovnaký počet častíc, koľko je atómov v 0,012 kg uhlíka.

Pomer počtu molekúl k množstvu látky sa nazýva Avogadrova konštanta:

Avogadrova konštanta je . Ukazuje, koľko atómov alebo molekúl je obsiahnutých v jednom móle látky.

Množstvo látky možno nájsť ako pomer počtu atómov alebo molekúl látky k Avogadrovej konštante:

Molárna hmota je množstvo rovnajúce sa pomeru hmotnosti látky k množstvu látky:

Molárnu hmotnosť možno vyjadriť ako hmotnosť molekuly:

Na určenie molekulové hmotnosti musíte rozdeliť hmotnosť látky počtom molekúl v nej:

Brownov pohyb:

Brownov pohyb– tepelný pohyb častíc suspendovaných v plyne alebo kvapaline. Anglický botanik Robert Brown (1773 - 1858) v roku 1827 objavil náhodný pohyb pevných častíc viditeľných mikroskopom v kvapaline. Tento jav sa nazýval Brownov pohyb. Tento pohyb sa nezastaví; so zvyšujúcou sa teplotou sa jeho intenzita zvyšuje. Brownov pohyb je výsledkom kolísania tlaku (pozorovateľná odchýlka od priemernej hodnoty).

Dôvodom Brownovho pohybu častice je, že dopady molekúl kvapaliny na časticu sa navzájom nerušia.

Ideálny plyn:

V riedkom plyne je vzdialenosť medzi molekulami mnohonásobne väčšia ako ich veľkosť. V tomto prípade je interakcia medzi molekulami zanedbateľná a kinetická energia molekúl je oveľa väčšia ako potenciálna energia ich interakcie.

Na vysvetlenie vlastností látky v plynnom skupenstve sa namiesto reálneho plynu používa jej fyzikálny model – ideálny plyn. Model predpokladá:

Vzdialenosť medzi molekulami je o niečo väčšia ako ich priemer;

Molekuly sú elastické guľôčky;

Medzi molekulami nie sú žiadne príťažlivé sily;

Keď sa molekuly zrazia medzi sebou a so stenami nádoby, pôsobia odpudivé sily;

Pohyb molekúl sa riadi zákonmi mechaniky.

Základná rovnica MKT ideálneho plynu:

Základná rovnica MCT umožňuje vypočítať tlak plynu, ak je známa hmotnosť molekuly, priemerná hodnota štvorca rýchlosti a koncentrácia molekúl.

Ideálny tlak plynu spočíva v tom, že molekuly pri zrážke so stenami nádoby s nimi interagujú podľa zákonov mechaniky ako elastické telesá. Keď sa molekula zrazí so stenou nádoby, projekcia vektora rýchlosti v x rýchlosť na os OX, kolmú na stenu, zmení svoje znamienko na opačné, ale veľkosť zostáva konštantná. Preto sa v dôsledku zrážok molekuly so stenou mení priemet jej hybnosti na os OX z mv 1x = -mv x na mv 2x =mv x. Zmenu hybnosti molekuly pri zrážke so stenou spôsobuje sila F 1 pôsobiaca na ňu zo strany steny. Zmena hybnosti molekuly sa rovná hybnosti tejto sily:

Pri zrážke podľa tretieho Newtonovho zákona molekula pôsobí na stenu silou F 2, ktorá sa svojou veľkosťou rovná sile F 1 a smeruje opačne.

Existuje veľa molekúl a každá z nich pri zrážke prenáša rovnaký impulz na stenu. Za sekundu prenášajú hybnosť , kde z je počet zrážok všetkých molekúl so stenou, ktorý je úmerný koncentrácii molekúl v plyne, rýchlosti molekúl a ploche povrchu steny: . Len polovica molekúl sa pohybuje smerom k stene, zvyšok sa pohybuje opačným smerom: . Potom celkový impulz prenesený na stenu za 1 sekundu: . Podľa druhého Newtonovho zákona sa zmena hybnosti telesa za jednotku času rovná sile, ktorá naň pôsobí:

Vzhľadom na to, že nie všetky molekuly majú rovnakú rýchlosť, sila pôsobiaca na stenu bude úmerná strednej štvorci rýchlosti. Pretože sa molekuly pohybujú vo všetkých smeroch, priemerné hodnoty druhých mocnín projektovaných rýchlostí sú rovnaké. Preto stredná druhá mocnina projekcie rýchlosti: ; . Potom sa tlak plynu na stene nádoby rovná:

Základná rovnica MKT.

Označenie priemernej hodnoty kinetickej energie translačného pohybu molekúl ideálneho plynu:

Dostaneme

Teplota a jej meranie:

Základná rovnica MKT pre ideálny plyn vytvára spojenie medzi ľahko merateľným makroskopickým parametrom - tlakom - a takými mikroskopickými parametrami plynu, ako je priemerná kinetická energia a molekulárna koncentrácia. Ale meraním iba tlaku nevieme zistiť ani priemernú kinetickú energiu jednotlivých molekúl, ani ich koncentráciu. V dôsledku toho sú na nájdenie mikroskopických parametrov plynu potrebné merania niektorých iných fyzikálnych veličín súvisiacich s priemernou kinetickou energiou molekúl. Toto množstvo je teplota.

Akékoľvek makroskopické teleso alebo skupina makroskopických telies za konštantných vonkajších podmienok spontánne prechádza do stavu tepelnej rovnováhy. Tepelná rovnováha - Toto je stav, v ktorom všetky makroskopické parametre zostanú nezmenené tak dlho, ako si želáte.

Teplota charakterizuje stav tepelnej rovnováhy sústavy telies: všetky telesá sústavy, ktoré sú navzájom v tepelnej rovnováhe, majú rovnakú teplotu.

Na meranie teploty môžete využiť zmenu akejkoľvek makroskopickej veličiny v závislosti od teploty: objemu, tlaku, elektrického odporu atď.

Najčastejšie sa v praxi využíva závislosť objemu kvapaliny (ortuti alebo alkoholu) od teploty. Pri kalibrácii teplomera sa ako referenčný bod (0) zvyčajne berie teplota topiaceho sa ľadu; druhý konštantný bod (100) sa považuje za bod varu vody pri normálnom atmosférickom tlaku (stupnica Celzia). Pretože rôzne kvapaliny sa pri zahrievaní rozťahujú odlišne, takto stanovená stupnica bude do určitej miery závisieť od vlastností danej kvapaliny. Samozrejme, 0 a 100 °C sa budú zhodovať pre všetky teplomery, ale 50 °C sa nezhodujú.

Na rozdiel od kvapalín sa všetky riedené plyny pri zahrievaní rozširujú rovnako a pri zmene teploty menia rovnako svoj tlak. Preto vo fyzike na stanovenie racionálnej teplotnej stupnice používajú zmenu tlaku určitého množstva riedeného plynu pri konštantnom objeme alebo zmenu objemu plynu pri konštantnom tlaku. Táto stupnica sa niekedy nazýva ideálna stupnica teploty plynu.

Pri tepelnej rovnováhe je priemerná kinetická energia translačného pohybu molekúl všetkých plynov rovnaká. Tlak je priamo úmerný priemernej kinetickej energii translačného pohybu molekúl: . V tepelnej rovnováhe, ak je tlak plynu danej hmotnosti a jeho objem nemenný, musí mať priemerná kinetická energia molekúl plynu presne definovanú hodnotu, rovnako ako teplota. Pretože , potom , alebo .

Označme . Hodnota sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou a nezávisí od ničoho iného ako od teploty. Preto ho možno považovať za prirodzené meranie teploty.

Absolútna teplotná stupnica:

Hodnotu nameranú v energetických jednotkách budeme považovať za priamoúmernú teplote vyjadrenej v stupňoch: , kde je koeficient úmernosti. Koeficient sa nazýva na počesť rakúskeho fyzika L. Boltzmanna Boltzmannova konštanta.

Preto, . Teplota určená týmto vzorcom nemôže byť záporná. Preto je najnižšia možná hodnota teploty 0, ak je tlak alebo objem nulový.

Limitná teplota, pri ktorej tlak ideálneho plynu klesne na nulu pri pevnom objeme alebo objem ideálneho plynu má tendenciu k nule pri konštantnom tlaku, sa nazýva absolútna nulová teplota..

Anglický vedec W. Kelvin predstavil absolútnu teplotnú stupnicu. Nulová teplota na Kelvinovej stupnici zodpovedá absolútnej nule a každá jednotka teploty na tejto stupnici sa rovná stupňu na Celziovej stupnici. Jednotka SI absolútnej teploty sa nazýva Kelvin.

teda absolútna teplota je mierou priemernej kinetickej energie pohybu molekúl.

Rýchlosť molekúl plynu:

Keď poznáme absolútnu teplotu, môžeme nájsť priemernú kinetickú energiu molekúl plynu a následne aj priemernú druhú mocninu ich rýchlosti.

Druhá odmocnina tejto veličiny je tzv odmocnina stredná rýchlosť:

Experimenty na určenie rýchlosti molekúl preukázali platnosť tohto vzorca. Jeden z experimentov navrhol v roku 1920 O. Stern.

Stavová rovnica ideálneho plynu (Mendelejevova-Clapeyronova rovnica). Univerzálna plynová konštanta:

Na základe závislosti tlaku plynu na koncentrácii jeho molekúl a teplote je možné získať rovnicu spájajúcu všetky tri makroskopické parametre: tlak, objem a teplotu - charakterizujúcu stav danej hmotnosti pomerne riedeného plynu. Táto rovnica sa nazýva stavová rovnica ideálneho plynu.

Kde je univerzálna plynová konštanta

Pre danú hmotnosť plynu teda

Clapeyronova rovnica.

Izotermické, izochorické a izobarické procesy:

Kvantitatívne vzťahy medzi dvoma parametrami plynu s pevnou hodnotou tretieho parametra sa nazývajú zákony plynu. A procesy prebiehajúce pri konštantnej hodnote jedného z parametrov sú izoprocesy.

Izotermický proces– proces zmeny stavu termodynamickej sústavy makroskopických telies pri konštantnej teplote.

Pre plyn danej hmotnosti je súčin tlaku plynu a jeho objemu konštantný, ak sa teplota plynu nemení.– Boyleov-Mariottov zákon.

Izochorický proces- proces zmeny stavu termodynamickej sústavy makroskopických telies pri konštantnom objeme.

Pre plyn danej hmotnosti je pomer tlaku a teploty konštantný, ak sa objem plynu nemení. - Charlesov zákon.

Izobarický proces- proces zmeny stavu termodynamickej sústavy makroskopických telies pri stálom tlaku.

Pre plyn danej hmotnosti je pomer objemu k teplote konštantný, ak sa tlak plynu nemení. - Gay-Lussacov zákon.

Vnútorná energia:

Vnútorná energia makroskopického telesa sa rovná súčtu kinetických energií náhodného pohybu všetkých molekúl (alebo atómov) vo vzťahu k ťažiskám telesa a potenciálnych energií interakcie všetkých molekúl medzi sebou (ale nie s molekulami iných telies).

Počas akýchkoľvek procesov v izolovanom termodynamickom systéme zostáva vnútorná energia nezmenená.