Elektronická forma

Elektronická forma Elektronická forma

apfyz.upol.cz
from apfyz.upol.cz More from this publisher
22.04.2014 Views

A 0 V přijaté teplo Q V = c m∆T , c V = měrná tepelná kapacita při stálém objemu V I.zákon termodynamiky – objem plynu je stálý, ∂Q = CV dT = dU , ∂A = pdV = 0Teplo přijaté ideálním plynem při izochorickém ději se rovná přírůstku jeho vnitřní energie, tj. zvýšení teploty plynu, práce se nekoná. Děj izobarický p = konst. V T 1 1 V2 V = , = konst. , zákon Gay-Lussacův T T 2 izobara p A B Přijaté teplo Q p 0 V = c m∆T , c p je měrná tepelná kapacita plynu při stálém tlaku. p I.zákon termodynamiky – plyn vykoná práci A´ , Q p = ∆U + A´, Q = ∫ CV dT + ∫ pdV . Teplo přijaté ideálním plynem při izobarickém ději se rovná součtu přírůstku jeho vnitřní energie a práce,kterou plyn vykoná. Pro totéž plynné těleso Q p > Q V , a tudíž C p > C V . Mayerův vztah C p = C V + R, A = R(T 2 – T 1 ) Děj adiabatický Q = 0 Neprobíhá tepelná výměna mezi plynem a okolím, ∆ U = A . Při adiabatickém stlačení plynu v nádobě se působením vnější síly na píst koná práce, teplota plynu a jeho vnitřní energie se zvětšuje. Při adiabatickém rozpínání koná práci plyn, teplota plynu a jeho vnitřní energie se zmenšuje. κ pV = konst. zákon Poissonův c p κ = je Poissonova konstanta, plyn s jednoatomovými molekulami κ = 5/3, plyn c v s dvouatomovými molekulami κ = 7/5 p adiabata T2 T1 V2 V1

Pozn. Adiabata je vždy strmější než izoterma. C V dT + pdV = 0 ∂A = −C dT T2 A = −∫ CV dT = −CV ( T − T1 ) = −∆U 2 T1 V 0 V Při adiabatické expanzi se práce koná na účet vnitřní energie plynu, plyn práci koná a vnitřní energie (a tím i teplota) klesá. Při adiabatické kompresi se vnitřní energie plynu zvyšuje na úkor práce, kterou plyn spotřebuje. 1 Vztah pro práci lze přepsat A = ( p2V2 − p1V 1) . κ −1 Carnotův ideální kruhový děj Soubor změn, po jejichž proběhnutí se soustava vrátí do původního stavu. Tepelný stroj pracující mezi dvěma lázněmi, převádí teplo na mechanickou práci. Musí pracovat vratně. 1. Izotermická expanze. T = konst., V 2 > V 1 , práce vykonaná plynem je kladná a rovná se V2 teplu, které plyn přijal od ohřívače. A 1 = RT ln = Q V1 2. Adiabatická expanze. Plyn je dokonala tepelně izolován, práce plynu se děje na úkor jeho vnitřní energie A2 = −CV ( T0 − T ) = CV ( T − T0 ) 3. Izotermická komprese. Objem plynu se zmenší , práce vykonaná plynem je záporná V 4 A 3 = RT0 ln , plyn práci nekoná, ale spotřebuje. V 3 4. Adiabatická komprese. Plyn je dokonale izolován a stlačován, vrátí se do svého počátečního stavu. Objem plynu se zmenšuje, práce je záporná, plynu dodáváme práci zvnějšku. Práce se rovná přírůstku vnitřní energie. -A 4 = C V (T-T 0 ). A 2 + A 4 = 0 A 1 + A 3 = Q – Q 0 = V V V V RT ln = V 2 4 2 3 + RT0 ln , , tj. podmínka kruhového děje, odtud 1 V3 V1 V4 V2 V2 A = RT ln − RT0 ln V1 V1 Účinnost η tepelného stroje je poměr mechanické práce vykonané strojem k množství tepla stroji dodanému

Pozn. Adiabata je vždy strmější než izoterma.<br />

C V dT + pdV = 0<br />

∂A<br />

= −C<br />

dT<br />

T2<br />

A = −∫ CV<br />

dT = −CV<br />

( T − T1<br />

) = −∆U<br />

2<br />

T1<br />

V<br />

0 V<br />

Při adiabatické expanzi se práce koná na účet vnitřní energie plynu, plyn práci koná a vnitřní<br />

energie (a tím i teplota) klesá. Při adiabatické kompresi se vnitřní energie plynu zvyšuje na<br />

úkor práce, kterou plyn spotřebuje.<br />

1<br />

Vztah pro práci lze přepsat A = ( p2V2<br />

− p1V<br />

1)<br />

.<br />

κ −1<br />

Carnotův ideální kruhový děj<br />

Soubor změn, po jejichž proběhnutí se soustava vrátí do původního stavu.<br />

Tepelný stroj pracující mezi dvěma lázněmi, převádí teplo na mechanickou práci. Musí<br />

pracovat vratně.<br />

1. Izotermická expanze. T = konst., V 2 > V 1 , práce vykonaná plynem je kladná a rovná se<br />

V2<br />

teplu, které plyn přijal od ohřívače. A<br />

1<br />

= RT ln = Q<br />

V1<br />

2. Adiabatická expanze. Plyn je dokonala tepelně izolován, práce plynu se děje na úkor jeho<br />

vnitřní energie<br />

A2 = −CV<br />

( T0<br />

− T ) = CV<br />

( T − T0<br />

)<br />

3. Izotermická komprese. Objem plynu se zmenší , práce vykonaná plynem je záporná<br />

V<br />

4<br />

A<br />

3<br />

= RT0<br />

ln , plyn práci nekoná, ale spotřebuje.<br />

V<br />

3<br />

4. Adiabatická komprese. Plyn je dokonale izolován a stlačován, vrátí se do svého<br />

počátečního stavu. Objem plynu se zmenšuje, práce je záporná, plynu dodáváme práci<br />

zvnějšku. Práce se rovná přírůstku vnitřní energie.<br />

-A 4 = C V (T-T 0 ).<br />

A 2 + A 4 = 0<br />

A 1 + A 3 = Q – Q 0 =<br />

V V V V<br />

RT ln<br />

=<br />

V<br />

2<br />

4 2 3<br />

+ RT0<br />

ln , , tj. podmínka kruhového děje, odtud<br />

1<br />

V3<br />

V1<br />

V4<br />

V2<br />

V2<br />

A = RT ln − RT0<br />

ln<br />

V1<br />

V1<br />

Účinnost η tepelného stroje je poměr mechanické práce vykonané strojem k množství tepla<br />

stroji dodanému

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!