STRUKTURA A VLASTNOSTI LÁTEK

PLYNY

Stavové změny ideálního plynu z energetického hlediska

Rozbor tepelných dějů ideálního plynu z hlediska 1. termodynamického zákona (Q = ΔU + W´).

A) Děj izotermický (T= konst.)

počáteční stav: p1, V1, T1 

zahřátí

konečný stav: p2, V2, T1 

(V2 > V1, p2 < p1)

T = konst.  →   EK0 = konst.  →   ΔU = 0        a současně          Q = ΔU + W´

Pak musí platit:

QT = W´

Teplo přijaté ideálním plynem při izotermickém ději je rovno práci, kterou ideální plyn během tohoto děje vykonal.

B) Děj izochorický (V = konst.)

počáteční stav: p1, V1, T1 

zahřátí

konečný stav: p2, V1, T2 

(T2 > T1, p2 > p1)

V = konst.  →   práce vykonaná plynem je nulová (W´=0)        a současně          Q = ΔU + W´

Pak musí platit:

QV = ΔU

Teplo přijaté ideálním plynem při izochorickém ději je rovno přírůstku jeho vnitřní energie.

Navíc:

pro velikost tepla platí: QV = cV . m . ΔT

cV ... měrná tepelná kapacita plynu při stálém objemu

A) Děj izobarický (p = konst.)

počáteční stav: p1, V1, T1 

zahřátí

konečný stav: p1, V2, T2 

(T2 > T1, V2 > V1)

p = konst.  →   změna objemu i teploty → plyn změní svou vnitřní energii i objem        a současně         Q = ΔU + W´

Pak musí platit:

QP = ΔU + W´

Teplo přijaté ideálním plynem při izobarickém ději je rovno součtu přírůstku jeho vnitřní energie a práce, kterou plyn během děje vykonal.

Navíc:

pro velikost tepla platí: QP = cP . m . ΔT

cP ... měrná tepelná kapacita plynu při stálém tlaku

Porovnání velikostí cP a cV: