Fyzika 007 - Teplota a tlak plynu z hlediska molekulové fyziky

STRUKTURA A VLASTNOSTI LÁTEK

Z praxe víme:

zvyšujeme-li teplotu plynu, zvyšuje se rychlost jeho molekul a tím se zvyšuje i vK.

Přesné vyjádření závislosti vK na teplotě (vyplývající z teorie):

m0 ... hmotnost 1 molekuly

Střední EK 1 molekuly:

Potom po dosazení:

Z výrazu plyne:

Z praxe víme:

molekuly plynu konají chaotický neuspořádaný pohyb (mají různou rychlost).

Myšlenkový experiment:

Plyn v nádobě,

Počet i rychlost molekul narážejících na stěnu nádoby se s časem vlivem neuspořádaného a chaotického pohybu mění.

Tlak plynu působící na stěny nádoby s časem kolísá kolem určité střední hodnoty.

Tento jev nazýváme FLUKTUACE TLAKU.

Přesné vyjádření závislosti vK na tlaku (vyplývající z teorie):

p ... tlak plynu

N ... počet molekul

V ... objem nádoby

m0 ... hmotnost jedné molekuly

vK2 ... střední kvadratická rychlost

N / V ... hustota molekul plynu

Navíc platí:

A po úpravách:

Z výrazu plyne:

ÚLOHA 1:

Určete střední kvadratickou rychlost molekul kyslíku O2 při teplotě 132 °C.

(562 m/s)

ÚLOHA 2:

Při které teplotě je střední kvadratická rychlost molekul oxidu uhličitého 720 km × h–1?

(-202 °C)