Fyzika plynů - Mólové množství a vlastnosti

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Čo je definované ako látkové množstvo?

Hmotnosť delená mólovou hmotnosťou (correct)

Hmotnosť vynásobená mólovou hmotnosťou

Hmotnosť rozdelená objemom

Objem rozdelený hmotnosťou

Za akých podmienok sa reálne plyny správajú ako ideálne?

Pri extrémnych teplotách

Pri vysokých tlakoch a nízkych teplotách

Pri normálnych podmienkach (correct)

Pri vysokých teplotách a nízkych tlakoch

Aká je mólový objem plynu pri normálnych podmienkach?

22,4136 m³·kmol⁻¹ (correct)

15,5 m³·kmol⁻¹

30,87 m³·kmol⁻¹

24,45 m³·kmol⁻¹

Ktorý zákon sa zaoberá vzťahom medzi objemom plynu a jeho teplotou pri konštantnom tlaku?

Gay-Lussacov zákon (A) Signup and view all the answers

Čo vyjadruje Avogadrov zákon?

Rovnaké objemy ideálnych plynov pri rovnakej teplote a tlaku obsahujú rovnaký počet molekúl. (A) Signup and view all the answers

Aká je jednotka mólovej hmotnosti?

g·mol⁻¹ (B) Signup and view all the answers

Ktorá z nasledujúcich tvrdení o objeme a teplote plynu pri konštantnom tlaku je správna?

Objem je priamo úmerný teplote. (D) Signup and view all the answers

Čo predstavuje vzorec n = m/M?

Látkové množstvo určené z hmotnosti a mólovej hmotnosti (C) Signup and view all the answers

Ako sa nazývajú zmeny stavu plynu, ktoré prebiehajú bez vonkajších a vnútorných strát?

Vratné zmeny (C) Signup and view all the answers

Pri akej zmene stavu sa udržuje konštantný objem?

Izochorická zmena (A) Signup and view all the answers

Ktorá z týchto zmien sa deje pri stálej teplote?

Izotermická zmena (C) Signup and view all the answers

Čo predstavuje technická práca dAt v druhej formulácii I.ZTD?

Prácu vykonanú pri izobarických zmenách (D) Signup and view all the answers

Čo je možné povedať o nevratných zmenách stavu plynu?

V skutočnosti sa každá zmena stavu deje s vnútornými a vonkajšími stratami (D) Signup and view all the answers

Ktorá z týchto zmien je charakterizovaná bez výmeny tepla s okolím?

Adiabatická zmena (D) Signup and view all the answers

Čo platí pre vzťahy odvodené pre vratné zmeny?

Sú presné len pri normálnych podmienkach (B) Signup and view all the answers

Pri ktorých zmenách sa menia všetky veličiny plynu?

Polytropických zmenách (B) Signup and view all the answers

Čo charakterizuje izochorický proces?

Tlak plynu sa mení priamo úmerne s jeho absolútnou teplotou. (B), Objem plynu je konstantný. (C) Signup and view all the answers

Ako sa vypočíta celkové teplo privedené k plynu počas izochorického procesu?

dQ = m * c_v * (T2 - T1). (A) Signup and view all the answers

Čo platí o technickej práci pri izochorickom procese?

Sa vypočíta ako $A_{t, 12} = -V*(p2 - p1)$. (C) Signup and view all the answers

Aký je výsledok odvodenej Charlesovho zákona pre izochorický proces?

$p1/T1 = p2/T2$. (D) Signup and view all the answers

Prečo sa pri izochorickom procese nerealizuje objemová práca?

Obeže objem plynu je konstantný. (D) Signup and view all the answers

Aké je vyjadrenie vnútornej energie pre 1 kg plynu pri izochorickom procese?

$U = c_v * (T2 - T1)$. (C) Signup and view all the answers

Aká je účinnosť porovnávacích obehov v porovnaní s Carnotovým obehom?

Vždy nižšia ako pri Carnotovom obehu (D) Signup and view all the answers

Čím sa nahrádza horenie v porovnávacích obehov?

Prívodom tepla z okolia (C) Signup and view all the answers

Ako sa nazýva zmena stavu pri konštantnom tlaku?

Izobarická zmena. (D) Signup and view all the answers

Čo sa pri izochorickej zmene stavu plynov stáva s teplom, keď sa mení jeho vnútorná energia?

Všetko privedené teplo sa zmení na vnútornú energiu. (A) Signup and view all the answers

Aký je princíp piestových spaľovacích motorov?

Spaľovanie palivovej zmesi vo valci motora (B) Signup and view all the answers

Čo charakterizuje vznetový motor podľa Dieslovho obehu?

Vstreknutie paliva do čistého vzduchu po stlačení (B) Signup and view all the answers

Ktorí z nasledujúcich typov motorov používajú Sabatov obeh?

Motory so zmiešaným cyklom (C) Signup and view all the answers

Aké sú predpoklady pre porovnávacie obehy v spaľovacích motoroch?

Zmeny sú nezávislé od teploty (B) Signup and view all the answers

Akým spôsobom sa pohybuje piest vo valci motora?

Pohybuje sa medzi hornou a dolnou úvraťou (A) Signup and view all the answers

Čo sa nazýva zdvih motora?

Vzdialenosť medzi HÚ a DÚ (D) Signup and view all the answers

Aký vzťah platí medzi absolútnou prácou a technickou prácou pri adiabatickej zmene?

at,12 = κ * a12 (A) Signup and view all the answers

Čo sa deje s entalpiou pri adiabatickej zmene?

Entalpia sa mení podľa vzorca dh = -vdp. (B) Signup and view all the answers

Čo charakterizuje polytropický proces?

Dochádza k výmene tepla s okolím. (A) Signup and view all the answers

Aký výraz zasahuje do rovnice pre polytropický proces?

p * v^n = konšt. (B) Signup and view all the answers

Aké hodnoty môže nadobúdať polytropický exponent n?

n ϵ (- ∞, + ∞) (B) Signup and view all the answers

Aký vzťah platí medzi stavovými veličinami pri polytropickej zmene?

p1 * v1 = p2 * v2 (D) Signup and view all the answers

Ktorá z nasledujúcich rovníc vyjadruje adiabatický tepelný spád?

at,12 = -∫v * dp (A) Signup and view all the answers

Čo sa stane s mernými tepelnými kapacitami pri adiabatickej zmene?

cv sa určuje podľa charakteristiky látky. (C) Signup and view all the answers

Čo je znázornené v p-v diagrame pri adiabatickej zmene stavu?

Zmena objemu (B) Signup and view all the answers

Aká je rovnica pre adiabatickú zmenu stavu?

p * V^κ = konšt (C) Signup and view all the answers

Ktoré z nasledujúcich platí pre adiabatické procesy?

Teplo nie je privádzané ani odovzdávané. (C) Signup and view all the answers

Ako sa vypočítava merná objemová práca pri adiabatickej expanzii?

Zmenou vnútornej energie (A) Signup and view all the answers

Čo znamená symbol κ v kontexte adiabaty?

Bezrozmerná veličina (B) Signup and view all the answers

Čo znamená rovnicu p1 * V1^κ = p2 * V2^κ?

Zmenu tlaku a objemu pri adiabatickej expanzii (A) Signup and view all the answers

Čo sa deje s vnútornou energiou pri adiabatickom rozšírení plynu?

Klesá (A) Signup and view all the answers

Čo na p-v diagrame naznačuje sklon krivky v adiabatickom procese?

Zmeny teploty (A) Signup and view all the answers

Aká je charakteristika teploty pri adiabatickej expanzii?

Teplota klesá (D) Signup and view all the answers

Čo vyjadruje diferenciálny tvar rovnice adiabaty dp + κ * dv/v = 0?

Závislosť medzi zmenami tlaku a objemu (B) Signup and view all the answers

Study Notes

Prednáška č. 1 - Termomechanika

Prednáška o termomechanike na Strojníckej fakulte Technickej univerzity v Košiciach
Prednáša doc. Ing. Natália Jasminská, PhD.
Termomechanika je základný vedný odbor, ktorý zahŕňa termodynamiku (teoretickú, technickú a chemickú) a prenos tepla (vedením, prúdením a žiarením).
Zaoberá sa získavaním, premenami a transportom energie pri zohľadňovaní účinnosti jej využitia.
Zahŕňa zákony popisujúce premenu tepelnej energie na iné druhy energie.

Základné pojmy - Termodynamická sústava

Termodynamická sústava je súhrn látok v priestore ohraničenom kontrolnou plochou.
Oblast' mimo sústavy sa nazýva okolie.
Sústava môže prechádzať' termodynamickými zmenami.
Medzi sústavou a okolím dochádza k výmene tepla a práce.
Môže tiež dôjsť k zmene hmotnosti sústavy.

Rozlišovanie termodynamických sústav

Uzavretá - žiadny hmotnostný tok cez kontrolnú plochu, iba výmena tepla.
Otvorená - hmotnostný tok cez kontrolnú plochu, výmena tepla a hmoty.
Izolovaná - žiadny tok hmoty alebo tepla cez kontrolnú plochu.
Homogénna - vlastnosti sú v celej sústave rovnaké.
Heterogénna - sústava má rozdielne oblasti s rozdielnymi vlastnosťami.

Základné pojmy - Rovnaha

Mechanická rovnováha - sily medzi sústavou a okolím sú v rovnováhe.
Tepelná rovnováha - nedochádza k prenosu tepla medzi sústavou a okolím (teploty sú rovnaké).
Chemická rovnováha - vnútorná štruktúra a chemické zloženie sústavy sa nemení.

Základné pojmy - Stavy látok

Stav látky je daný stavovými veličinami.
Rozlišujeme skupenstvá: pevné, kvapalné, plynné.
Ideálne plyny - riadia sa zákonmi pre ideálne plyny a majú vlastnosti nezávislé od tlaku.
Nedokonalé plyny - riadia sa zákonitosťami pre ideálne plyny, ale nemajú nezávislé vlastnosti.
Reálne plyny - sa od ideálnych odlišujú svojimi vlastnosťami a to predovšetkým pri skvapalňovaní.

Základné pojmy - Stavové veličiny

Teplota - základná fyzikálna veličina, ktorá určuje tepelný stav telesa, súvisia tlak a objem.
Tlak - sila F pôsobiaca kolmo na jednotkovú plochu S.
Objem - veľkosť priestoru sústavy.
Látkové množstvo - udáva hodnotu úmernú počtu atómov alebo molekúl a jednotkou je 1 mol.
Vzťah medzi termodynamickou a celziovou teplotou.
Meranie tlaku sa uskutočňuje tlakomermi, ktoré rozdeľujeme na barometre, manometre a vákuometre.

Zákony ideálnych plynov

Avogadrov zákon - hmotnosti rovnakých objemov sú úmerné ich molovým hmotnostiam.
Gay-Lussacov zákon - objem ideálneho plynu je priamo úmerný absolútnej teplote.
Boyleov-Mariottov zákon - absolútny tlak ideálneho plynu je nepriamo úmerný objemu, ak je teplota konštantná.

Stavová rovnica

Stavová rovnica je rovnica, ktorá prepojuje stavové veličiny pre ideálny plyn.

Zmeny stavu v p-V diagrame

Rozdeľovanie zmien stavu na vratné a nevratné.
Charakteristika diagramu pre zmenu stavu.
Rozdelenie základných vratných procesov: izochorická, izobarická, izotermická, adiabatická a polytropická.

Izochorická zmena

Izochorický proces je zmena stavu pri konštantnom objeme.
Práca pri izochorickom procese je nula.
Teplo, ktoré sa dodáva sa využíva na zmenu vnútornej energie.

Izobarická zmena

Izobarický proces je zmena stavu pri konštantnom tlaku.
Vzťah medzi stavovým objemom a teplotou sa riadi Charlesovým zákonom.
Práca pri izobarickom procese je definovaná ako plocha pod krivkou v p-V diagrame,
Teplo potrebne pre izobaricky priebeh je dané vzťahom Q=m⋅cp⋅∆T.

Izotermická zmena

Izotermický proces nastáva pri konštantnej teplote.
Boyleov-Mariottov zákon definuje priebeh izotermické zmeny.
Práca pri izotermickom procese sa vypočítava pomocou integralu.
Privedené teplo sa rovná prácen vykonanej pri izotermickej zmene.

Adiabatická zmena

Adiabatický proces nastáva pri absencii výmeny tepla s okolitým prostredím.
Poissonova konštanta popisuje adiabatickú zmenu.
Práca pri adiabatickej zmene sa vypočítava integráciou.
Zmena vnutornej energie sa vypočíta pomocou rovnice du= m. cv . dT.

Polytropická zmena

Polytropický proces je zmena stavu so vzťahom medzi tlakom a objemom daným rovnicou p .V n = konšt.
Merná entalpia sa počíta z rovnice: h = c p . T

II. Zákon termodynamiky

Entropia izolovanej sústavy stúpa pri všetkých prirodzených procesoch.
Teplo nemôže samovoľne prechádzať od chladnejšieho telesa k teplejšiemu.

Zmesi Ideálnych Plynov

Vlhký vzduch je zmes suchého vzduchu a vodnej pary.
Obsah vlhkosti vo vzduchu sa vyjadruje relatívnou vlhkostí.
Vlhkost' vzduchu sa môže určiť pomocou rôznych vzorcov a diagramu.

Vlhký vzduch - Rosný bod

Vzťah medzi teplotou a relatívnou vlhkosťou vzduchu.

Porovnávacie tepelné obehy turbín

Clausius-Rankinov parný obeh, Braytonov obeh plynovej turbíny.

Chladiace obehy

Charakteristika obrátených procesov
Rovnako ako pri chladiacich zariadeniach aj tepelných čerpadlách sa teplo prenáša z jednoho prostredia do druhého.
Chladív patrí napríklad čpavok, oxid uhličitý alebo metylchlorid.
Chladiace médium sa vyberá na základe jeho závislosti teploty varu od tlaku.

Referenčný stav vody

Kvapalinové teplo
Výparnié teplo
Vnútorná energia sýtej vody
Entalpia sýtej vody
Entropia sýtej vody

Prehriata para

Prehrievacie teplo
Merná entalpia prehriatej pary

Základné procesy v oblasti pár

Izobarický proces
Izotermický proces
Izoentropický proces

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Tento kvíz sa zaoberá otázkami týkajúcimi sa mólového množstva a chovania plynov za rôznych podmienok. Prejdite si otázky o základných zákonoch plynov, mólovej hmotnosti, izochorických procesoch a mnohých ďalších aspektoch fyziky plynov. Otestujte svoje znalosti v tejto oblasti a zistite, ako dobre rozumiete témam, ktoré sa týkajú teploty, objemu a tlaku plynov.