Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7Šablona: III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICTNázev projektu: Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICTČíslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0940Autor: Hana PospíšilováTematická oblast: TermodynamikaNázev DUMu: Izochorický děj - příkladyKód: VY_32_INOVACE_FY.1.17Datum: 6. 12. 2012Cílová skupina: Žáci středních školKlíčová slova: Izochorický děj, izochora, Charlesův zákonAnotace: Příklady navazují na DUM „Izochorický děj“

(VY_32_INOVACE_FY.1.16), slouží k procvičení a hlubšímu porozumění dané problematiky.

Izochorický děj

PŘÍKLADY

Nakreslete graf závislosti tlaku a teploty ideálního plynu stálé hmotnosti při

izochorickém ději.

Při izochorickém ději s ideálním plynem stálé hmotnosti je tlak plynu přímo úměrný jeho teplotě (Charlesův zákon), tj. p · konst = T.

Video: http://www.vascak.cz/data/dumy/mfflash.php?submit=11&p=2080&r=818

Připomenutí:

Zdroj: autorizochora

Říká se, že pokud necháme kolo na sluníčku, může duše kvůli zahřátí

prasknout. Vysvětli.

Při zahřívání vzduchu v duši se zvětšuje rychlost molekul a tedy i tlak v duši. Může se stát, že tlak překročí hranici, při které duše praskne. Objem se prakticky nemění, můžeme tedy tento děj považovat za izochorický.

Příklad č.1: Jak se změní teplota ideálního plynu

při izochorickém ději, jestliže se jeho tlak

b) vzroste na trojnásobek

a) zmenší na polovinu

c) zvětší o 30 %

Ad a)

2

2

1

1

T

p

T

p

1

122 p

TpT 12 2

1pp

1

11

22

1

p

TpT 12

1T

Pokud se tlak zmenší na polovinu, pak i teplota klesne na polovinu původní hodnoty.

12 3 TT

12 3,1 TT

Příklad č. 2: Pneumatika automobilu je nahuštěna na tlak 200 kPa. Jak se změní tlak vzduchu v pneumatice, jestliže se během jízdy zvýší teplota vzduchu ze 20 °C na 60 °C ? Přepokládejme, že objem pneumatiky se nezmění.

kPap 2001

Ct 602

Ct 201

Pa5102KT 15,2931 KT 15,3332

Pap ?2

Řešení:

2

2

1

1

T

p

T

p

1

212 T

Tpp

kPap 2001

Ct 602

Ct 201

Pa5102

KT 15,2931

KT 15,3332

Pap ?2

Řešení:

2

2

1

1

T

p

T

p

1

212 T

Tpp

K

KPap

15,293

15,333102 5

2

Pa51027,2

Jestliže se teplota vzduchu v pneumatice zvýší na 60 °C, bude v pneumatice tlak přibližně 227 kPa.

Příklad č. 3: Ideální plyn uzavřený v nádobě má při teplotě 15 °C tlak 150 kPa. Při jaké teplotě bude mít tlak 0,9 MPa? Předpokládejme, že vnitřní objem nádoby se nezmění.

Řešení:Ct 151

kPap 1501 MPap 9,02 Ct ?2

Pap 41 105,1

Pap 52 109

KT 15,2881

1

122 p

TpT

2

2

1

1

T

p

T

p

Řešení:

Ct 151

kPap 1501 MPap 9,02 Ct ?2

Pap 52 109

KT 15,2881

1

122 p

TpT

2

2

1

1

T

p

T

p

Pap 51 105,1

Pa

KPaT

5

5

2 105,1

15,288109

K9,1728

Ct

75,14552Ideální plyn bude mít tlak 0,9 MPa při teplotě 1455,75 °C.

Zdroje

BARTUŠKA, Karel a Emanuel SVOBODA. Fyzika pro gymnázia: Molekulová fyzika a termika. Praha: Prometheus, 2001. ISBN 80-7196-200-7.

KRYNICKÝ, Martin. Izochorický děj. Fyzika SŠ.realisticky.cz [online]. 2010 [cit. 2013-04-17]. Dostupné z: http://www.realisticky.cz/ucebnice/02%20Fyzika%20S%C5%A0/02%20Molekulov%C3%A1%20fyzika%20a%20termika/03%20Plynn%C3%A9%20skupenstv%C3%AD,%20kruhov%C3%BD%20d%C4%9Bj/08%20Izochorick%C3%BD%20d%C4%9Bj.pdf

Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. Veškerá vlastní díla autora lze bezplatně dále používat i šířit při uvedení autorova jména.