kola Gymnzium Brno Slovansk nmst 7 ablona III2

Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 Šablona: III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT Číslo projektu: CZ. 1. 07/1. 5. 00/34. 0940 Autor: Hana Horáková Tematická oblast: Termodynamika Název DUMu: Střední kvadratická rychlost Kód: VY_32_INOVACE_FY. 1. 09 Datum: 5. 11. 2012 Cílová skupina: Žáci středních škol Klíčová slova: Střední kvadratická rychlost Anotace: Propojení střední kvadratické rychlosti ideálního plynu s vnitřní energií a únikovou rychlostí.

Střední kvadratická rychlost Vnitřní energie ideálního plynu s jednoatomovými molekulami

Jednoatomový ideální plyn Střední kinetická energie 1 molekuly ideálního plynu závisí jen na termodynamické teplotě • k……Boltzmannova konstanta • k = 1, 38 · 10 -23 JK-1

Jednoatomový ideální plyn • Pokud sečteme střední energie všech N částic, dostaneme vnitřní energii ideálního plynu s jednoatomovými molekulami • Vnitřní energii ideálního plynu lze vypočítat, stačí znát jen termodynamickou teplotu. Vnitřní energie bude značná.

Střední kvadratická rychlost • http: //www. falstad. com/gas/

Střední kvadratická rychlost • Střední kinetická energie molekuly plynu souvisí se střední kvadratickou rychlostí. • Střední kvadratická rychlost částic plynu závisí na teplotě a hmotnosti částice. Lze ji vypočítat. • Například pro molekuly kyslíku při teplotě 0 °C je vk = 461 m/s

Příklad Vypočtěte střední kvadratickou rychlost molekul kyslíku při teplotě 0 °C. Mr(O 2) = 32 T = 273 K k = 1, 38 · 10 -23 JK-1 mu = 1, 66 · 10 -27 kg vk = ? = = = 461 ms-1 Střední kvadratická rychlost molekul kyslíku při 0 °C je 461 ms-1.

Graf rozdělení molekul kyslíku podle rychlosti http: //kvintahtml. wz. cz/fyzika/termodynamika/struktura_plynneho_skupenstvi/rozdele ni_molekul_plynu_podle_rychlosti. htm Celá řada částic má větší (ale i menší) rychlost než je střední kvadratická.

Příklad Proč neobsahuje zemská atmosféra volný vodík, nejhojnější prvek ve vesmíru? Vypočti střední kvadratickou rychlost molekul H 2 při teplotě 1000 OC tj. teplotě horní vrstvy atmosféry? Mr(H 2) = 2 T = 1273 K k = 1, 38 · 10 -23 JK-1 mu = 1, 66 · 10 -27 kg vk = ? = Úniková rychlost je sice vyšší, ale mnohé molekuly mají okamžitou rychlost tak vysokou, že lehké molekuly vodíku již postupně unikly, nebo stále unikají.

Použitá literatura BARTUŠKA, Karel a Emanuel SVOBODA. Fyzika pro gymnázia: Molekulová fyzika a termika. Praha: Prometheus, 2004. ISBN 80 -7196 -200 -7 BARTUŠKA, Karel. Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy II. Praha: Prometheus, 1997. ISBN 80 -7196 -034 -9.

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.