Studijní materiál - Termodynamika

studijní program

teplo

teplota

kinetická teorie

plyny

entropie

tepelné motory

• 1 Úvod -5-
  2 Zařazení předmětu ve studijním programu -5-
  2.1 Úvod do předmětu fyzika 2, a to části termodynamika -5-
  2.2 Vstupní testy -7-
  2.2.1 Teplo a teplota -7-
  2.2.2 Kinetická teorie plynů -8-
  2.2.3 Entropie -9-
  3 Teplo a teplota -9-
  3.1 Stav systému -10-
  3.1.1 Termodynamický systém -10-
  3.1.2 Stavové parametry -10-
  3.1.3 Stav termodynamické rovnováhy -10-
  3.2 Teplota jako stavová veličina -11-
  3.3 Měření teploty -11-
  3.3.1 Plynový teploměr s konstantním objemem. -11-
  3.3.2 Celsiova teplotní stupnice -12-
  3.3.3 Kelvinova stupnice -12-
  3.4 Teplotní roztažnost -13-
  3.4.1 Délková roztažnost -13-
  3.4.2 Objemová roztažnost -13-
  3.5 Teplota a teplo -13-
  3.5.1 Tepelný pohyb -13-
  3.5.2 Vnitřní energie -14-
  3.5.3 Teplo -14-
  3.6 Zahřívání pevných látek a kapalin -15-
  3.6.1 Tepelná kapacita -15-
  3.6.2 Měrná tepelná kapacita -15-
  3.6.3 Molární tepelná kapacita -16-
  3.6.4 Kalorimetrická rovnice -16-
  3.7 Práce vykonaná plynem -17-
  3.8 První princip termodynamiky -19-
  3.9 Zvláštní případy prvního principu termodynamiky -20-
  3.9.1 1Pt pro izolovaný systém -20-
  3.9.2 Adiabatický děj -20-
  3.9.3 Izochorický děj -21-
  3.9.4 Cyklický (kruhový) děj -21-
  3.9.5 Volná expanze (expanze do vakua) -22-
  3.10 Mechanizmus přenosu tepla -22-
  3.11 Shrnutí-teplo a teplota -23-
  Stavové parametry, stav termodynamické rovnováhy -23-
  Teplota,teploměry -23-
  Kelvinova a celsiova stupnice -23-
  Teplotní roztažnost -23-
  VNitřní energie a teplo -24-
  Tepelná kapacita, měrná a molární tepelná kapacita -24-
  Práce spojená se změnou objemu -24-
  První princip-první zákon termodynamiky -24-
  Aplikace prvního zákona termodynamiky -25-
  Kontrolní otázky a příklady ke kapitole teplo a teplota -25-
  3.12 Řešené příklady -26-
  4 Kinetická teorie plynů -29-
  4.1 Látkové množství -29-
  4.1.1 Stanovení molární hmotnosti mm -30-
  4.2 Ideální plyn -30-
  4.2.1 Pojem ideálního plynu -30-
  4.2.2 Práce, kterou koná ideální plyn -31-
  4.3 Střední kvadratická rychlost, tlak plynu -32-
  4.3.1 Střední kvadratická rychlost -32-
  4.3.2 Tlak plynu -33-
  4.4 Rozdělení rychlostí molekul -34-
  4.5 Vnitřní energie, molární tepelné kapacity -35-
  4.5.1 Vnitřní energie ideálního plynu -35-
  4.5.2 Molární tepelná kapacita při stálém objemu -35-
  4.5.3 Molární tepelná kapacita při konstantním tlaku -38-
  4.6 Adiabatické rozpínání ideálního plynu -40-
  4.7 Shrnutí-kinetická teorie plynů -42-
  Kinetická teorie plynů -42-
  Avogadrova konstanta -42-
  Tlak, teplota a rychlost molekul -43-
  Teplota a kinetická energie -43-
  Maxwellovo rozdělení rychlostí molekul -43-
  Molární tepelné kapacity -44-
  Stupně volnosti a cv -44-
  Adiabatický děj -44-
  VOlná expanze -45-
  4.8 Kontrolní otázky a příklady ke kapitole kinetická teorie plynů -45-
  4.9 Řešené příklady -46-
  5 Entropie -47-
  5.1 Nevratné děje -47-
  5.1.1 Vratný děj -47-
  5.1.2 Definice entropie: -48-
  5.2 Druhý princip termodynamiky -50-
  5.3 Tepelné motory -51-
  5.3.1 Tepelný stroj -51-
  5.3.2 Carnotův motor -51-
  5.3.3 Tepelná účinnost -54-
  5.4 Chladničky -55-
  5.4.1 Chladnička -55-
  5.4.2 Klimatizační zařízení -56-
  5.4.3 Tepelné čerpadlo: -56-
  5.5 Termodynamická teplota -57-
  5.6 Statistický pohled na entropii -57-
  5.7 Třetí princip termodynamiky -59-
  Shrnutí-entropie -61-
  VRatný děj, entropie -61-
  VÝpočet změn entropie -61-
  Druhý princip - zákon termodynamiky -61-
  Tepelné motory -61-
  Chladničky -62-
  Tepelné čerpadlo -62-
  Statistický pohled na entropii -62-
  Třetí zákon termodynamiky -63-
  5.8 Kontrolní otázky a příklady ke kapitole entropie -63-
  5.9 Řešené příklady -63-
  6 Dodatky -65-
  6.1 Výsledky testů -65-
  6.1.1 Teplo a teplota -65-
  6.1.2 Kinetická teorie plynů -65-
  6.1.3 Entropie -66-