Izochorický děj

Teplo a teplota (zpět)

Cíle experimentu:

• Budete znát závislost mezi termodynamickou teplotou a tlakem dané soustavy.

• Budete vědět, jak je možné, že se objem soustavy nemění.

• Budete znát a chápat pojmy: izochora, ideální plyn, Charlesův zákon atd.

• Budete umět sestrojit izochoru v pV diagramu.

Teorie:

Plyn ve stavu termodynamické rovnováhy můžeme charakterizovat termodynamickými veličinami: termodynamickou teplotou T, tlakem p, objemem V a látkovým množstvím n nebo hmotností m. Jejich vzájemné vztahy popisuje stavová rovnice ideálního plynu, kterou můžeme zapsat ve tvaru

Izochorický děj popisuje závislost mezi termodynamickou teplotou a tlakem ideálního plynu, pokud objem zůstává konstantní. Tento děj popisuje Charlesův zákon, který je vyjádřen vztahem

 , nebo  

Izochora je křivka v  pV diagramu   je to úsečka rovnoběžná s osou p.

pV diagram pro izochorický děj           

Nastavení měřicího sytému:

 Budete potřebovat: čidlo tlaku, čidlo teploty, soupravu pro děje v plynu včetně vařiče.

Připojte čidlo tlaku na válec vnitřní nádoby a čidlo teploty vložte do otvorů vnější nádoby. Píst vnitřního válce zajistěte tak, aby se neměnil objem plynu ve válci.

Na grafu můžete vidět změny tlaku a teploty v závislosti na čase.

Ukázka naměřených křivek

Problémy:  

·         Které fyzikální změny probíhají ve válci?

·         Jaký je vztah mezi tlakem a teplotou plynu při konstantním objemu?

·         Vyjádřete vztah mezi tlakem a teplotou plynu při konstantním objemu matematicky?

·         Jak by se změnil izochorický děje při použití jiného plynu?

 Závěry:

·         Izochorický děj popisuje Charlesův zákon, je vyjádřen vztahem    

·         Izochorický děj můžeme provést i při jiném objemu plynu, grafem je opět izochora to je v pV diagramu rovnoběžka s osou p vzhledem k původní posunutá.

·         Plyn ve stavu termodynamické rovnováhy popisujeme pomocí tzv. stavových veličin: termodynamické teploty T, tlaku p, objemu V a látkového množství n nebo hmotnosti m.