KURZUS: Fizika I.
MODUL: Termodinamika
17. lecke: Termodinamika I.
A tananyag részletes feldolgozása: | ||
| ||
![]() | A tananyag összefoglaló vázlata | |
|
C az a hőmennyiség ami egy mólnyi tömegű anyag hőmérsékletét egy oC-kal változtatja meg Cp (izobár) állandó nyomás melletti fajhő |
![]() | Követelmények | |
Legyen képes | ||
|
![]() | Kidolgozott feladatok | |
1. Mekkora az átlagsebessége az oxigén molekuláknak 24 oC hőmérséklet esetén? | ||
Megoldás: Az ekvipartició tétele alapján a részecskék átlagos energiája | ||
, | ||
ahol f részecske szabadsági foka. A kétatomos molekulák esetén f=5, de benne van nemcsak a mozgási energiára vonatkozó szabadsági fok (vx, vy és vz-nek megfelelő 3 szabadsági fok), hanem forgási energiára vonatkozó is. Mivel a feladat csak mozgási (transzlációs) energiára vonatkozik, ezért | ||
, | ||
vagyis, mivel , | ||
. | ||
Számoljuk ki az oxigén molekula tömegét. Az oxigén atom atomsúlya 16 g/mól ezért egy O2 molekula 0,032 kg/mól. Mivel egy mólban NA=6,02*1023 db részecske van, egy molekulának a tömege | ||
. | ||
Mivel a k Bolzmann állandó értéke ismert (1,38*10-23 J/K) a hőmérséklet pedig T=297 K, ezért a sebesség négyzete egyszerűen számítható . Így az oxigén molekuláinak átlagsebessége . | ||
Az oxigén molekulainak átlagsebessége 24 oC hőmérsékletnél 481 m/s. |
2. Hogyan változik egy adott mennyiségű ideális gáz nyomása, ha a hőmérséklet 5 oC-ról 95 oC-ra növekszik, a térfogat pedig 15%-kal csökken? | ||
Megoldás: Az ideális gázok állapotegyenletből következik, hogy | ||
. | ||
Az eredeti állapotra jellemző paraméterek: p0, V0, T0=278 K | ||
Mivel | ||
, | ||
ezért | ||
, | ||
ahonnan | ||
. | ||
Tehát a gáz nyomása kb. 56%-kal növekedett. | ||
![]() | Ellenőrzések |
Hogyan változik az anyag belső energiája a hőmérséklet függvényében?
![]() | |||||||||||
Mekkora a térfogata 1 mol -10 K-es He gáznak?
![]() | |||||||||||
Mi az ideális gáz állapot egyenlete?
![]() | |||||||||||
Egy nyugalomban lévő zárt gáztartályt figyelünk. Változik-e időben a falakra nehezedő nyomás értéke?
![]() | |||||||||||
Az ideális gázok molekuláris elmélete szerint a gáz nyomása nem függ:
![]() | |||||||||||
Melyik állítás nem igaz?
![]() | |||||||||||
Hány a szabadsági foka van az N2 és a CO molekuláknak?
![]() |