Jméno:
Heslo:
Hodnocení: 9.00 / 10 (1 hlas)
Autor: Martin Bulín
Vloženo: 18. 02.2011
Otevřeno: 22509x
  Printer Friendly Page
Tisknout

Stáhnout

Hodnotit

Komentovat
 
Fyzika
Skupenské přeměny látek
  • přehled skupenství látek, změny skupenství
  • skupenské teplo, měrné skupenské teplo
  • tání, tuhnutí
  • kondenzace, vypařování, var, pára sytá, přehřátá
  • sublimace, desublimace
  • fázový diagram, trojný bod, kritický bod
  • vodní pára v atmosféře, vlhkost vzduchu - absolutní, relativní

Přehled skupenství

  • skupenství plynné
    • částice se pohybují volně
    • jejich kinetická energie je větší než energie jejich vzájemného působení
  • skupenství kapalné
    • částice se uspořádávají krátkodobě do shluků, které se mohou vzájemně pohybovat
    • kinetická energie je srovnatelná s energií jejich vzájemného působení
  • skupenství pevné
    • částice jsou uspořádány dlouhodobě
    • jejich kinetická energie je menší než energie jejich vzájemného působení
  • plazma
    • ionizovaný plyn tvořený nosiči volného elektrického náboje (elektrony a ionty) a obvykle i neutrálními částicemi (atomy, molekulami)
    • kolektivní chování elektricky nabitých částic

Změny skupenství

  • Skupenské teplo je fyzikální veličina, označuje teplo, které potřebuje látka k tomu, aby změnila své skupenství (např. vypařila se, roztála, ztuhla)

Tání

  • přeměna pevné látky na kapalinu, která nastává při určité teplotě za daného vnějšího tlaku, přijímá-li látka teplo

Tání - krystalická a amorfní látka

  • amorfní látka nemá teplotu tání a mění skupenství rovnoměrně, krystalická "čeká" na teplotu tání a pak taje
  • teplota tání závisí na tlaku okolního prostředí a druhu látky
    • změna teploty tání: přidáním soli, změnou tlaku
  • skupenské teplo tání Lt je teplo, které přijme pevné těleso již zahřáté na bod tání, aby se změnilo na kapalinu téže teploty [J]
  • měrné skupenské teplo tání lt je definováno vztahem lt = Lt / m, kde Lt je skupenské teplo tání pevného tělesa o hmotnosti m. [ J/kg]
  • teplo potřebné k roztavení 1 kg látky zahřáté na bod tání

Tuhnutí

  • přeměna kapalného skupenství v pevné
  • teplota tuhnutí je shodná s teplotou tání
  • vzniká-li přitom krystalická látka, jev nazýváme krystalizace
    • např. ve vodě o 0°C se začnou vytvářet zárodky + další částice → krystalická látka (led)
  • při stejných podmínkách je měrné skupenské teplo tání a tuhnutí stejné
  • při tání teplo látce dodáváme, při tuhnutí naopak odebíráme

Závislost teploty tání na vnějším tlaku

  • led, bismut, některé slitiny při tání zmenšují objem (led až o 9 %)
    • význam zvětšování objemu ledu: led plave na vodě, praskání silnic a hornin, trubky vodovodu, chladiče, kluzkost (bruslení), ...
  • většina pevných látek se chová naopak – při vnějším tlaku se teplota tání zvětšuje

 

Sublimace

  • přeměna pevného skupenství látky přímo na plynné
  • opačný proces k sublimaci = desublimace (- přeměna plynných látek v pevné)
  • skupenské teplo sublimace Ls je teplo přijeté pevným tělesem při jeho sublimaci za dané teploty
  • měrné skupenské teplo sublimace ls je definováno vztahem ls = Ls / m, kde Ls je skupenské teplo tělesa o hmotnosti m
  • měrné skupenské teplo sublimace závisí na teplotě a najdeme ho pro různé látky v tabulkách

Vypařování

  • přeměna kapalného skupenství na plynné, tj. přeměna kapaliny na páru, která se děje za každé teploty, při níž kapalné skupenství existuje
  • skupenské teplo vypařování Lv je teplo, které musí kapalina přijmout, aby se změnila na páru téže teploty
  • měrné skupenské teplo vypařování je definováno vztahem lv = Lv / m, kde Lv je skupenské teplo vypařování kapaliny o hmotnosti m.

Kondenzace (kapalnění)

  • přeměna plynného skupenství na kapalné
  • skupenské teplo kondenzační uvolňuje látka při kondenzaci.
  • měrné skupenské teplo kondenzační je rovno MST vypařování téže látky při téže teplotě
  • je-li kapalina v uzavřené nádobě, vypařuje se tak dlouho, až se vytvoří rovnovážný stav mezi kapalinou a vzniklou párou

Var

  • jev, při kterém se kapalina vypařuje nejen na svém volném povrchu (jako u vypařování), ale také uvnitř svého objemu
  • přijímá-li kapalina teplo, var nastává při určité teplotě – teplotě varu a projevuje se vytvářením bublin syté páry uvnitř kapaliny, které se postupně zvětšují a vystupují k volnému povrchu
  • teplota varu roste s vnějším tlakem
  • měrné skupenské teplo varu se rovná MST vypařování při teplotě varu dané kapaliny

Sytá páraSytá pára

  • pára, která je v rovnovážném stavu se svou kapalinou
  • tlak syté páry nezávisí při stálé teplotě na objemu páry
  • tlak syté páry s rostoucí teplotou roste
  • sytá pára vzniká nad volným povrchem chladnoucí kávy, v PET lahvi s minerálkou, …
  • A … počáteční bod křivky (nejmenší hodnota teploty a tlaku – kapalina a sytá pára ještě v dynamické rovnováze) – trojný bod
  • K … kritický bod (kritická hodnota teploty a tlaku, také kritická hustota – v tomto stavu mizí rozdíl mezi kapalinou a sytou párou)
  • z křivky lze vyčíst teplotu varu za daného tlaku

Přehřátá pára

Jestliže sytou páru zahříváme nebo izotermicky zvětšujeme její objem bez přítomnosti kapaliny, vznikne přehřátá pára. Přehřátá pára je pára, která má vždy nižší tlak a hustotu než sytá pára téže teploty. Pro přehřáté páry, platí přibližně stavová rovnice ideálního plynu.

Fázový diagramFázový diagram

  • grafické vyjádření závislosti mezi veličinami určujícími rovnovážný stav soustavy (teplota, tlak, hustota atd.)
  • fázový diagram p-T obsahuje tři křivky, které vyjadřují termodynamickou rovnováhu vždy dvou fází
    • kt – křivka tání - koexistence kapalné a pevné fáze téže látky
    • ks – křivka sublimační – koexistence pevného a plynného skupenství téže látky
    • kp – křivka syté páry – koexistence kapalného a plynného skupenství téže látky
  • trojný bod (A) je společný bod křivky syté páry, křivky tání a křivky sublimační a charakterizuje stav látky, v němž pevné, kapalné a plynné skupenství téže látky jsou v termodynamické rovnováze a mohou vedle sebe nezměněně existovat

Vodní pára v atmosféře

Ve spodních vrstvách atmosféry je vždy obsažena vodní pára, která vzniká vypařováním rozsáhlých vodních ploch moří, jezer, řek, ale také vody obsažené v půdě, rostlinách a živých organismech. Její hmotnost se mění v denní i roční době a podstatně závisí i na zeměpisné poloze daného místa. Větší hmotnost mívá spíše odpoledne než ráno, v létě než v zimě, na pobřeží než ve vnitrozemí. Na přítomnosti vodní páry v atmosféře a její hmotnosti závisí četnost dešťových srážek i fyziologický pocit člověka (např. lépe snášíme vyšší teplotu při menší hmotnosti vodní páry, …).

Absolutní vlhkost vzduchu Φ

  • veličina definovaná vztahem Φ = m / V, kde m je hmotnost vodní páry obsažené ve vzduchu o objemu V
  • hustota vodní páry ve vzduchu, [kg * m-3]

Relativní (poměrná) vlhkost vzduchu φ

  • veličina definována vztahem φ = Φ / Φm, kde Φ je absolutní vlhkost vzduchu při dané teplotě a Φm je absolutní vlhkost vzduchu nasyceného vodní párou, tj. hustota syté vodní páry ve vzduchu při téže teplotě
  • udává se v procentech a měří se vlhkoměry (vlasový vlhkoměr)

Rosný bod

  •  stav, při kterém se vodní páry obsažené ve vzduchu stávají při dosažení tzv. teploty rosného bodu  sytými a při dalším snížení teploty začnou kapalnět
 
Powered by XOOPS 2.5 | 2008 - 2015 | © Kitt