Ideal gas
1. Vysvetlite vlastnosti ideálneho plynu
Riešenie:
Ideálny plyn nie je skutočný plyn, je to model plynu. Jeho molekuly majú zanedbateľné rozmery a rovnaké hmotnosti m0. Vzájomné zrážky molekúl a ich nárazy na steny nádoby sú dokonale pružné. Nárazy molekúl na steny nádoby sú príčinou tlaku plynu. Molekuly na seba navzájom silovo nepôsobia. Za „normálnych podmienok“ (p0 = 101325 Pa T0 = 273,15 K) sa vlastnosti skutočných plynov približujú k vlastnostiam ideálneho plynu. Za týchto podmienok 1mol akéhokoľvek plynu má vždy objem V0 = 22,415.10-3m3.mol-1
2.
Vypočítajte strednú kvadratickú rýchlosť molekuly kyslíka O2 pri teplote 0oC!
Riešenie:
Rozbor:
T = t + 273,15
T = 0 + 273,15 = 273,15
m0 = Ar.mu = 2.16,00.1,66.10-27= 53,12.10-27kg
k = 1,38.10-23J.K-1
Stredná kvadratická rýchlosť molekuly O2 je vK = 461 m.s-1
3.
Určite pomer stredných kvadratických rýchlostí molekúl vodíka H2 a kyslíka O2 pri rovnakej teplote.
Riešenie:
Rozbor:
Molekuly vodíka sa budú pohybovať 4 krát rýchlejšie ako molekuly kyslíka.
4.
Aký je tlak vzduchu pri teplote T = 273,15 K, ak hmotnosť molekuly vzduchu je m0 = 47,45.10-27kg a hustota vzduchu pri tejto teplote je ρ = 1,27584 kg.m3.
Riešenie:
Rozbor:
T = 273,15 K, m0 = 47,45.10-27kg, ρ = 1,27548 kg.m-3.
Tlak vzduchu pri teplote T = 273,15 K je p0 = 101325 Pa. Je to takzvaný „normálny tlak“ vzduchu.
5.
Ideálny plyn s hmotnosťou m = 3,8.10-2kg je uzavretý v nádobe s objemom 10 litrov a má tlak p = 0,49 MPa. Určite strednú kvadratickú rýchlosť molekúl plynu.
Riešenie:
Rozbor:
m = 3,8.10-2kg, p = 0,49.106Pa, V = 10 litrov = 10-2m3
Kvadratická rýchlosť plynu je vK = 622 m.s-1