1. Molekulová fyzika a termika

2. Základní představy • Molekulová fyzika • vnitřní stavba látek - Kinetická teorie látek • vzájemné působení velkého počtu částic • aplikace statistiky • Termika • neuplatňuje vnitřní stavbu látky • aplikace zákona zachování energie • termika = hlavně měření teploty - historie • Termodynamika

3. Základní pojmy • Brownův pohyb • http://fyzmatik.pise.cz/65731-brownuv-pohyb.html • rychlost částic vzrůstá s rostoucí teplotou • tepelný pohyb • Interakce částic • vzájemné působení

4. Vzájemná interakce • Částice se na krátkou vzdálenost odpuzují a na dlouhou přitahují • Krátká vzdálenost

5. Vzájemná interakce • Částice se na krátkou vzdálenost odpuzují a na dlouhou přitahují • Dlouhá vzdálenost • Londonovy disperzní síly

6. Stav - tlak, teplota, objem, atd... • Soustava - termodynamická • izolovaná, neizolovaná • otevřená, uzavřená • adiabaticky izolovaná • Termodynamický děj • rovnovážný děj : P,V,T = konst • vratný děj : bez dodání dodatečné energie se vrátí do původního stavu • nevratný děj

7. Vnitřní energie soustavy • systém tvoří částice • každá částice - mechanická energie ?? • vnitřní energie U • E = EM + U - celková energie systému • U = UK + UP

8. UK • Kinetický příspěvek do vnitřní energie • teplený pohyb molekul • střední kvadratická rychlost molekuly <v2> • okamžitá rychlost molekuly - náhodná veličina

9. Ekvipartiční teorém Na každý stupeň volnosti molekuly připadá energie kT/2.

10. UP • Vzájemné působení částic • závisí na poloze, resp. navzájemné vzdálenosti

11. ΔU • změna konáním práce • ΔU = U2 - U1=W • stlačení pístu - zahřátí plynu - ΔU > 0 • vytažení pístu - ochlazení plynu - ΔU < 0 • změna tepelnou výměnou • tepelná výměna - kontakt těles ?? • tepelné záření • teplo Q - forma energie, jednotka J (joule) • ΔU = U2 - U1= Q

12. 1. termodynamický zákon ΔU = Q + W Změna vnitřní energie soustavy ΔU je rovna součtu práce W vykonané okolními tělesy na působící soustavu silami a tepla Q odevzdaného okolními tělesy soustavě.

13. Tepelná rovnováha, teplota • Tělesa, která jsou spolu v kontaktu dospějou po dostatečně dlouhém čase do stavu tepelné rovnováhy - mají stejnou teplotu • Teplota • stupnice celsiova • rovnovážný stav chemicky čisté vody a jejího ledu t = 0°C • rovnovážný stav chemicky čisté vody a její páry t = 100°C • stupnice kelvinova • jeden výchozí bod - rovnovážný stav voda-led-sytá vodní pára T = 273.16 K • T = 0 K

14. Tepelná kapacita • do systému dodám teplo - nedojde ke změně skupenství - zvýší se teplota- o kolik ?? • množství tepla : Q • schopnost látky přijímat teplo : C • měrná tepelná kapacita

15. kalorimetrická rovnice • aplikace zákona zachování energie • do systému dodáme teplo Q1 • teplo - energie - nemůže se jen tak ztratit • spotřebuje se na ohřátí všech částí v systému