Digitální učební materiál

1. Digitální učební materiál

2. Kruhový děj

3. Práce plynu • Když zahřejeme plyn uzavřený ve válci s pohyblivým pístem, začne • se plyn rozpínat, píst se posune a plyn vykoná práci W´: Obrázek 14.1. Práce plynu

4. Práce plynu • Aby se dala práce plynu opakovaně využívat, je třeba vrátit píst • do původní polohy; • Při návratu pístu do původní polohy, by ale nebylo výhodné stlačovat • zahřátý plyn; • Výhodnější je, snížit tlak plynu jeho ochlazením a poté píst posunout.

5. Kruhový děj • Děj, při kterém pracovní látka (plyn) projde takovými změnami, • až se vrátí do původního stavu; • Během kruhového děje projde plyn stavovými změnami: A – Zahřátí; B – Expanze; C – Ochlazení; D – Komprese; • Kruhový děj se může pravidelně opakovat a plyn bude trvale vykonávat • práci; • Zařízení, ve kterém se s pracovní látkou uskutečňuje kruhový děj, • se nazývá tepelný stroj.

6. Kruhový děj Počáteční stav – stav plynu je určen stavovými veličinami (p0, V0, T0); Izochorické zahřátí – plyn přijme teplo Q1 z ohřívače, zvýší se jeho tlak, objem plynu se nemění (p1, V0, T1); Izobarická expanze – plyn stále přijímá teplo Q1 z ohřívače, teplota plynu se zvyšuje, píst se posouvá a plyn koná práci, tlak plynu se nemění (p1, V1, T2); Izochorické ochlazení – plyn odevzdává teplo Q2 do chladiče, klesne jeho teplota i tlak, objem plynu se nemění (p0, V1, T1); Obrázek 14.2. Kruhový děj Izobarická komprese – plyn odevzdává teplo Q2 do chladiče, klesne jeho teplota a píst se, za stálého tlaku plynu, navrací do počáteční polohy (p0, V0, T0);

7. Kruhový děj Obrázek 14.3. Model kruhového děje s pracovním diagramem

8. Kruhový děj • Pracovní diagram kruhového děje je znázorněn uzavřenou křivkou; • Její plocha znázorňuje celkovou práci vykonanou plynem během • jednoho kruhového děje: • Q1je teplo dodané plynu při ohřívání; • Q2je teplo odebrané plynu při ochlazování.

9. Shrnutí nejdůležitějších poznatků • Při kruhovém ději projde pracovní látka (plyn) takovými změnami, • až se vrátí do původního stavu. Počáteční stav soustavy je totožný • s konečným a platí: • Kruhový děj se může pravidelně opakovat a plyn bude trvale vykonávat • práci; • Zařízení, ve kterém se s pracovní látkou uskutečňuje kruhový děj, • se nazývá tepelný stroj.

10. Otázky a úkoly Jaký praktický význam má kruhový děj? • Díky kruhovému ději (cyklu) dokážeme opakovaně využívat práci plynu. Popište stavové změny, kterými projde plyn při kruhovém ději. • Izochorické zahřátí, izobarická expanze, izochorické ochlazení, izobarická komprese. V jaké fázi kruhového děje koná plyn práci? • Při izobarické expanzi, kdy plyn zvětšuje svůj objem a pohybuje při tom pístem. Při kruhovém ději přijal plyn od ohřívače teplo 9 MJ a do chladiče odevzdal teplo 6 MJ. Jakou práci plyn vykonal? • W´= Q1 – Q2 = 9 – 6 = 3 MJ. Plyn vykonal práci 3 MJ.

11. Použité zdroje • LEPIL, Oldřich, BEDNAŘÍK, Milan, HÝBLOVÁ, Radmila. Fyzika pro • střední školy I. 4. vyd. Praha: Prometheus, 2004, 266 s. Učebnice • pro střední školy. ISBN 80-7196-184-1. • BEDNAŘÍK, Milan, KUNZOVÁ, Vlasta, SVOBODA, Emanuel. Fyzika II • pro studijní obory SOU. 1. vyd. Praha: SPN, 1986, 216 s. Učebnice • pro střední školy. • Autoremobrázků, pokudneníuvedenojinak, je autor výukového • materiálu.