ŠTRUKTÚRA A VLASTNOSTI PLYNNÝCH LÁTOK

-Molekuly plynu sú jednoatómové abo viacatómové.
-Keď plyn nie je vo vonkajšom (napr. tiažovom) poli, pohybujú sa jeho molekuly rovnomerne priamočiaro, kým nenarazia na iné molekuly plynu abo častice nádoby.
-Rozpínavosť plynu ukazuje, že medzi molekulami môžu pôsobiť iba slabé príťažlivé sily.
-Ideálny plyn – je taký, pri kt. zanedbávame:
-1. rozmery častíc
-2. príťažlivé sily medzi molekulami plynu
-a zrážky medzi časticami plynu sú dokonale pružné (= platí zákon zachovania hybnosti a zákon zachovania kinet. energie) = nedochádza k premenám energie.
-Všetky molekuly plynu, kt. je v rovnovážnom stave, nemajú v istom okamihu rovnakú rýchlosť. To je spôsobené tým, že vzájomnými zrážkami molekúl sa stále mení veľkosť a smer ich rýchlosti.
-Rozdelenie molekúl plynu podľa rýchlosti závisí od jeho teploty

Graf rozdelenia molekúl podľa rýchlosti pri rôznych teplotách

-EK = ½ m0.vk2 EK – kinetická energia všetkých molekúl plynu
m0 – hmotnosť jednej molekuly plynu
vk – stredná kvadratická rýchlosť – štatistická vel.

         ΔN1v12 + ΔN2v22 + ... + Δ Nivi2
-vk = –––––––––––––––––––––––––---
                              N
-Druhá mocnina strednej kvadratickej rýchlosti sa rovná súčtu druhých mocnín rýchlostí všetkých molekúl delených počtom molekúl.
           3.k.T
-vk = ––––––
            m0
k – Boltzmannova konštanta = 1,38. 10-23 J.K-1
-Molekuly ideálneho plynu majú v dôsledku neusporiadaného posuvného pohybu strednú kinetickú energiu, kt. je priamo úmerná termodynamickej teplote plynu.
-E0 = ½ m0 vk2 = 3/2 kT
-Keď je teplota dvoch ideálnych plynov rovnaká, potom molekuly týchto plynov majú rovnakú strednú kinetickú energiu vyplývajúcu z ich neusporiadaného posuvného pohybu.
-Fluktuácia tlaku – tlak plynu nie je konštantný, neustále sa mení, kolíše okolo strednej hodnoty ps.
-Nie je konšt., bo molekuly, kt. dopadajú na rovinnú stenu sa pohybujú neusporiadane, preto sa ich počet aj ich rýchlosti neustále menia.
-Predpokladáme, že tretina molekúl sa pohybuje v smere osi x, druhá tretina v smere osi y a tretia v smere osi z.
-Predpokladáme, že všetky molekuly majú rovnakú rýchlosť v.
-Z molekúl, kt. sa pohybujú v smere osi x sa iba polovica pohybuje v kladnom smere osi x => 1/6 všetkých molekúl sa pohybuje v kladnom smere osi x.
-Molekuly narážajú do stien nádoby.
-Zvolíme si jednu stenu kocky. Každá molekula, kt. sa odrazí od tejto steny, zmení svoju hybnosť p1 = m0.v na hybnosť p2 = - p1 , teda Δp = p2 – p2 = 2m0vk .
        Δp      2 m0vk
-F = ––– = –––––––  - pre 1 molekulu
         Δt         Δt

        1   N
-F = –– –– m0vk     - základná rovnica pre tlak ideálneho plynu
        3   V
-Plyn v rovnovážnom stave môžeme charakterizovať stavovými veličinami T, p, V, N.
-Rovnica, kt. vyjadruje vzťah medzi týmito veličinami sa nazýva stavová rovnica:
-p.V = N.k.T
-dostaneme ju, ak do základnej rovnice pre tlak plynu dosadíme strednú kvadratickú rýchlosť.
-Stavovú rovnicu možno tiež zapísať:
-p.V = n.Rm.T Rm – molová plynová konštanta = 8,31 J.K-1.mol-1

           m
-p.V = ––– . Rm.T Mm – hmotnosť 1 molu
          Mm
-stavová rovnica pre 2 stavy toho istého plynu s rovnakou hmotnosťou:
  p1.V1      p2.V2       p.V
-––––– = –––––– => ––– = konšt.
    T1          T2            T