Základy molekulové fyziky a termodynamiky

metoda molekulové fyziky: kinetická teorie látek:
1) částice se neustále neuspořádaně pohybují (důkaz - Brownův pohyb, difúze)
2) částice na sebe vzájemně působí
velikost molekul 10^-10-10^-9
velikost přitažlivých a odpudivých sil v závislosti na vzdálenosti:
r - vzdálenost částic, k₁ - přitažlivé síly, k₂ - odpudivé síly, r₀ - rovnovážný stav
všechny částice mají E_p - podle velikosti celkové E_p a E_k rozlišujeme skupenství:
E_k > E_p plyn
E_k = E_p kapalina
E_k < E_p pevná látka

termodynamická soustava
- rovnovážný stav - stavové veličiny se nemění
- rovnovážný děj - stavové veličiny se mění pomalu
- izolovaná termodynamická soustava - nepřijímá ani neodevzdává energii

termodynamická teplota
- zavedl Thomson (lord Kelvin)
- trojný bod vody - rovnovážný stav vody, ledu a syté páry (0,01°C)
1K= teploty trojného bodu vody
měření teploty teploměrem - způsob měření závisí na teploměrné látce (kromě plynového teploměru) - u teploměrné látky se s teplotou mění vlastnosti (objem, odpor,...)

vnitřní energie U - jejími součástmi jsou:
E_k všech částic
E_p všech částic
- mění se se změnou teploty:
prací
tepelnou výměnou
tepelná kapacita C - energie, kteou musíme dodat, aby se těleso zahřálo o 1K
Q=CΔT
měrná tepelná kapacita c - energie, kteou musíme dodat 1kg tělesa, aby se zahřál o 1K
Q=mcΔT

1. termodynamický zákon:
Q=ΔU+W´
Q+W=ΔU
W´-práce pracovní látky, W-práce okolí
W=-W´
W´>0 pracuje těleso
W´<0 pracuje okolí
Q>0 těleso přijímá teplo
Q<0 těleso odevzdává teplo
ΔU>0 těleso se zahřívá, zvětšuje svou vnitřní energii
ΔU<0 těleso zmenšuje svou vnitřní energii

kalorimetrická rovnice
c₁m₁(T_v-T₁)+C(T_v-T₁)=c₂m₂(T₂-T_v)
C - kapacita kalorimetru; c₁,c₂-měrné tepelné kapacity; m₁,m₂ - hmotnosti; T₁,T₂ - původní teploty jednotl. těles, T_v - výsledná teplota soustavy