Archiwa Fizyka - Strona 3 z 3

Lekcja 3 – Mieszaniny gazów i bilans substancji

Długość: 68 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Standardowa

Lekcja trzecia to lekcja w której uczysz się sprawnie przechodzić między opisami składu, liczyć parametry mieszaniny i rozwiązywać typowe zadania rachunkowe z bilansu substancji. Lekcja ta ma lekko ponad 1 godzinę. Jest o mieszaninach gazów idealnych: jak definiować i przeliczać udziały molowe/objętościowe, masowe oraz jak wyznaczać z nich masę molową M i stałą gazową mieszaniny. Ćwiczenia pokazują użycie Prawa Daltona do ciśnień cząstkowych, a także liczenie liczby cząstek i bilansowanie składu po zmieszaniu porcji gazów. <hr /><hr /> <h3>Spis treści:</h3> <ul> <li>udział składników: stężenie masowe, molowe i objętościowe, masa molowa i stała gazowa, gęstość i objętość właściwa, prawo Daltona i ciśnienie cząstkowe [03:20]</li> <li>zadanie 1: podane stężenie masowe i objętościowe tlenu (w powietrzu), udział masowy i objętościowy azotu, ciśnienie cząstkowe obu składników oraz stała gazowa i masa molowa powietrza (jako gaz doskonały), ilość cząstek w masie m [15:30]</li> <li>zadanie 2: stała gazowa mieszaniny trzech gazów [32:55]</li> <li>zadanie 3: ciśnienie mieszaniny gazów (ciśnienie cząstkowe): udziały objętościowe i masowe składników oraz masa molowa i stała gazowa roztworu [41:23]</li> <li>zadanie 4: mieszanina dwóch gazów, podane stężenia molowe, dodano inną mieszaninę gazów, ilość moli i stężenie molowe poszczególnych gazów [50:04]</li> <li>zadanie 5: podana stała gazowa mieszaniny dwóch gazów, stężenia masowe i molowe [58:03]</li> </ul>

Lekcja 4 – Równanie stanu dla gazu doskonałego

Długość: 66 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Standardowa

Lekcja czwarta to praktyczne zastosowanie równania stanu gazu doskonałego pV=nRT=mrT: od przemian izotermicznej, izochorycznej i izobarycznej po wersję strumieniową dla układów otwartych. Lekcja ta ma lekko ponad 1 godzinę. Ćwiczymy tutaj typowe zadania: zmiany ciśnienia przy stałej objętości, wyrównywanie ciśnień w połączonych zbiornikach, podział objętości przy tłoku (udziały molowe), ubytek moli wskutek nieszczelności oraz wyznaczanie strumienia masy w rurociągu i wydajności sprężarki. Po drodze utrwalimy konwersje jednostek (K, Pa/bar/MPa), użycie ciśnień absolutnych i stałych gazowych r oraz R. <hr /><hr /> <h3>Spis treści:</h3> <ul> <li>równanie stanu dla gazu doskonałego: równanie Clapeyrona na podstawie prawa Boyle’a-Mariotta, Charlesa oraz Gay-Lussaca [02:44]</li> <li>zadanie 1: zbiornik o stałej objętości, zmiana temperatury i ciśnienia [09:44]</li> <li>zadanie 2: dwa zbiorniki połączone zaworem o stałej temperaturze, ciśnienie końcowe po otwarciu zaworu [19:45]</li> <li>zadanie 3: dwa gazy w cylindrze w tanie równowagi termodynamicznej, podane ich masy, część cylindra jaką zajmują poszczególne gazy [29:06]</li> <li>zadanie 4: zbiornik nieszczelny, zmieniło się ciśnienie i temperatura, ile moli wyciekło [37:45]</li> <li>zadanie 5: strumień masy dla płynącego rurociągiem gazu [46:01]</li> <li>zadanie 6: sprężarka działająca na zbiornik z powietrzem, masowa wydajność oraz objętościowa wydajność w warunkach normalnych [54:51]</li> </ul>

Lekcja 5 – Równanie stanu van der Waalsa dla gazu rzeczywistego

Długość: 33 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Standardowa

Lekcja piąta, ostatnia, to lekcja wprowadza równanie stanu van der Waalsa dla gazów rzeczywistych i pokazuje, jak uwzględnia ono siły przyciągania (a) oraz skończoną objętość cząsteczek (b). Lekcja ta jest najkrótsza i ma około pół godzinki. Nauczysz się z niej wyznaczać a i b z parametrów krytycznych, a potem używać równania do obliczania ciśnienia, objętości molowej/ właściwej oraz porównywać wyniki z gazem idealnym. <hr /><hr /> <h3>Spis treści:</h3> <ul> <li>równanie stanu van der Waalsa dla gazu rzeczywistego, parametry krytyczne gazów [03:18]</li> <li>zadanie 1: współczynniki a i b (równanie van der Waalsa) dla tlenu jako gazu rzeczywistego [08:56]</li> <li>zadanie 2: ciśnienie z równania van der Waalsa dla dwutlenku węgla znajdującego się w zbiorniku, podana objętość i temperatura - gaz rzeczywisty [15:39]</li> <li>zadanie 3: objętość właściwa dwutlenku węgla dla gazu doskonałego i rzeczywistego [21:34]</li> </ul>

Lekcja 1 – Praca

Długość: 66 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Łatwa

Lekcja pierwsza w której pokazuję kluczowe narzędzia i przeliczniki potrzebne do rozwiązywania podstawowych zadań z termodynamiki. Lekcja ta ma lekko ponad 1 godzinę. To szybki „pakiet startowy” z wielkościami i jednostkami w termodynamice: ćwiczymy przeliczenia jednostek (m, cm, dm, Pa, MPa), konwersje temperatur między skalami Celsjusza, Kelwina, Fahrenheita i Rankine’a oraz związki między gęstością i objętością właściwą. Do tego dochodzą zastosowania w gazach: masa i liczba moli, objętość w warunkach normalnych, a także strumień objętości i masy w rurociągach. <hr /><hr /> <h3>Spis treści:</h3> <ul> <li>materiały dodatkowe potrzebne podczas nauki z Kursem [01:32]</li> <li>miary i jednostki układu SI oraz przedrostki [07:09]</li> <li>stałe (i ważne) wielkości fizyczne [15:55]</li> <li>opis materii: wzory oraz jednostki na ilość, przepływ oraz właściwości materii [26:31]</li> <li>temperatura: skale temperatur Kelwina, Celsjusza, Fahrenheita oraz Rankine’a [29:42]</li> <li>masa atomowa i cząsteczkowa [38:17]</li> <li>zadanie 1: zamiana jednostek - 5 przykładów [40:55]</li> <li>zadanie 2: zamiana temperatury pokojowej (Celsjusza) na skale Kelwina, Fahrenheita i Rankine’a [48:42]</li> <li>zadanie 3: gęstość (masa właściwa) i objętość właściwa gazu [52:41]</li> <li>zadanie 4: masa, gęstość i objętość w warunkach normlanych gazu [55:52]</li> <li>zadanie 5: strumień objętości i masy, podane średnica rury i gęstość oraz prędkość gazu [1:00:31]</li> </ul>

Lekcja 2 – Ciepło właściwe

Długość: 61 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Standardowa

Lekcja druga, w której wprowadzamy pojęcie ciepła właściwego i porządkujemy zagadnienia niezbędne do dalszej pracy z Pierwszą Zasadą Termodynamiki. Lekcja trwa około 1 godziny. Jest to kluczowy etap Kursu, ponieważ od poprawnego rozumienia ciepła właściwego przy stałej objętości i stałym ciśnieniu zależy poprawne liczenie procesów cieplnych oraz bilansów energii. Omawiamy stopnie swobody cząsteczek, różnice między gazem doskonałym, półdoskonałym i rzeczywistym oraz wpływ temperatury na wartości ciepła właściwego. W lekcji pokazuję, jak: <ul> <li>wyznaczać ciepło właściwe cv i cp,</li> <li>korzystać z zależności analitycznych i tabelarycznych,</li> <li>liczyć średnie ciepło właściwe w zadanym zakresie temperatur,</li> <li>poprawnie dobierać model gazu do treści zadania.</li> </ul> Szczególny nacisk położony jest na zadania rachunkowe, które bardzo często pojawiają się na kolokwiach i egzaminach – zarówno w wersji uproszczonej (gaz doskonały), jak i bardziej realistycznej (gaz półdoskonały i rzeczywisty). Lekcja kończy się testem sprawdzającym zrozumienie pojęć oraz zestawem zadań obliczeniowych, które przygotowują bezpośrednio do dalszych lekcji dotyczących ciepła i bilansu energii.

Lesson Tag: Fizyka

Zaloguj się

Zarejestruj się