Plyny obrázky

Vlastnosti částic plynu
Vlastnosti jednotlivých skupenství - přehled
Atmosférický tlak
Atmosféra Země
Meteorologie
Létání
 

Vlastnosti částic plynu:

Vlastnosti jednotlivých skupenství - přehled

skupenství pevné kapalné plynné
kmitání částic nejméně více nejvíce
vzdálenost částic nejblíže blízko nejdál
vzájemné síly přitahují se (silně) přitahují se (slaběji)   odpuzují se 
tvar stálý mění podle nádoby mění podle nádoby
lze stlačit NE  NE ANO
(jsou i rozpínavé) 
uspořádání částic    krystal. mřížka nebo amorfní  NE NE
přemístění částic NE volný (Brownův) pohyb  volný (Brownův) pohyb 

Plyny mají menší hustotu než kapaliny a pevné látky.

- potápěčský zvon, keson (obr:z, z1, k, k1, k2)
- vodní pára (neviditelná - nad mořem, hrncem)
- kyslík - dýchání, svařování autogenem
- dusík - v atmosféře (díky němu nevybuchne kyslík v atmosféře)
- vodík (výbušný!), helium - náplň vzducholodi (Hindenburg, Zeppelin)
- zemní plyn, propan-butan (výbušné!) - palivo k vaření, topení, palivo vozidel (LPG)
- oxid uhličitý CO2 - bublinky v nápojích
- N2O (oxid dusný) - šlehačkové bombičky
Pozor na výbuch u hořlavých plynů: vodík, kyslík, zemní plyn, propan-butan!

Plyn lze zkapalnit i silným stlačením a ochlazením:
     * propan-butan - k převozu, čerpací stanice, zásobník u domu (pozor na výbuch!)
     * kyslík - zásobník ke sváření, v nemocnici
     * oxid uhličitý CO2 - sifonové bombičky

Proč se zadní část Titaniku (naplněná vzduchem) na dně oceánu "stlačila", ale přední část (plná vody) ne?
Co se stane s balónem, plícemi při ponoření do velké hloubky?
Co se stane s dusíkem v krvi (vždy tam je) po rychlém vynoření z hlubin?

Atmosférický tlak

je hydrostatický tlak způsobený tíhou vzduchu v atmosféře.
(Země je obklopena asi 1000 km silnou vrstvou vzduchu.)

pa ~ 100 kPa

POZN: na 1 cm2 našeho těla působí stejně jako 1 kg závaží.
Jeho hodnota závisí na:

Ukázka: Mapa atmosférického tlaku

Hladinu kapalin udrží jen do omezené výšky (rtuť 750 mm, voda 10 m…)
Ve větší nadmořské výšce je malý tlak (obtížné dýchání horolezců, letců).

Měření atmosférického tlaku: barometr (rtuťový), aneroid
Měřením atmosférického tlaku letadlo zjistí svoji výšku - výškoměr.

Podtlak = prostor s tlakem menším než pa(žárovka, zářivka, konzervy, džemy, vakuované potraviny, vysavač…).
Např: Vývěva, odsávání (vysavač, hasičská pumpa…), sání brčkem, pití, přísavky (na stěnu, chobotnice, nohy zvířat)…
Vakuum = nulový tlak (vesmír, prostor nad 750 mm rtuti…)
Přetlak = prostor s tlakem větším než pa: pneumatiky, míč, tlakové láhve (sprej, sifon, svářeč, potápěč…), airbag, zapalovač, tlakový hrnec.
Vytvoří jej např. kompresor, pumpa, nafouknutí ústy…
Např: pneumatiky, sprej, sycená limonáda, nafouknutý balónek, matrace, propanbutanové, potápěčské, svářečské láhve…
Využití přetlaku: sbíječka, kompresorové stříkání, láhve na plyn ("bomby"), šroubování kol v autoopravně…
Díky atmosférickému tlaku funguje: přísavka, magdeburské polokoule (obr)
Měření přetlaku: manometr (pneumatiky), tonometr (krevní tlak).

Ukázky: obrácená sklenice, podtlak drží sklenice, magdeburské polokoule, model plic 15:51

Do kategorií přetlak a podtlak zařaď: hadice vysavače, pneumatika, pití brčkem, přísavka (na stěnu, chobotnice), sprej, propan-butanová láhev, zvon na WC, papiňák.

Proč se do igelitového obalu úmyslně dělá díra? Co na Měsíci?
Proč musí být trup letadla vzduchotěsný?
Meteorologický balón stoupá do výšky 30 km. Co se s ním při tom děje?

Desku ze země zvedneme hůře, je-li přikrytá novinami (noviny zamezí proudění vzduchu pod desku)13:23, 21:54.
Plechovka s trochou vroucí vody->ochlazení->atm. tlak ji stlačí.

Atmosféra Země

je vrstva vzduchu (vysoká několik set km) kolem Země.

Troposféra:

Ozónová vrstva (ve výšce 20-30 km) pohltí část ultrafialového (UV) záření.
Ozónová díra = oblast s menší vrstvou ozónu.

Atmosféra se chová podobně jako kapalina - vztlakovou silou (nepatrnou) nadnáší tělesa.
Těleso s menší hustotou stoupá do výšky: teplý vzduch, teplovzdušný balón, balón naplněný lehkým plynem (helium).

V místě stoupání teplého vzduchu vzniká podtlak. Proudí tam proto vzduch z okolí = vítr, tornádo, orkán.
Vítr posunuje oblačnost, tlačí na plochu plachty, draka, lopatek větrného mlýna, elektrárny…
Anemometr - měří rychlost větru.

Proč může letec i bez motoru (větroň, paraglidista) hodiny kroužit ve vzduchu? (za vhodných podmínek).
Proč létá solární balón (černý sáček naplněný vzduchem), za jakých podmínek?
Co se v létě děje se vzduchem nad pevninou, kam odchází? Co vzduch nad mořem?
 

Meteorologie

na základě sledování počasí a měření meteorologických prvků (teplota, tlak, vlhkost, rychlost větru, srážky, oblačnost…) předpovídá stav atmosféry.
Sledují i magnetické a elektrické pole, činnost Slunce, průtok vody v řekách, znečištění, ozónovou vrstvu… -> předpovědi BIOzátěže, sjízdnost řek…

Barograf - přístroj pro záznam tlaku vzduchu během dne.
Termograf - přístroj pro záznam teploty vzduchu během dne.

Atmosférická fronta = rozhraní mezi studenou a teplou oblastí. Fronta se pohybuje.
Tlaková níže = oblast s nižším atm. tlakem.
Tlaková výše = oblast s vyšším atm. tlakem.

Růst tlaku -> pěkně.
Pokles tlaku -> zhoršení počasí (oblačno, déšť)
Normální tlak = atmosférický tlak, při němž jsou udávány hodnoty fyzikálních vlastností látek:
pn = 101 325 Pa

Barometr je tenká "konzerva", uvnitř je podtlak. Co se při změně atmosf. tlaku děje s jejím pružným víčkem?
Má-li letec tlakový výškoměr, musí jej při každém vzletu nastavit na výšku nula. Proč je to nutné?

Létání

Těleso lehčí, než vzduch, nese atmosféra vztlakovou silou (balón horkovzdušný, plněný vodíkem, heliem).

K létání tělesa těžšího než vzduch je nutné křídlo a jeho pohyb vzduchem.
Vztlak při tom nadnáší křídlo (letadla, list vrtule).
Rychlá auta zase křídlo tlačí k zemi.

Ukázky: proudění vzduchu: balónky, křídlo, aerodynamika (nezkresl. věda)
Vznášedlo z CD

Průběh teploty v atmosféře 1 2, průběh letu B737