Tlaková potenciálna energia: Rozdiel medzi revíziami
obr. |
prepis clanku do seba nerozpornej podoby |
||
Riadok 1: | Riadok 1: | ||
{{Na zmazanie}} |
{{Na zmazanie}} |
||
[[Obrázok:BernoullisLawDerivationDiagram.png|right|thumb|Vzostup tlaku v širšom mieste trubice]] |
|||
'''Tlaková potenciálna energia''' alebo ''' |
'''Tlaková potenciálna energia''' alebo '''[[potenciálna energia pružnosti]]''' je [[potenciálna energia]] kvapaliny alebo plynu je časť [[vnútorná energia|vnútornej energie]] plynu, ktorá môže byť transformovaná na mechanickú energiu (prácu) pri adiabatickom deji. |
||
⚫ | Predpokladajme [[ideálna tekutina|ideálnu tekutinu]], a že nedochádza ku tepelnej výmene medzi tekutinou a okolím ([[adiabatický dej]]). Ak v nádobe máme tekutinu o tlaku p väčšom, alebo menšom ako je tlak okolia a ak sa môže stena nádoby pohybovať (napr. piest), potom kvapalina alebo plyn posúvaním piestu koná [[Práca (fyzika)|prácu]]. Tlaková potenciálna energia sa vtedy mení na |
||
== Označovanie == |
== Označovanie == |
||
Riadok 12: | Riadok 10: | ||
== Výpočet == |
== Výpočet == |
||
Hodnota tlakovej potenciálnej energie je určená vzťahom |
|||
⚫ | |||
⚫ | Predpokladajme [[ideálna tekutina|ideálnu tekutinu]], a že nedochádza ku tepelnej výmene medzi tekutinou a okolím ([[adiabatický dej]]). Ak v nádobe máme tekutinu o tlaku p väčšom, alebo menšom ako je tlak okolia a ak sa môže stena nádoby pohybovať (napr. piest), potom kvapalina alebo plyn posúvaním piestu koná [[Práca (fyzika)|prácu]]. Tlaková potenciálna energia sa vtedy mení na prácu. Počas adiabatického deja teda platí vzťah: |
||
resp. |
|||
:<math>dU = dE_{pt} = - |
:<math>dU = dE_{pt} = -p\cdot dV</math> |
||
Pre ideálnu (nestlačiteľnú) kvapalinu to vedie k výsledku: |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
p je, ako je proces kvázistatický, reverzibilné. Znamienko mínus pri práci, ktorou sa vykonáva stlačenie plynu (vo všeobecnosti do systému), priebehu práce zo systému je znamienko pozitívne. |
|||
Lebo <math>dV</math> je pri kvapaline pre jej nestlačiteľnosť nulové. |
|||
Pre ideálny plyn je hodnota tlakovej potenciálnej energie rovná súčtu kinetických energií jeho molekúl, keďže tie na seba nepôsobia silami. Teda: |
|||
:<math>E_{pt} = \frac{s}{2} p V</math> |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
== Časté chyby == |
|||
Medzi časté chyby názor, že tlaková potenciálna energia jednotkového objemu tekutiny je rovná jej tlaku. Tento mylný názor je natoľko rozšírený, že ho niektorí ľudia používajú (nesprávne) na odvodzovanie Bernoulliho rovnice. |
|||
== Súvis s vnútornou energiou a energiou pružnosti == |
|||
Tlaková potenciálna energia a [[potenciálna energia pružnosti]] sú totožné pojmy, avšak názov tlaková energia sa zvykne používať iba v súvislosti s tekutinami. Je to časť vnútornej energie látky, ktorú je možné za adiabatických podmienok premeniť na mechanickú prácu. Pri zahrievaní látky sa môže veľkosť tlakovej potenciálnej energie ([[potenciálna energia pružnosti|potenciálnej energie pružnosti]]) meniť na úkor mechanicky nevyužiteľnej časti vnútornej energie látky a prijatého tepla. Z tohto dôvodu má tento pojem uplatnenie hlavne pri látkach, pri ktorých je zmena tlakovej potenciálnej energie ([[potenciálna energia pružnosti|potenciálnej energie pružnosti]]) pri zahrievaní zanedbateľná (ideálna pružina). |
|||
⚫ | |||
* [[Mechanika]] |
* [[Mechanika]] |
||
* [[Mechanika tekutín]] |
* [[Mechanika tekutín]] |
||
* [[Potenciálna energia]] |
* [[Potenciálna energia]] |
||
* [[Vnútorná energia]] |
|||
* [[Potenciálna energia pružnosti]] |
|||
[[Kategória:Mechanika tekutín]] |
[[Kategória:Mechanika tekutín]] |
Verzia z 16:22, 30. december 2008
Tento článok je kandidát na zmazanie. Ak sa k tomu chcete vyjadriť alebo článok upraviť, pozrite si diskusiu k článku a svoj názor vyjadrite v tomto hlasovaní o zmazaní. Všetky aktuálne hlasovania o zmazaní môžete nájsť na Wikipédia:Stránky na zmazanie |
Tlaková potenciálna energia alebo potenciálna energia pružnosti je potenciálna energia kvapaliny alebo plynu je časť vnútornej energie plynu, ktorá môže byť transformovaná na mechanickú energiu (prácu) pri adiabatickom deji.
Označovanie
Výpočet
Predpokladajme ideálnu tekutinu, a že nedochádza ku tepelnej výmene medzi tekutinou a okolím (adiabatický dej). Ak v nádobe máme tekutinu o tlaku p väčšom, alebo menšom ako je tlak okolia a ak sa môže stena nádoby pohybovať (napr. piest), potom kvapalina alebo plyn posúvaním piestu koná prácu. Tlaková potenciálna energia sa vtedy mení na prácu. Počas adiabatického deja teda platí vzťah:
Pre ideálnu (nestlačiteľnú) kvapalinu to vedie k výsledku:
Lebo je pri kvapaline pre jej nestlačiteľnosť nulové. Pre ideálny plyn je hodnota tlakovej potenciálnej energie rovná súčtu kinetických energií jeho molekúl, keďže tie na seba nepôsobia silami. Teda:
kde p je vonkajší tlak (rovný vnútornému tlaku), V je objem kvapaliny alebo plynu.
Časté chyby
Medzi časté chyby názor, že tlaková potenciálna energia jednotkového objemu tekutiny je rovná jej tlaku. Tento mylný názor je natoľko rozšírený, že ho niektorí ľudia používajú (nesprávne) na odvodzovanie Bernoulliho rovnice.
Súvis s vnútornou energiou a energiou pružnosti
Tlaková potenciálna energia a potenciálna energia pružnosti sú totožné pojmy, avšak názov tlaková energia sa zvykne používať iba v súvislosti s tekutinami. Je to časť vnútornej energie látky, ktorú je možné za adiabatických podmienok premeniť na mechanickú prácu. Pri zahrievaní látky sa môže veľkosť tlakovej potenciálnej energie (potenciálnej energie pružnosti) meniť na úkor mechanicky nevyužiteľnej časti vnútornej energie látky a prijatého tepla. Z tohto dôvodu má tento pojem uplatnenie hlavne pri látkach, pri ktorých je zmena tlakovej potenciálnej energie (potenciálnej energie pružnosti) pri zahrievaní zanedbateľná (ideálna pružina).