Závislost hustoty kapaliny na teplotě

Prezentace na téma: "Závislost hustoty kapaliny na teplotě"— Transkript prezentace:

1 Závislost hustoty kapaliny na teplotě

2 Voda Kolébka života Nedovedeme si bez ní představit život na Zemi ale ani jinde ve vesmíru Za své podivuhodné vlastnosti vděčí několika fyzikálním vlastnostem

3 Zkoumání vlastností vody
Zahříváme-li kapalinu Molekuly se začnou pohybovat rychleji Zvětšují se mezi nimi vzdálenosti Zvětšuje se objem kapaliny Tato vlastnost se využívá v kapalinových teploměrech

4 Pokus – výroba teploměru
Zavařovací láhev s víčkem, ve kterém je otvor Do otvoru je vsunuté brčko, otvor okolo je utěsněný plastelínou Do lahve je nalitá obarvená voda až po okraj Láhev postupně ohřívej v rukou a ochlazuj v lednici, sleduj změny hladiny kapaliny

5 Co se děje při zvýšení teploty?
Hmotnost (m) kapaliny se nezmění Objem (V) kapaliny se zvětší A protože platí vztah: Zmenší se hustota kapaliny

6 Rostoucí teplota – menší hustota
Kapalina s větší teplotou má menší hustotu a stoupá vzhůru Toho se využívá například u vaření vody Vodu je nutné zahřívat u dna, protože zahřátá voda stoupá vzhůru a ke dnu klesá voda s nižší teplotou KDE JE TOPNÉ TĚLESO V RYCHLOVARNÉ KONVICI?? U DNA UPROSTŘED

7 Anomálie vody Roste-li teplota kapaliny, její hustota se zmenšuje
To ovšem neplatí pro vodu při teplotě od 0°C do 4°C. Tuto výjimku nazýváme TEPLOTNÍ ANOMÁLIE VODY.

8 Vlastnosti vody Největší hustotu má voda o teplotě 4°C (přesně 3,98°C)
Ve velkých rybnících a jezerech má voda u dna tuto teplotu v zimě i v létě Umožňuje proto rybám i dalším vodním živočichům přežít mrazy i horka Rybník v létě Rybník v zimě

9 Anomálie vody Slovo anomálie označuje nepravidelnost či odchylku od normálního stavu Úkol: voda v nádrži má teplotu od 15°C do 18°C Znázorni v náčrtku, jak je voda s různou teplotou v nádrži rozmístěna 18°C 17°C 16°C 15°C

10 Důsledek anomálie vody
Její pevné skupenství – led – má menší hustotu než voda Téměř všechny ostatní látky mají naopak větší hustotu v pevném skupenství Proto led na vodě plave a izoluje ji od vnějšího chladu či mrazu

11 Je voda na jiných vesmírných objektech?
Astronomové předpokládají, že na velkých měsících Jupitera a Saturnu jsou podpovrchové oceány Jsou chráněné vrstvami ledu silnými několik desítek metrů. Je možné, že zde budou dalšími sondami objeveny zárodky života Saturnův měsíc Enceladus Enceladus

12 Otázky a úkoly 1. Proč se nemůže do venkovních teploměrů použít voda?
2. Proč louže na rozdíl od rybníků mohou zamrznout celé a ne jen na povrchu?

13 Řešení 1. voda by při teplotách pod 0°C zamrzla –
roztrhla by skleněnou trubičku vlivem anomálie by neukazovala správně ani v intervalu mezi 0°C a 4°C 2. Na rozdíl od rybníků a moří je hloubka louže příliš malá, a proto tenká ledová slupka na loužích neizoluje dostatečně zbytek louže od zamrzání.

14 Graf Podle následující tabulky zakresli graf závislosti hustoty vody na teplotě (na svislé ose zvol následující stupnici: 999,84; 999,86; 999,88; 999,90;….. 999,98) t (°C) 1 2 3 4 5 6 7 8 ρ (kg/m3) 999,899 999,940 999,964 999,972 999,901 999,848

15 Graf - řešení

16 Zápis Při zvýšení teploty kapaliny se zvětší její objem.
Protože hmotnost se nemění, hustota kapaliny se zmenší. Výjimkou je voda. Její objem se při zvýšení teploty mezi 0°C a 4°C zmenšuje a hustota vody se zvětšuje. Hustota vody je proto při 4°C největší. Tato výjimka se nazývá teplotní anomálie vody.