ZMĚNY SKUPENSTVÍ LÁTEK

Prezentace na téma: "ZMĚNY SKUPENSTVÍ LÁTEK"— Transkript prezentace:

1 ZMĚNY SKUPENSTVÍ LÁTEK
Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

2 Jméno Příjmení Při koupání za letních slunečních dní vstupujete do vody, která se vám zdá chladnější než vzduch. Při výstupu z vody se vám to však jeví opačně. Podle zkušeností je nejlepší koupání za deště. Proč? Voda je sice chladnější, ale při vystupování z vody je tělo ochlazováno vypařováním vody z jeho povrchu. Za deště je odpařování vody z povrchu těla minimální.

3 Proč za větru uschne prádlo rychleji?
Jméno Příjmení Proč za větru uschne prádlo rychleji? Voda se rychleji odpařuje. Vítr totiž odvívá vodní páry nad prádlem a snižuje tak počet molekul vracejících se zpět do kapaliny.

4 Jméno Příjmení Postavím-li konvici se studenou vodou na zapálený plynový vařič, konvice se do výšky hladiny vody orosí. Proč tento jev nenastane na vařiči elektrickém? Hořením plynu vznikají vodní páry, které na studeném povrchu konvice kondenzují.

5 Jméno Příjmení Jak vysvětlíme tvoření oblačné stopy za letadlem, které se pohybuje ve velké výši po jasné obloze? Ve výškách 3 km až 6 km jsou často splněny podmínky pro existenci přechlazených vodních par. Prolétající letadlo za sebou zanechává množství drobných částic pocházejících z výfukových plynů motorů. Tyto částice umožňují za letadlem kondenzaci či desublimaci vodních par. Dochází tak za ním ke vzniku oblačného pásu, který se však později postupně rozplývá.

6 Jméno Příjmení Aby se kuchařce uvařené knedlíky po vytažení z vody "nesrazily", musí je rychle nakrájet nebo alespoň propíchat. Fyzikálně zdůvodněte její počínání. Při chladnutí knedlíku by v jeho uzavřených vnitřních dutinách docházelo ke kondenzaci vodních par, následnému poklesu tlaku a atmosférická tlaková síla by knedlíky zmáčkla.

7 Proč ve vysokých horách lze
Jméno Příjmení Proč ve vysokých horách lze v obyčejném hrnci těžko uvařit maso nebo hrách? V důsledku nižšího atmosférického tlaku vře voda v otevřené nádobě již při nižší teplotě a nemůže dosáhnout teploty vyšší. Tak např. v nadmořské výšce m může dosáhnout voda při varu pouze teploty asi 85 °C.

8 Jméno Příjmení Na vařiči vře v otevřené nádobě voda. Sundáme-li nádobu z vařiče, začne se z vody nečekaně "pářit". Dokážete to zdůvodnit? Je-li nádoba na vařiči, vystupující vodní pára nekondenzuje, protože je ohřívána horkým vzduchem vystupujícím od vařiče vzhůru podél vnějších stěn nádoby. Jakmile je však nádoba z vařiče sundána, pára v chladnějším vzduchu kondenzuje.

9 Jméno Příjmení Než začne voda v konvici vřít, vydává charakteristický šum. Čím je způsoben? Voda u dna má vyšší teplotu a začíná vřít. Bubliny vodní páry vystupují vzhůru k hladině, cestou však v chladnějších vrstvách v nich dochází ke kondenzaci. Klesá proto tlak vodní páry a bubliny s třeskem zanikají.

10 Jméno Příjmení Proč ztvrdne rychleji chléb ležící na stole, než když je uzavřen ve skříňce na pečivo či v mikrotenovém sáčku? Tvrdnutí chleba je způsobeno vypařováním vody z něj. Když chléb umístíme ve skříňce, bude její prostor vodními parami brzy nasycen a k dalšímu vypařování již prakticky nedochází. Na volném prostranství se voda vypařuje stále stejně rychle.

11 Jméno Příjmení Směr lehkého vánku je prý možno zjistit v přírodě pomocí nasliněného prstu. Není to spíš vtip? Zdůvodněte. Ze strany vanutí větru cítíme vlivem zvýšeného vypařování na prstě chlad.

12 Pomocí tabulek zjistěte, při jaké teplotě vře voda na vrcholu Sněžky.
Jméno Příjmení Pomocí tabulek zjistěte, při jaké teplotě vře voda na vrcholu Sněžky. V tabulkách lze vyhledat závislost teploty varu vody na tlaku vzduchu a závislost tlaku vzduchu na nadmořské výšce. Odtud vyplývá, že voda vře na vrcholu Sněžky již při teplotě 95°C.

13 Jak mráz škodí rostlinám?
Jméno Příjmení Jak mráz škodí rostlinám? V buňkách vznikající ledové krystalky mají větší objem než voda a buňku roztrhnou.

14 Proč je automobilový naftový motor hlučnější než motor benzínový?
Jméno Příjmení Proč je automobilový naftový motor hlučnější než motor benzínový? V naftovém motoru je dosahováno podstatně vyšších tlaků jak při kompresi, tak i následně při hoření paliva. Aby totiž došlo k samovolnému zapálení vstřikované nafty, musí být nasátý vzduch ve válci motoru silně stlačen, a tím dosáhne dostatečné teploty - zhruba 600 °C.

15 Jméno Příjmení Pro chod zážehového motoru je důležité nastavení tzv. předstihu. Jde o nastavení takového okamžiku zapálení pohonné směsi, aby účinnost motoru byla maximální. Proč se okamžik zapálení pohonné směsi nastavuje těsně před dosažením horní polohy pístu? Protože hoření trvá určitou nezanedbatelnou dobu, volí se okamžik zapálení tak, aby tlak spalných plynů byl nejvyšší právě v okamžiku, kdy se spalné plyny mohou začít rozpínat.

16 Jméno Příjmení Proč se do benzínu pro dvoudobé motory musí dodávat navíc mazací oleje? Ve čtyřdobých motorech je pracovní prostor pouze na jedné straně pístu. Druhá strana pístu je mazána a chlazena motorovým olejem. Ve dvoudobých motorech ale tento způsob mazání motoru není možný, neboť do prostoru pod pístem je nasáváno palivo. Nutné je tedy mazání přímo palivem s mazací olejem.

17 Proč v zimě ryby v rybníce nezamrznou?
Jméno Příjmení Proč v zimě ryby v rybníce nezamrznou? Mezi příčiny patří: anomálie vody, uvolňování velkého skupenského tepla tuhnutí vody, izolační schopnost ledu. Při silných mrazech však přesto mohou mělké rybníky zamrznout.

18 Jméno Příjmení Když spadne kapka vody na rozžhavenou plotýnku vařiče, skáče po ní. Proč? Proč se poměrně pomalu vypařuje? Pod kapkou se vytvoří vrstvička páry, která ji nadzvedává a současně tepelně izoluje od zahřáté plochy vařiče.

19 Proč spalovací motory v zimě více kouří?
Jméno Příjmení Proč spalovací motory v zimě více kouří? Palivem jsou uhlovodíky, jejichž hořením vzniká oxid uhličitý a vodní pára. Ta v chladném okolním vzduchu kondenzuje (nejde tedy o kouř v pravém slova smyslu).

20 Jméno Příjmení Mnohé kuchařky nerozehřívají čokoládu na polevy v kastrolku přímo na vařiči, nýbrž položí tento kastrolek do většího kastrolku s vodou a teprve ten dají na vařič. Umíte vysvětlit proč? Dělá to tak proto, aby se čokoláda nepřipálila. Voda v kastrolku totiž nemůže dosáhnout teploty vyšší než 100 °C.

21 Vhodíme-li rozžhavený kov do vody, zasyčí. Proč?
Jméno Příjmení Vhodíme-li rozžhavený kov do vody, zasyčí. Proč? V nejbližším okolí kovu dochází k varu vody. Bubliny vodní páry však v okolní chladné vodě za vzniku uvedeného zvuku zanikají, protože klesá tlak vodní páry a bubliny s třeskem zanikají.

22 Proč se v zimě vrány často shromažďují na ledě zamrzlých rybníků?
Jméno Příjmení Proč se v zimě vrány často shromažďují na ledě zamrzlých rybníků? Aby se ohřály. Teplota vody a ledu je totiž vyšší než teplota okolní, protože se při tuhnutí ledu uvolňuje skupenské teplo.

23 Proč je výhřevnost syrového dříví menší než suchého?
Jméno Příjmení Proč je výhřevnost syrového dříví menší než suchého? Při spalování syrového dřeva se část spalného tepla spotřebuje na odpaření vody.

24 Proč za silných mrazů praská kůra stromů?
Jméno Příjmení Proč za silných mrazů praská kůra stromů? Praskající kůru způsobuje mrznoucí voda, jejíž objem se zvětšuje.

25 Proč psi vyplazují jazyk, jsou-li uhřátí?
Jméno Příjmení Proč psi vyplazují jazyk, jsou-li uhřátí? Psi nemají potní žlázy. Nemohou se tedy ochladit odpařením páry z potu. Místo toho vyplazují vlhký jazyk, ze kterého se rovněž odpařuje pára.

26 Jméno Příjmení Uvádí se, že jednou z příčin nezdaru Scottovy výpravy k jižnímu pólu byly nádoby spájené cínem. Mráz je zničil, a výprava tak přišla o životně důležité kapaliny. Co se stalo s nádobami? Nešlo o vlivy délkové či objemové roztažnosti, jak by se na první pohled mohlo zdát. Při velmi nízkých teplotách se bílý cín mění v tzv. šedý cín – prášek. To bylo příčinou zničení nádob!

27 Co je to alcarazza a vysvětlete, jak chladí.
Jméno Příjmení Co je to alcarazza a vysvětlete, jak chladí. Je to hliněný džbán, který se používá ve Španělsku k uchování poživatin o teplotě nižší, než má okolní prostředí. Kapalina prosakuje hliněnými stěnami džbánu a na vnější straně se pomalu vypařuje. Tím odnímá značné skupenské teplo nádobě a kapalině v ní obsažené. Kapalina se tak ochlazuje.

28 Jméno Příjmení Dokázali byste změřit výšku hory pomocí hrnce s vodou, vařiče a teploměru? Teplota varu vody závisí na atmosférickém tlaku, a ten zase závisí na nadmořské výšce daného místa. K získání přesného výsledku je nutné použít ještě tabulky. Jinak stačí si uvědomit, že teplota varu vody klesá o 0,3°C zhruba na každých 100 m nadmořské výšky.

29 Proč se přes zpoceného koně za chladného počasí přehazuje přikrývka?
Jméno Příjmení Proč se přes zpoceného koně za chladného počasí přehazuje přikrývka? Zpocený kůň potřebuje mnoho tepla na odpaření potu. Proto se silně ochladí. Za chladného počasí či mrazu dokonce natolik, že by se mohl podchladit a onemocnět.

30 Taje led v místnosti, kde je teplota 0°C?
Jméno Příjmení Taje led v místnosti, kde je teplota 0°C? Led se pouze ohřeje na teplotu 0°C, pokud jeho teplota byla původně nižší. Další tepelná výměna mezi vzduchem v místnosti a ledem ustane, protože došlo k vyrovnání teplot a led již nezíská potřebné teplo ke změně skupenství. Ze stejného důvodu by v místnosti ani voda nezamrzla.

31 Proč je nebezpečnější opaření párou než stejně teplou vodou?
Jméno Příjmení Proč je nebezpečnější opaření párou než stejně teplou vodou? Při opaření párou dochází na povrchu těla k její kondenzaci. Pára tedy předá tělu na rozdíl od vroucí vody navíc ještě velké skupenské teplo kondenzační (lv = 2,26 MJ. kg-1).

32 Použitá literatura: Kessner, P. – Tůma, Z.: Zajímavé otázky z fyziky. Nakl. Rybníček Drahomír, 1997.