Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

ZŠ a MŠ L. Kuby, České Budějovice Předmět: fyzika Ročník: VIII. Tematický celek: Práce a energie Téma: Změna vnitřní energie konáním práce – mechanický.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "ZŠ a MŠ L. Kuby, České Budějovice Předmět: fyzika Ročník: VIII. Tematický celek: Práce a energie Téma: Změna vnitřní energie konáním práce – mechanický."— Transkript prezentace:

1

2 ZŠ a MŠ L. Kuby, České Budějovice Předmět: fyzika Ročník: VIII. Tematický celek: Práce a energie Téma: Změna vnitřní energie konáním práce – mechanický ekvivalent tepla Druh materiálu: Výukový program určený pro samostatnou práci žáků Počet hodin: 1 Aplikace: MS PowerPoint 2010 Autor: PhDr. Václav Meškan Referenční číslo: 17_I_F_29

3 JOULŮV PŘÍSTROJ mechanický ekvivalent tepla Historický experiment provedený J. P. Joulem v roce 1843 VSTUPTE Poznámka k ovládání: V programu se pohybujte pomocí ovládacích prvků a odkazů umístěných na ploše.

4 Cíle programu Po prostudování tohoto programu… …budete znát historii experimentu a chápat jeho význam v historii fyziky. …dokážete popsat Joulův přístroj a jeho jednotlivé součásti. …budete chápat fyzikální princip uplatňující se v experimentu. …dokážete pomocí příslušných výpočtů určit výsledek experimentu. ZPĚT DÁLE

5 CÍLE PROGRAMU Popis experimentu Joulův přístroj k měření mechanického ekvivalentu tepla Kliknutím na symbol zobrazíte informace o příslušné části Joulova přístroje. HISTORIE EXPERIMENTU TEORIE OTÁZKY A ÚKOLY

6 Experiment byl proveden v roce 1843 anglickým fyzikem Jamesem Prescottem Joulem (1818 – 1889), který pomocí svého přístroje experimentálně ověřil platnost mechanického ekvivalentu tepla (viz fyzikální teorie). Tento koncept byl velmi důležitým pro následující rozvoj termodynamiky, ale především byl jedním z prvních důkazů platnosti vznikajícího zákona zachování energie, za jehož autora je označován německý lékař Julius Robert von Mayer (1814 – 1878).Jamesem Prescottem Joulem fyzikální teorieJulius Robert von Mayer Experiment byl proveden v roce 1843 anglickým fyzikem Jamesem Prescottem Joulem (1818 – 1889), který pomocí svého přístroje experimentálně ověřil platnost mechanického ekvivalentu tepla (viz fyzikální teorie). Tento koncept byl velmi důležitým pro následující rozvoj termodynamiky, ale především byl jedním z prvních důkazů platnosti vznikajícího zákona zachování energie, za jehož autora je označován německý lékař Julius Robert von Mayer (1814 – 1878).Jamesem Prescottem Joulem fyzikální teorieJulius Robert von Mayer Historie CÍLE PROGRAMU ZPĚT

7 James Prescott Joule CÍLE PROGRAMU Anglický fyzik a pivovarník narozený 24. prosince 1818 v Salfordu u Manchesteru. Studoval povahu tepla a objevil jeho vztah k mechanické práci a energii (mechanický ekvivalent tepla), spolupracoval s Williamem Thomsonem (lordem Kelvinem) na vytvoření absolutní teplotní stupnice, provedl pozorování jevu zvaného magnetostrikce a našel vztah nyní nazývaný Jouleův zákon (Množství tepla vyvinutého za sekundu ve vodiči, kterým protéká elektrický proud, je přímo úměrné čtverci proudu a elektrického odporu vodiče.). Joule zemřel 11. října ZPĚT

8 Julius Robert von Mayer CÍLE PROGRAMU Německý fyzik a lékař narozen 25. listopadu 1814 v Heilbronnu Jako první popsal proces probíhající v živých organismech (dnes známý jako oxidace) jakožto primární zdroj energie všech organismů. Jeho úspěchy byly ovšem dlouho přehlíženy a priorita v objevu mechanického ekvivalentu tepla byla přisuzována Joulovi. Mayer umírá 20. března ZPĚT

9 Fyzikální teorie Mechanický ekvivalent tepla je předchůdcem 1. zákona termodynamiky, tedy zákona zachování energie. V pokusu s Joulovým přístrojem dochází k přeměně mechanické polohové energie padajícího závaží na vnitřní energii kapaliny v nádobě. Zvýšení vnitřní energie kapaliny se projeví zvýšením její teploty. Práce vykonaná tíhovou silou závaží W je tedy za ideálních podmínek (při zanedbání energetických ztrát) rovna nárůstu vnitřní energie kapaliny Q. Pro nárůst teploty kapaliny lze z předchozí úvahy odvodit vztah mezi dráhou pádu závaží, hmotností závaží a hmotností kapaliny: CÍLE PROGRAMU kde.. M … hmotnost kapaliny v nádobě m … hmotnost závaží g … tíhové zrychlení h … dráha pádu závaží c … měrná tepelná kapacita vody ∆t … nárůst teploty kapaliny ZPĚT

10 Popis experimentu Joulův přístroj k měření mechanického ekvivalentu tepla Kliknutím na symbol zobrazíte informace o příslušné části Joulova přístroje. Padající závaží o známé hmotnosti roztáčí přes kladku hřídel s lopatkami. Na stupnici měřidla vpravo lze odečítat dráhu, kterou závaží během pádu urazilo. Pro návrat ZPĚT klikněte do tohoto okna! CÍLE PROGRAMU HISTORIE EXPERIMENTU TEORIE OTÁZKY A ÚKOLY

11 Popis experimentu Joulův přístroj k měření mechanického ekvivalentu tepla Kliknutím na symbol zobrazíte informace o příslušné části Joulova přístroje. Otáčející se lopatky míchají kapalinu v tepelně izolované nádobě, čímž zvyšují vnitřní energii této kapaliny. Změna její vnitřní energie se následně projeví změnou teploty měřené teploměrem (vlevo). Pro návrat ZPĚT klikněte do tohoto okna! CÍLE PROGRAMU HISTORIE EXPERIMENTU TEORIE OTÁZKY A ÚKOLY

12 Popis experimentu Joulův přístroj k měření mechanického ekvivalentu tepla Kliknutím na symbol zobrazíte informace o příslušné části Joulova přístroje. Hřídel s upevněnými lopatkami je poháněna padajícím závažím vpravo. Klika slouží pouze k opětovnému návratu závaží do původní polohy. Pro návrat ZPĚT klikněte do tohoto okna! CÍLE PROGRAMU HISTORIE EXPERIMENTU TEORIE OTÁZKY A ÚKOLY

13 Otázky a úkoly CÍLE PROGRAMU ZPĚT 1 Ve kterém roce prezentoval James Prescott Joule svůj experiment demonstrující mechanický ekvivalent tepla? a) V roce 1943 b) V roce ) V roce 1643

14 Otázky a úkoly CÍLE PROGRAMU ZPĚT 2 Za autora zákonu zachování energie je označován… a) James Joule b) Albert Einstein c) Julius Mayer

15 Otázky a úkoly CÍLE PROGRAMU ZPĚT 3 Které z následujících tvrzení týkajících se Joulova experimentu není pravdivé? a) Nárůst vnitřní energie kapaliny je rovný práci vykonané tíhovou silou na padajícím závaží. b) Nárůst teploty kapaliny je přímo úměrný hmotnosti závaží. c) Nárůst teploty kapaliny je přímo úměrný hmotnosti této kapaliny.

16 Otázky a úkoly CÍLE PROGRAMU ZPĚT 4 Nádoba obsahuje 0,1 l vody. Hmotnost závaží je 1 kg. Urči, jak se změní teplota vody, spadne-li závaží o 1,5 cm? Případné chybějící údaje zjisti z vhodných zdrojů. a) asi 0,04 °C a) asi 0,004 °C a) Asi 4 °C

17 Tvá odpověď není zcela správná, pomocí tlačítka ZPĚT se vrať k prostudování příslušného tématu ZPĚT

18 Otázky a úkoly CÍLE PROGRAMU ZPĚT 1 Ve kterém roce prezentoval James Prescott Joule svůj experiment demonstrující mechanický ekvivalent tepla? a) V roce 1943 b) V roce 1843 a) V roce 1643 Výtečně, tohle ti jde skvěle! Kliknutím do tohoto pole můžeš postoupit na další otázku!

19 Otázky a úkoly CÍLE PROGRAMU ZPĚT 2 Za autora zákonu zachování energie je označován… a) James Joule b) Albert Einstein c) Julius Mayer Výtečně, tohle ti jde skvěle! Kliknutím do tohoto pole můžeš postoupit na další otázku!

20 b) Nárůst teploty kapaliny je přímo úměrný hmotnosti závaží. Otázky a úkoly CÍLE PROGRAMU ZPĚT 3 Které z následujících tvrzení týkajících se Joulova experimentu není pravdivé? a) Nárůst vnitřní energie kapaliny je rovný práci vykonané tíhovou silou na padajícím závaží. c) Nárůst teploty kapaliny je přímo úměrný hmotnosti této kapaliny. Výtečně, tohle ti jde skvěle! Kliknutím do tohoto pole můžeš postoupit na další otázku!

21 Otázky a úkoly CÍLE PROGRAMU ZPĚT 4 Nádoba obsahuje 0,1 l vody. Hmotnost závaží je 1 kg. Urči, jak se změní teplota vody, spadne-li závaží o 1,5 cm? Případné chybějící údaje zjisti z vhodných zdrojů. a) asi 0,04 °C a) asi 0,004 °C a) Asi 4 °C Výtečně, toto byla poslední otázka a tys opět uspěl(a)! Kliknutím do tohoto pole se spolu rozloučíme!

22 Gratuluji ti, programem jsi prošel/prošla skvěle, v této kapitole fyziky jsi odborník! Zdroj:


Stáhnout ppt "ZŠ a MŠ L. Kuby, České Budějovice Předmět: fyzika Ročník: VIII. Tematický celek: Práce a energie Téma: Změna vnitřní energie konáním práce – mechanický."

Podobné prezentace


Reklamy Google