Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

MĚŘENÍ TEPLA 23. února 2013VY_32_INOVACE_170303_Mereni_tepla_DUM Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "MĚŘENÍ TEPLA 23. února 2013VY_32_INOVACE_170303_Mereni_tepla_DUM Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová."— Transkript prezentace:

1 MĚŘENÍ TEPLA 23. února 2013VY_32_INOVACE_170303_Mereni_tepla_DUM Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/

2 1. Měrná tepelná kapacita 2. Kalorimetrická rovnice 3. Výpočet tepla

3 Tepelná energie je část vnitřní energie, kterou soustava vymění (přijme nebo odevzdá) při styku s další soustavou jedná se o tepelnou výměnu značí se Q a jednotkou je Joule [J] Přijme-li soustava tepelnou energii, vzroste její vnitřní energie o ΔU a teplota tělesa se zvýší (pokud nenastane přeměna skupenství látky). Stejná množství látek potřebují na ohřátí různě velká množství tepla, a proto zavádíme fyzikální veličinu tepelná kapacita. Měrná tepelná kapacita dále

4 Tepelná kapacita značí se C je definována jako teplo přijaté při tepelné výměně při změně teploty jednotkou je [J. K -1 ] vyjadřuje teplo, které musíme dodat soustavě, aby se její teplota zvýšila o 1°C (1K) Měrná tepelná kapacita dále

5 Měrná tepelná kapacita určuje teplo, kterým se ohřeje 1kg látky o 1°C (1K) je charakteristická pro danou látku jednotkou je [J. kg -1. K -1 ] Teplo můžeme vypočítat: Měrná tepelná kapacita dále

6 Měrná tepelná kapacita pevných a kapalných látek se mění s teplotou. U plynů je situace složitější, neboť závisí ještě na tlaku. U všech látek s klesající teplotou klesá a při teplotách blízkých 0K má velmi malou hodnotu. Z běžných látek má voda největší měrnou tepelnou kapacitu c = 4180 J. kg -1. K -1. Látka s malou tepelnou kapacitou se rychle ohřeje (snadno), ale též rychle vychladne. Na ohřátí spotřebuje malé množství tepla. U látky s velkou tepelnou kapacitou je tomu naopak. Měrná tepelná kapacita dále

7 Důsledky velké tepelné kapacity vody Přímořské podnebí má menší teplotní rozdíly v atmosféře než vnitrozemské, neboť pobřežní vody se ohřívají a ochlazují pomaleji než povrch pevniny. To má samozřejmě vliv na ohřívání nebo ochlazování vzduchu. Měrná tepelná kapacita dále Voda se používá jako chladící médium např. k chlazení motorů nebo jaderných reaktorů. Voda je též vhodná k přenosu energie např. v ústředním topení. Obr.1

8 Sníh v zimě chrání zemi před vymrzáním, protože zadržuje teplo. Teplota pod sněhem může být 0°C, přičemž teplota vzduchu nad sněhem může být -20°C. Za polární zimy poklesne teplota až na -60°C. Eskymáci si staví iglú a uvnitř na sněhu je teplota 0°C. Pokud vyloží iglú kožešinou a zapálí lampičky, tak může být teplota i 20°C. Měrná tepelná kapacita dále Obr.2

9 Kovy mají malou tepelnou kapacitu, u železa se c = 452 J. kg -1. K -1. To usnadňuje jeho zpracování. Měrná tepelná kapacita Obr.3 Měrná tepelná kapacita na Wikipedii další kapitolazpět na obsah

10 Měřením množství tepla se zabývá kalorimetrie. Teplo se měří přístrojem, který se nazývá kalorimetr. Směšovací kalorimetr skládá se ze dvou do sebe vložených nádobek mezi stěnami je vzduch, který tepelně izoluje obě nádobky ve víčku jdou otvory pro teploměr a míchačku Kalorimetrická rovnice dále Obr.4

11 Kalorimetr od A.Lavoisiera z roku 1782 Kalorimetrická rovnice popisuje tepelnou výměnu těles, tvořící izolovanou soustavu. Teplo, které jedno těleso odevzdá, přijme beze ztrát druhé těleso (nedochází k přeměnám energie). Kalorimetrická rovnice dále Q 1 – teplo vydané teplejším tělesem Q 2 – teplo přijaté chladnějším tělesem Obr.5

12 Těleso 1: má hmotnost m 1 měrnou tepelnou kapacitu c 1 původní teplotu t 1 Těleso 2: má hmotnost m 2 měrnou tepelnou kapacitu c 2 původní teplotu t 2 t – je výsledná teplota t 1 > t > t 2 Kalorimetrická rovnice dále

13 Kalorimetrickou rovnici můžeme experimentálně ověřit ve směšovacím kalorimetru. Do výpočtu musíme zahrnout i samotný kalorimetr. Když je v kalorimetru chladnější kapalina a přidáme teplejší, platí: C k – je tepelná kapacita kalorimetru Kalorimetrická rovnice další kapitolazpět na obsah

14 Příklad 1. Kolik tepla přijme 6l vody, když se teplota vody zvýšila z 10°C na 90°C? Výpočet tepla dále řešení m = 6kg t 1 = 10°C t 2 = 90°C c = 4,2 kJ. kg -1. K -1 Q = ? kJ

15 řešení Příklad 2. V kalorimetru byla voda o objemu 0,3dm 3 a teplotě 15°C. Do této vody byl položen váleček o hmotnosti 0,1kg a teplotě 90°C. Po tepelné výměně kalorimetru byla naměřena teplota 20°C. Určete měrnou tepelnou kapacitu válečku a zkuste určit podle tabulek materiál válečku. Výpočet tepla dále m 1 = 0,3kg m 1 = 0,1kg t 1 = 15°C t 2 = 90°C t = 20°C c = 4,2 kJ. kg -1. K -1 Q = ? kJ Váleček měl měrnou tepelnou kapacitu 0,9 kJ. kg -1. K -1. Pomocí tabulek lze určit materiál válečku jako hliník.

16 Otázka 1. Proč se při řezání dřeva zahřívá pila více než dřevo? Výpočet tepla dále řešení Kov má menší tepelnou kapacitu než dřevo.

17 Otázka 2. Proč pranostika říká „Únor bílý, pole sílí“? Výpočet tepla dále řešení Sníh zamezuje tepelné výměně a tím vymrzání ozimu. Navíc sníh je též zdrojem vláhy.

18 Otázka 3. Proč ovoce na stromech při jižní zdi dozrává dříve než na volném prostranství? Výpočet tepla koneczpět na obsah řešení Zeď na jižní straně pohlcuje sluneční záření a v noci ho vyzařuje. Zeď chrání stromy před chladnými severními větry.

19 POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, ISBN

20 CITACE ZDROJŮ Obr.1 TUNGSTEN. File:TrigaReactorCore.jpeg [x]: Wikimedia Commons [online]. 23 August 2005 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.2 NOJHAN. Soubor:Igloo.jpg: Wikimedia Commons [online]. 11 December 2005 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.3 TAKKK. File:Born bronze - Bronze casts.jpg: Wikimedia Commons [online]. 11 February 2010 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.4 MMMMM. Soubor:Kalorimetr.png: Wikimedia Commons [online]. 11 November 2006 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obe.5 EN:USER:SADI CARNOT. File:Ice-calorimeter.jpg: Wikimedia Commons [online]. 15 February 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

21 Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová


Stáhnout ppt "MĚŘENÍ TEPLA 23. února 2013VY_32_INOVACE_170303_Mereni_tepla_DUM Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová."

Podobné prezentace


Reklamy Google