Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Autor:Ing. Bc. Pavel Kolář Předmět/vzdělávací oblast: Základy přírodních věd - Fyzika Tematická oblast:Termika Téma:Kalorimetrie Ročník:2. Datum vytvoření:listopad.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Autor:Ing. Bc. Pavel Kolář Předmět/vzdělávací oblast: Základy přírodních věd - Fyzika Tematická oblast:Termika Téma:Kalorimetrie Ročník:2. Datum vytvoření:listopad."— Transkript prezentace:

1 Autor:Ing. Bc. Pavel Kolář Předmět/vzdělávací oblast: Základy přírodních věd - Fyzika Tematická oblast:Termika Téma:Kalorimetrie Ročník:2. Datum vytvoření:listopad 2013 Název:VY_32_INOVACE_ FYZ Anotace: Učební materiál je věnován měření tepla. Zaměřuje se na teplo předané při tepelné výměně. Definuje veličinu měrná tepelná kapacita. Vysvětlena je kalorimetrická rovnice. Metodický pokyn: Prezentace je primárně určena ke zkvalitnění výuky v hodinách fyziky, ale může být využita i k samostudiu nebo pro distanční formu vzdělávání. Otázky na konci tématu ověří u žáků pochopení probíraného učiva. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků (PC a dataprojektoru).

2 Kalorimetrie Měrná tepelná kapacita Kalorimetrická rovnice

3 Kalorimetrie (měření tepla)  Odevzdá-li těleso teplo při tepelné výměně, jeho vnitřní energie klesne a jeho teplota se sníží ;  Přijme-li těleso teplo při tepelné výměně, vzroste jeho vnitřní energie a zvýší se jeho teplota ;  Měření tepla úzce souvisí s měřením teploty.

4 Tepelná kapacita C  Udává, jaké teplo musíme dodat, aby se teplota tělesa zvýšila o 1°C.  C je tepelná kapacita  Q je dodané teplo   t je teplotní rozdíl

5 Tepelná kapacita C  Při tepelné výměně schopné pojmout nebo předat velké množství tepla; Těleso s velkou tepelnou kapacitou Těleso s malou tepelnou kapacitou  Dlouho se zahřívá a dlouho chladne;  Příklad : Voda (ústřední vytápění, chlazení, přímořské klima, atp.).  Při tepelné výměně pojme nebo předá malé množství tepla;  Rychle se zahřeje a rychle zchladne;  Příklad : Kovy (snadné tavení a tepelné zpracování).

6 Tepelná kapacita C Obrázek 7.1. Tepelná rovnováha KOV malá tepelná kapacita VODA velká tepelná kapacita  Voda má velkou tepelnou kapacitu, proto zůstane dlouho teplá;  Kovová lžička má malou tepelnou kapacitu, proto rychle vychladne. Obrázek 7.2. Rozdílné teploty

7 Měrná tepelná kapacita c  Přijmou-li dvě tělesa o stejné hmotnosti z různých látek teplo Q, je zvýšení jejich teploty různé. Tuto závislost na látce vyjadřuje měrná tepelná kapacita ;  c je měrná tepelná kapacita;  m je hmotnost tělesa;

8 Teplo přijaté nebo odevzdané tělesem při tepelné výměně  hmotnosti tělesa m,  rozdílu teplot  t,  měrné tepelné kapacitě látky c.  Vyjádřením neznámé Q ze vzorce:  Zjistíme, že teplo Q přijaté nebo odevzdané tělesem při tepelné výměně :  Závisí na:

9 Kalorimetrická rovnice  Předpokládejme, že tepelná výměna probíhá pouze mezi dvěma tělesy a žádné teplo se nepředává do okolí (izolovaná soustava);  Pak teplo Q 1 odevzdané teplejším tělesem je rovno teplu Q 2 přijatému chladnějším tělesem.  Dosadíme-li známé vztahy, kde t je teplota při tepelné rovnováze:  Dostáváme kalorimetrickou rovnici :

10 Kalorimetrická rovnice  Do akvária, ve kterém je 22 litrů vody o teplotě 22 °C, přidáme 2 litry vody o teplotě 16 °C. Určete na jaké hodnotě se ustálí teplota vody. (Předpokládáme, že neprobíhá tepelná výměna mezi soustavou a okolím.) Příklad Obrázek 7.3. Akvárium  Známe: m 1 = 22 kg; m 2 = 2 kg; t 1 = 22 °C; t 2 = 16 °C; c 1 = 4200 J.kg -1 K -1 ; c 2 = 4200 J.kg -1 K -1.  Neznáme: t = ? °C.  K výpočtu využijeme kalorimetrickou rovnici.

11 Kalorimetrická rovnice  Do akvária, ve kterém je 22 litrů vody o teplotě 22 °C, přidáme 2 litry vody o teplotě 16 °C. Určete na jaké hodnotě se ustálí teplota vody. (Předpokládáme, že neprobíhá tepelná výměna mezi soustavou a okolím.) Příklad Obrázek 7.4. Akvárium  Teplota vody se ustálí na hodnotě 21,5 °C.  Vyjádříme neznámou t a poté dosadíme:

12 Směšovací kalorimetr Obrázek 7.5. Směšovací kalorimetr Kalorimetr = přístroj na měření tepla; Tenkostěnná nádoba, tepelně izolovaná od okolí; Víkem prochází míchadlo, dále je zde průchodka na teploměr a svorky k připojení el. zdroje pro topnou spirálu; Využívá se k experimentálnímu ověření kalorimetrické rovnice.

13 Shrnutí nejdůležitějších poznatků  hmotnosti tělesa m,  rozdílu teplot  t,  měrné tepelné kapacitě látky c.  Teplo Q přijaté nebo odevzdané tělesem při tepelné výměně: Závisí na:  Při tepelné výměně odevzdává teplejší těleso teplo Q tělesu chladnějšímu. Chladnější těleso teplo přijímá.

14 Otázky a úkoly 1) Jaký je rozdíl mezi teplem a teplotou? 2) Co to znamená, že těleso přijalo teplo? 3) Na čem závisí velikost tepla přijatého tělesem při tepelné výměně? o Teplo Q je energie předaná při tepelné výměně. Jednotkou tepla je joule (J). Teplota t popisuje stav tělesa při tepelném ději. Jednotkou je stupeň Celsia (°C). o Těleso přijme energii. Vzroste vnitřní energie tělesa a pokud nenastane změna skupenství, zvýší se i jeho teplota. o Teplo Q přijaté při tepelné výměně závisí na hmotnosti m tělesa, rozdílu teplot  t a měrné tepelné kapacitě c látky: Q = mc  t. 4) Jak se liší tepelné vlastnosti látek s velkou a malou měrnou tepelnou kapacitou? o Tělesa s velkou tepelnou kapacitou se dlouho zahřívají a dlouho chladnou (voda). Tělesa s malou tepelnou kapacitou se rychle zahřejí a rychle vychladnou (kovy).

15 Použité zdroje LEPIL, Oldřich, BEDNAŘÍK, Milan, HÝBLOVÁ, Radmila. Fyzika pro střední školy I. 4. vyd. Praha: Prometheus, 2004, 266 s. Učebnice pro střední školy. ISBN BEDNAŘÍK, Milan, KUNZOVÁ, Vlasta, SVOBODA, Emanuel. Fyzika II pro studijní obory SOU. 1. vyd. Praha: SPN, 1986, 216 s. Učebnice pro střední školy. Autorem obrázků, pokud není uvedeno jinak, je autor výukového materiálu.


Stáhnout ppt "Autor:Ing. Bc. Pavel Kolář Předmět/vzdělávací oblast: Základy přírodních věd - Fyzika Tematická oblast:Termika Téma:Kalorimetrie Ročník:2. Datum vytvoření:listopad."

Podobné prezentace


Reklamy Google