T EPELNÁ VÝMĚNA Ing. Jan Havel

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízeních. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. ANOTACE 1.Kód EVM: K_INOVACE_2.FY.31 2.Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.28/ Vytvořeno: leden Ročník: 2. ročník – osmileté gymnázium (RVP-G), 5.Anotace: Vzdělávací oblastČlověk a příroda Vzdělávací oborFyzika Tematický okruhVnitřní energie. Teplo Materiál slouží k výkladu tepelné výměny. V prezentaci jsou vyloženy způsoby přenosu tepla vedením, prouděním a sáláním. Vše je doplněno přehlednými schématy a obrázky. Učivo je ověřeno závěrečnými otázkami. Materiál se využije v průběhu hodiny. Pomůcky: interaktivní tabule.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Experiment Nalijeme horký čaj do studeného hrnku a budeme sledovat změny teplot o Hrnek se ohřívá o Čaj se ochlazuje o Děj probíhá, dokud se teploty nevyrovnají o Částice čaje předávají část svojí Energie částicím čaje o Vnitřní energie hrnku se zvětšila o Vnitřní energie čaje se zmenšila [1]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Tepelná výměna Děj probíhající mezi studeným hrnkem a teplým čajem nazýváme tepelná výměna vedením Částice jednoho tělesa odevzdávají část své energie částicím druhého tělesa prostřednictvím vzájemných srážek Energii odevzdává teplejší těleso chladnějšímu dokud nedojde k vzájemnému vyrovnání teplot K tepelné výměně dochází mezi dvěma tělesy nebo v rámci jednoho tělesa

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Tepelná výměna Při ohřívání tělesa částice s vyšší energií (kmitají rychleji) naráží do částic s menší energií Tím se samy zpomalují  zmenšují svojí energii  klesá teplota K tepelné výměně vnitřním vedením dochází třeba při ohřevu čajové lžičky od horkého čaje – ohřeje se i neponořený konec lžičky

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Tepelná výměna Některými látkami probíhá tepelná výměna snáze a rychleji  takové látky nazýváme tepelné vodiče (kovy – hliník, železo, měď Některé látky vedou teplo špatně  nazýváme je tepelné izolanty (dřevo, plasty, vzduch a materiály, které vzduch obsahují – peří, polystyren, srst…) Teplotní vodivost látek závisí na jejich vnitřní struktuře

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Tepelná výměna prouděním Vzduch je velmi dobrý izolant přesto se k nám teplo z radiátoru dostane srze vzduch v místnosti – jak je to možné? Vzduch ohřátý radiátorem se rozpíná  zmenšuje se jeho hustota a tak stoupá ke stropu  zde se ochlazuje a klesá zpět k podlaze:

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Tepelná výměna prouděním Tepelná výměna prouděním je děj, při kterém se teplo přesouvá společně s materiálem  tepelným médiem Teplejší médium samovolně stoupá vzhůru, ochlazené médium klesá dolů Například v ústředním topení:

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Tepelná výměna prouděním Tepelné proudění má značný význam: o Je příčinou větru a tlakových rozdílů v atmosféře o Větroně nebo ptáci jsou schopny plachtit ve stoupajících proudech ohřátého vzduchu o Tepelným prouděním se pohybuje kapalina v technických potrubích i bez čerpadla (například v ústředním topení) o Tepelným prouděním se ohřívá voda při vaření atd [2]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Tepelná výměna zářením Mezi Zemí a sluncem je vakuum  chybí tepelné médium, skrze které by se nám mohlo teplot dostat vedením nebo prouděním – jak je možné, že tedy Slunce hřeje? Vysvětlení  Sálání (radiace), při kterém tělesa do svého okolí vyzařují elektromagnetické záření, které dokáže přenášet energii (i tepelnou) skrze vakuum Vyzařování závisí na teplotě a povrchu těles  teplejší tělesa vyzařují více Sáláním těleso ztrácí část energie  ochlazuje se

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Tepelná výměna zářením Sálání zahřátých těles: [3] [4] Vyobrazení tepelného vyzařování parní lokomotivy: Rozžhavené předměty intenzivně vyzařují tepelné záření:

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Shrnutí způsobů tepelné výměny Z jednoho zdroje se teplo může šířit všemi způsoby zároveň: [4]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Opakování Vysvětli mechanismus tepelné výměny vedením a uveď praktické příklady Vysvětli mechanismus tepelné výměny prouděním a uveď praktické příklady Vysvětli mechanismus tepelné výměny sáláním a uveď praktické příklady Vysvětli tepelné vodiče a izolanty a uveď příklady takových materiálů

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Zdroje a použitá literatura [1] AUTOR NEUVEDEN. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [2] AUTOR NEUVEDEN. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [3] AUTOR NEUVEDEN. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [4] AUTOR NEUVEDEN. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [5] AUTOR NEUVEDEN. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: literatura AUTOR NEUVEDEN. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: AUTOR NEUVEDEN. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: AUTOR NEUVEDEN. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: AUTOR NEUVEDEN. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Není-li uvedeno jinak, jsou obrazové materiály dílem autora, vytvořené v open-source sw Inkscape, případně jde o fotografie pořízené autorem materiálu