Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Jordánová Marcela Název prezentace (DUMu): 2. Teplotní stupnice - převody, teplo a 1. termodynamický zákon Název sady: Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař Ročník: 3. a 4. Číslo projektu: CZ.1.07./1.5.00/ Datum vzniku: – Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař je shrnout žákům vyšších ročníků technických oborů základní poznatky z fyziky. Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě přiblíží postupně žákům jednotlivé fyzikální obory, se kterými se setkají v praxi i v hodinách na naší SŠ. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na pochopení stavby látek a jejich přeměny

TEPELNÁ VÝMĚNA Nastává mezi dvěma tělesy, které se mohou i nemusí dotýkat Tělesa jsou v klidu, změna vnitřní energie nenastává konáním práce Např. ohřívání, ochlazování, tavení,..

TEPELNÁ ROVNOVÁHA Tělesům v rovnovážném stavu přiřazujeme stejnou teplotu Např. rovnovážný stav vody a syté páry za normálního tlaku je C Pokud tělesa mění své rovnovážné stavy, pak mají různé teploty

MĚŘENÍ TEPLOTY - POSTUP Vybereme srovnávací těleso (teploměr) Vytvoříme teplotní stupnici (1 dílek = 1 0 C) Stanovíme jednotku ( 0 C nebo K)

TEPLOMĚR A JEHO DRUHY Měří teploty těles Existují kapalinové (rtuťové nebo ethanolové) Další druhy:plynové odporové termoelektronické radiační,..

TEPLOTNÍ STUPNICE Celsiova - udává se ve stupních celsia ( 0 C), má dva význačné body 0 0 C a C Kelvinova - udává se v Kelvinech (K), vyznačuje se trojným bodem vody 273,16 K (rovnováha vody, ledu, syté páry) Fahrenheitova – používá se v USA, udává se ve stupních Fahrenheita ( 0 F)

PŘEVODNÍ VZTAHY Mezi celsiovou a termodynamickou teplotou existují převodní vztahy t = ({T} – 273,16) 0 C t – Celsiova teplota T – Termodynamická teplota 0 0 C = 273,16K 0K = - 273, C (absolutní nula)

TEPLO Značka: Q Jednotka: Joule (J) Jde o energii, kterou těleso přijme nebo odevzdá Dá se definovat vztahy: Q = C· Δ t Q = c·m· Δ t C – tepelná kapacita, c - měrná tepelná kapacita, Δ t – rozdíl teploty

MĚRNÁ TEPELNÁ KAPACITA Je to látková konstanta Má pro různé látky různou hodnotu Např. voda c = 4180 J/kg·K Závisí na teplotě ·

KALORIMETR Slouží k určování tepla a tepelné kapacity těles Nejznámější je směšovací Je to tepelně izolovaná nádoba s teploměrem a míchačkou Další typy: Dewarova nádoba (podoba termosky) Elektrický (využití el. obvodu) ·

PRVNÍ TERMODYNAMICKÝ ZÁKON Vyjadřuje změnu vnitřní energie konáním práce a tepelnou výměnou Δ U = W + Q W – práce Q – teplo Δ U – změna vnitřní energie Pokud jsou hodnoty W, Q kladné, soustava přijímá energii Pokud jsou hodnoty W, Q záporné, soustava odevzdává energii ·

PŘÍKLADY PRVNÍ ZÁKON TERMODYNAMIKY 1. Určete změnu vnitřní energie je-li dáno F = 2kN s = 10cm Q = 100J F = 2kN = 2000N s = 10cm = 0,1m Δ U = W + Q Δ U = F · s + Q Δ U = 2000 · 0, Δ U = 300J ·

PŘÍKLADY PRVNÍ ZÁKON TERMODYNAMIKY 2. Určete teplo vody, je-li dáno m = 30kg Δ t = 75 0 C c = 4180 J/kg·K Q = c·m· Δ t Q = 4180·30·75 Q= J = 9,4MJ ·

KONTROLNÍ TEST Skupina A 1. Popiš tepelnou výměnu 2. Teploměr a jeho druhy 3. Převodní vztahy mezi teplotami 4. Měrná tepelná kapacita 5. První zákon termodynamiky

KONTROLNÍ TEST Skupina B 1. Popiš postup při měření teploty 2. Teplotní stupnice - druhy 3. Teplo vztahy 4. Kalorimetr a jeho druhy 5. Co je to absolutní nula

SEZNAM ZDROJŮ PRO TEXTOVOU ČÁST SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 2005 LEPIL, O. a kol. Fyzika pro střední školy 1.díl. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 1995