Jak změříme teplo přijaté nebo odevzdané při tepelné výměně Název školy: ZŠ Štětí, Ostrovní 300 Autor: Francová Alena Vzdělávací oblast: Člověk a příroda_Fyzika Datum: 11/2011 Název materiálu: VY_32_INOVACE_ FY.8.A.11_Fyzika pro 8. ročník Název: Jak změříme teplo přijaté nebo odevzdané při tepelné výměně Číslo operačního programu: CZ.1.07/1.4.00/21.1693 Název projektu: PRIMA ŠKOLA Jak změříme teplo přijaté nebo odevzdané při tepelné výměně Anotace: Materiál je určen pro žáky 8. ročníku, slouží k prohloubení poznatků naučeného učiva. Popis kalorimetru, tj. zařízení, které tepelně izoluje vnitřní nádobu, v níž probíhá tepelná výměna. Výpočty příkladů na tepelnou výměnu.

Teplo přijaté tělesem při tepelné výměně určujeme použitím vztahu: Q=mc(t-t0) musíme změřit hmotnost m tělesa musíme změřit změnu teploty (t-t0) v tabulkách vyhledáme měrnou tepelnou kapacitu c

Kalorimetr: zařízení, které tepelně izoluje vnitřní nádobu používáme ho při pokusném určení tepla přijatého nebo odevzdaného při tepelné výměně

Kalorimetr: Obsahuje: dvě tenkostěnné válcové plechové nádoby tepelný izolant (dřevo) víko s teploměrem míchadlo

Příklad: Ocelové závaží, o hmotnosti 0,2 kg a o počáteční teplotě 15 °C, ponoříme do vody o teplotě 90 °C v kalorimetru. Kalorimetr uzavřeme a vodu promícháme míchadlem. Voda se ustálí na 80 °C. Jaké teplo přijalo ocelové závaží od vody? m= 0,2 kg t0= 15 °C t= 80 °C (t-t0)= 65 °C c= 0,46 kJ/kg°C Q=? kJ Q=mc(t-t0) Q=0,2 ∙ 0,46 ∙ 65 Q=5,980 kJ Ocelové závaží přijalo teplo asi 6 kJ.

Příklad vypočítej a vyber správnou odpověď: V nádobě je voda o hmotnosti 250 g. Jaké teplo přijme voda, zvýší-li se její teplota o 20°C. a) voda přijme teplo 50 kJ b) voda přijme teplo 175 kJ c) voda přijme teplo 21 kJ

Příklad s řešením: Teplota měděného kotlíku o hmotnosti 5 kg se zvýší z 20 °C na 30 °C. Jaké teplo kotlík při tom přijme? m= 5 kg (t-t0)= 10 °C c= 0,383 kJ/kg°C Q= ? kJ Q=mc(t-t0) Q=5 ∙ 10 ∙ 0,383 Q= 19,15 kJ Kotlík přijme 19,15 kJ tepla.

Příklad vypočítej a vyber správnou odpověď: Do hliníkového hrnce o hmotnosti 300 g nalijeme vodu o hmotnosti 1 kg. Teplota hrnce i vody je 15 °C. Jaké teplo přijme hrnec s vodou, zvýší-li se jejich teplota na 100 °C? Hrnec s vodou přijme teplo 500 kJ. Hrnec s vodou přijme teplo 378 kJ Hrnec s vodou přijme teplo 856 kJ. c (Al)=0,896 kJ/kg°C c (H2O)=4,18 kJ/kg°C m (Al)=0,3 kg m (H2O)= 1 kg (t-t0)=85 °C

Příklad s řešením: Železný výkovek o hmotnosti 540 g a teplotě 15 °C byl vložen do pece. Tam zvýšil teplotu na 600 °C. Jaké teplo přijal výkovek? m=0,540 kg (t-t0)=585 °C c (Fe)= 0,450 kJ/kg°C Q= ? kJ Q=mc(t-t0) Q=0,540 ∙ 0,450 ∙ 585 Q=142 kJ Výkovek přijal teplo 142 kJ.

Platí: Pokud bychom zajistili, aby probíhala tepelná výměna jen mezi dvěma tělesy (tepelně bychom je izolovali od okolí), platí, že při tepelné výměně je teplo odevzdané teplejším tělesem rovno teplu přijatému chladnějším tělesem.

Použité zdroje: galerie office doc. RNDr. Růžena Kolářová, CSc., PaedDr. Jiří Bohuněk, Fyzika pro 8. ročník základní školy, nakladatelství Prometheus, 2004, ISBN 80-7196-149-3. http://artemis.osu.cz/ComLab/Web_cz/Heat_FP6_Cz/figures/kalorimetr.jpg [cit: 2011-11-11 ] http://www.gypce.cz/fyz_lab/6- Druh%FD/M%ECrn%E1%20tepeln%E1%20kapacita/M%ECrn%E1%20tepeln%E1%2 0kapacita_1.jpg [cit: 2011-11-11 ] http://wiki.sps-pi.com/images/9/97/Kalorimetr.png [cit: 2011-11-11 ] http://www.helago-cz.cz/public/content-images/cz/product/22597.jpg [cit: 2011-11-11 ]