4. Normálové napětí, Hookův zákon, teplotní roztažnosti látek Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Jordánová Marcela Název prezentace (DUMu): 4. Normálové napětí, Hookův zákon, teplotní roztažnosti látek 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./1.5.00/34.0727 Datum vzniku: 1.6.2012 – 30.6.2013 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 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 Hookova zákona a teplotní roztažnosti látek

VLASTNOSTI PEVNÝCH LÁTEK Mají svůj tvar a objem Částice jsou uspořádané v krystalické mřížce Částice kmitají kolem svých poloh

KRYSTALICKÉ LÁTKY Mají pravidelné uspořádání částic Přírodní monokrystaly (vápenec, křemen, kamenná sůl) Umělé monokrystaly (křemík, germanium) Polykrystaly mají hodně zrn (kovy, jíly, zeminy, prach)

AMORFNÍ LÁTKY Nepravidelné uspořádání na velké vzdálenosti Některé jsou slabě tekuté (vosk,sklo,asfalt) Patří sem polymery (kaučuk,celofán,PVC)

KRYSTALICKÁ MŘÍŽKA Základem je krychle, kterou nazýváme elementární Základní krychle se v látce několikrát opakuje Ideální mřížka má v každém průsečíku právě jednu částici

PORUCHY KRYSTALICKÉ MŘÍŽKY Jde o bodové poruchy, jsou to odchylky od pravidelného uspořádání Vakance – částice v mřížce chybí Příměs – přítomnost cizí částice Intersticiální poloha – částice je mimo mřížku

DEFORMACE Je to změna tvaru působením vnějších sil Pružná – těleso se vrátí zpět (guma, houba) Trvalá – těleso se nevrátí zpět (zlomení,ohnutí)

DEFORMACE SILOVÉ Tahem – rozměry tělesa se zvětší Tlakem – rozměry tělesa se zmenší Ohybem – těleso se ohne Smykem – těleso se zkosí Kroucením – těleso se zkroutí

ᵟn = Fp / S NORMÁLOVÉ NAPĚTÍ Určuje stav napjatosti materiálu Závisí na síle pružnosti Fp a obsahu průřezu S ᵟn = Fp / S Jednotkou je Pascal (Pa) ·

MEZ PRUŽNOSTI A PEVNOSTI Mez pružnosti – je nejvyšší hodnota normálového napětí, kdy je deformace tahem ještě pružná Hodnoty jsou uvedeny v tabulkách pro každý materiál Mez pevnosti – při jeho překročení se poruší soudružnost materiálu (např. zborcení pilíře, přetrhnutí drátu) ·

SKUPENSKÉ TEPLO TÁNÍ Je to teplo, které přijme pevná látka, aby se změnila na kapalinu Značka: Lt Jednotka: J Lt = m · lt m – hmotnost látky lt - měrné skupenské teplo tání ·

MĚRNÉ SKUPENSKÉ TEPLO TÁNÍ Je to tepelná konstanta látek Hodnoty v MFCH tabulkách Např. led lt = 334 000J/kg železo lt = 279 000J/kg olovo lt = 23 000J/kg ·

TUHNUTÍ Přechod pevné látky na kapalnou Nejdříve vznikají jádra (zárodky), které se spojují, až se vytvoří zrna Polykrystalické látky mají více zrn Monokrystalické látky mají jeden zárodek ·

SUBLIMACE Přechod pevné látky na plynnou Např. jód, kafr, led,… Pro skupenské teplo sublimace platí vztah: Ls = m · ls m – hmotnost látky ls - měrné skupenské teplo sublimace Opačný děj se nazývá desublimace ·

VYPAŘOVÁNÍ Přechod kapalné látky na plynnou Probíhá za každé teploty, s rostoucí teplotou probíhá rychleji Probíhá pouze na povrchu Při vypařování je třeba teplo, které nazýváme skupenské teplo vypařování Lv = m · lv m – hmotnost látky lv - měrné skupenské teplo vypařování ·

VAR Zvláštní případ vypařování Probíhá za určité teploty (teplota varu) Závisí na druhu kapaliny a vnějším tlaku Opačný děj se nazývá kapalnění ·

Kontrolní test Skupina A Co zkoumá molekulová fyzika Popiš osmozu, difuzi a Brownův pohyb Popiš kapalné látky Popiš tání Popiš tuhnutí Popiš vypařování

Kontrolní test Skupina B Kinetická teorie částic Popiš pevné látky Popiš plynné látky Vysvětli skupenské teplo tání a měrné skupenské teplo tání Popiš sublimaci a desublimaci Popiš var

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