Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0996 Šablona: III/2 č. materiálu: VY_32_INOVACE_FYZ_372 Jméno autora: Mgr. Alena Krejčíková Třída/ročník: 1. ročník Datum vytvoření: 2. 4. 2014

Přírodovědné vzdělávání Tematická oblast: Vzdělávací oblast: Přírodovědné vzdělávání Tematická oblast: Teplotní délková a objemová roztažnost Předmět: Fyzika Anotace: Prezentace je vlivu tepla na tvar pevných látek. Žáci se seznámí s teplotní délkovou a objemovou roztažností. Aktivně počítají s uvedenými vzorci a jmenují význam v technické praxi. Klíčová slova: Teplotní roztažnost, změna objemu, změna délky, bimetal. Druh učebního materiálu: Prezentace

Teplotní délková a objemová roztažnost

Teplotní délková roztažnost vlivem teploty dochází k rozpínání nebo zkracování délky těles těleso má dominantní jeden rozměr- délku např. tyč, drát, kolejnice v závislosti na vzrůstající teplotě se těleso prodlužuje lineárně při ohřátí o ∆ t se jeho délka změní o ∆ l ∆ l= l0ˑαˑ ∆ t α - koeficient délkové roztažnosti jednotky K-1 většinou velmi nízké hodnoty, vyšší hodnoty jsou u kovů

vztah pro prodloužení tyče l= l0(1+αˑ ∆ t) prodloužení tyče je přímo úměrné: původní délce l0 koeficientu α, který charakterizuje daný materiál rozdílu teplot ∆ t

příklad S jakým prodloužením je třeba počítat u kolejnice, která má při nejnižší teplotě délku 20 metrů, jestliže se teploty pohybují v rozmezí -30°C – 50°C. zápis: l0= 20metrů t1=-30°C t2=50°C α=1,9ˑ10-2 K-1 výpočet: l= l0(1+αˑ ∆ t) l= 20ˑ(1+1,9ˑ10-2ˑ(50-(-30)))=20,019m

Teplotní objemová roztažnost základním rozdílem je, že se těleso rozpíná do všech stran stejnoměrně mění se jeho objem ani jeden z rozměrů není dominantní např. ohřívání skla ve sklárnách, zahřívání ocelové kuličky výpočtový vzorec: V= V0(1+βˑ ∆ t) kde: V - nový (zvětšený) objem (m3) V0- původní (menší) objem (m3) β – koeficient objemové roztažnosti (K-1)

2. příklad Při teplotě 18°C byl objem rtuti v nádobě 50 cm3. Jaký objem bude mít rtuť při teplotě 42°C? Koeficient objemové roztažnosti je 1,8ˑ10-4K-1. zápis: V0= 50 cm3 t1= 18°C t2=42°C α=1,8ˑ10-4K-1 výpočet: V= V0(1+βˑ ∆ t) V= 50(1+1,8ˑ10-4 ˑ(42-18))=50,2 cm3

Využití v praxi bimetalový teploměr (pásek) Proč praskne sklenice, do které nalijeme horkou vodu? Proč se jako kapalina do teploměrů používá rtuť a líh a nepoužívá se voda?

Zdroje a literatura Video Obrázky Literatura zahřívání kuličky bimetal FYZWEB.CZ. Teplotní roztažnost [online]. [cit. 2.4.2014]. Dostupný na WWW: https://www.youtube.com/watch?v=VT3g9tWOS7g Obrázky bimetal ZŠ BUČOVICE. Fyzika [online]. [cit. 2.4.2014]. Dostupný na WWW: http://fyzika711.cz/vyuka/e-learning/teplotavyklad.htm Literatura LEPIL, Oldřich; BEDNAŘÍK, Milan; HÝBLOVÁ, Radmila. Fyzika I pro střední školy. Praha: Prometheus, 2012, ISBN 978-80-7196-428-5.