KALORIMETRICKÁ ROVNICE VY_32_INOVACE_07-04 KALORIMETRICKÁ ROVNICE

do tepelně izolované nádoby s kapalinou teploty t₁ vložíme těleso o teplotě t₂, přičemž platí t₁< t₂ mezi kapalinou a tělesem nastane tepelná výměna, která bude probíhat tak dlouho, dokud nenastane rovnovážný stav teplota kapaliny a tělesa se ustálí na hodnotě t, přičemž platí t₁<t< t₂

úbytek vnitřní energie tělesa je roven přírůstku vnitřní energie kapaliny (zákon zachování energie) teplo odevzdané tělesem je rovno teplu přijatému kapalinou teplo odevzdané tělesem: Q₂ = m₂c₂(t₂-t) teplo přijaté kapalinou: Q₁ = m₁c₁(t-t₁) platí kalorimetrická rovnice: Q₁ = Q₂ m₁c₁(t-t₁) = m₂c₂(t₂-t)

Směšovací kalorimetr

kalorimetr je tepelně izolovaná nádoba opatřená teploměrem a míchačkou jeho použitím lze určovat měrnou tepelnou kapacitu látek probíhá-li tepelná výměna v kalorimetru o tepelné kapacitě , pak platí: m₁c₁(t-t₁) + (t-t₁) = m₂c₂(t₂-t)

_____________________________________________ Příklad 1 Hliníkové těleso o hmotnosti 0,5 kg a teplotě 150°C bylo vloženo do vody o hmotnosti 1,2 kg a teplotě 20°C. Určete, jaká je teplota soustavy po dosažení rovnovážného stavu. (Tepelná výměna proběhla pouze mezi tělesem a vodou). _____________________________________________ voda: m₁ = 1,2 kg t₁ = 20°C c₁ = 4 180 J/kg·K těleso: m₂ = 0,5 kg t₂ = 150°C c₂ = 896 J/kg·K výsledná teplota soustavy: t = ?

t = 31°C Příklad 1 (řešení) m₁c₁(t-t₁) = m₂c₂(t₂-t)

Příklad 2 V kalorimetru o tepelné kapacitě 120 J/K je voda o hmotnosti 0,45 kg a teplotě 15°C. Vložíme-li do kalorimetru mosazné těleso o hmotnosti 0,32 kg a teplotě 100°C, ustálí se teplota soustavy na hodnotě 20°C. Určete měrnou tepelnou kapacitu mosazi. _____________________________________________________________________________ voda: m₁ = 0,45 kg t₁ = 15°C c₁ = 4 180 J/kg·K kalorimetr: = 120 J/K t₁ = 15°C těleso: m₂ = 0,32 kg t₂ = 100°C c₂ = ? výsledná teplota: t = 20°C

Příklad 2 (řešení) m₁c₁(t – t₁) + (t – t₁) = m₂c₂(t₂ - t) 0,45·4180·4 + 120·4 = 0,32·81·c₂ c₂ = 329 J/kg·K

Úlohy k procvičení Do kalorimetru, ve kterém je voda o hmotnosti 0,2 kg a teplotě 20°C, přilijeme vodu o hmotnosti 0,3 kg a teplotě 60°C. Výsledná teplota se ustálí na hodnotě 38°C. Určete tepelnou kapacitu kalorimetru. Do skleněné nádoby o hmotnosti 120 g a teplotě 15°C nalijeme vodu o hmotnosti 200 g a teplotě 80°C. Jaké teplo přijme skleněná nádoba? Měrná tepelná kapacita skla je 840 J/kg·K. (Tepelná výměna nastala pouze mezi skleněnou nádobou a vodou).

Výsledky: 1, 12 540 J 2, 5 846 J

Autor DUM: Mgr. Sylva Divišová Autor fotografie: Mgr. Sylva Divišová