Název školyStřední odborná škola a Gymnázium Staré Město Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ AutorMgr. Radomír Tomášů Název šablonyIII/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název DUMuTeplotní délková roztažnost Stupeň a typ vzděláváníStřední odborná škola s maturitou Vzdělávací oblastFyzika Vzdělávací obor36-47-M/01 Tematický okruhFyzika pro stavaře Druh učebního materiáluVýukový materiál Cílová skupinaŽák, 1. ročník AnotaceŽáci získají nové znalosti z fyziky a naučí se orientovat v základních pojmech teplota, teplotní délková roztažnost Vybavení, pomůckyDilatometr Klíčová slovaTeplotní roztažnost Datum TEPLOTNÍ DÉLKOVÁ ROZTAŽNOST

2 Teplotní délková roztažnost Př.: Převeď na jinou jednotku teploty: 300K = °C 50°C = K -300°C = K 300K = ( ,15) °C = 26,85°C 50°C = (50+273,15) K = 323,15 K -330°C = ( ,15) K = - 56,85 K Taková teplota neexistuje!!!

3 Př.: V průmyslu mají velký význam digitální teploměry, využívá se u nich elektrických vlastností kovů, nebo polovodičů. V čem tento význam spočívá? Umožňuje měřit teplotu i na velkou vzdálenost od tělesa. Na těleso se dá teplotní čidlo a údaj o teplotě přenášíme elektrickými vodiči do měřícího přístroje. Ten pak může vydávat např. povely k automatické regulaci teploty v řadě různých technologických zařízeních. (např. řízení otáček chladiče procesoru v PC,….)

4 Všechna tělesa se s měnící se teplotou roztahují. Nejvýrazněji se tento jev projevuje u pevných těles s jedním převládajícím rozměrem – tyč, kolejnice, elektrické dráty,…Proto tento děj nazýváme: Teplotní délková roztažnost Co se stane, jestliže kovovou tyč zahřejeme? kovová tyč

5 Při zahřívání dvou tyček z různých kovů dochází k různému prodloužení - velikost prodloužení závisí na materiálu. Se zvyšující se teplotou se prodloužení zvyšuje – velikost prodloužení závisí na teplotě. Delší tyč se prodlouží víc než kratší tyč – velikost prodloužení závisí na délce tyče.

6 Δl = l 1* α * Δt nebo l = l 1* (1+α * Δt) Δl = l - l 1 - prodloužení [m] l - nová délka [m] l 1 - původní délka [m] α – součinitel délkové teplotní roztažnosti [1/K, 1/°C] Δt – rozdíl teplot [K, °C] Nejvíc se prodlužují kovy (největší α ), naopak nejmíň dřevo, sklo, porcelán.

7 Př.: Kolejnice má při teplotě -30°C délku 30m. S jakým prodloužením je třeba počítat při zvýšení teploty na +50°C? l = 30m t 1 = -30°C t 2 = 50°C α = 1, K -1 v MCHFT tabulkách Δt = (50 – (-30))°C = 80°C Δl = l * α * Δt = (30.1, )m = 0,0288m = 3cm Kolejnice se prodlouží asi o 3 centimetry..

8 Př.: 1)Proč se při montáži elektrického vedení nechávají dráty trochu prověšené? 2)Měděný drát má při teplotě 20°C délku 60m. Urči jeho délku při teplotě 100°C. α=1, K -1 3)Smrková deska má při teplotě 0°C délku 2,5m. Urči prodloužení desky při zahřátí na 90°C. α=3, K -1 4) Proč baňka svítící žárovky praskne, když na ni kápne voda?

9 1)V zimě by se při zkrácení přetrhly. 2)l = 60,08m, prodloužení je asi 8cm 3)Δl = 0,0007m = 0,7mm dřevo se teplotně téměř neprodlužuje 4)Po dopadu kapky vody dojde k lokálnímu prudkému ochlazení (tedy „zkrácení“), prasknutí je důsledek velkého vnitřního pnutí skla DÚ: Různé kovy se roztahují různě, to se využívá při konstrukci dvoukovového (bimetalového) pásku. Co se děje při zahřívání bimetalového pásku?

Použité zdroje LEPIL, Oldřich. Fyzika pro střední školy vyd. Praha: Prometheus, 1995, 270 s. ISBN [cit.: ] [cit.: ] 10