Teplo Částicové složení látek
Částicové složení látek látky jsou složeny z částic nepatrných rozměrů částice: atomy, molekuly, ionty částice se neustále neuspořádaně pohybují důkaz: difúze a Brownův pohyb částice na sebe působí silami Difúze. Zdroj:slideplayer.cz/slide/1930701/
Uspořádání částic pevné skupenství krystalické: mřížka, pevně u sebe, pravidelné těleso -- krystal, daná teplota tání; většina látek amorfní: nepravidelně, netvoří krystaly, teplota tání v rozmezí; vosk, sklo, tuky, asfalt Krystalický a amorfní oxid boritý. Zdroj: amper.ped.muni.cz Diamant. Zdroj: vzostup.sk
Kapalné skupenství snadnější pohyb částic, nepravidelné uspořádání = tekutost, snadná změna tvaru ale poměrně blízko sebe = nestlačitelnost Plynné skupenství volný, zcela neuspořádaný pohyb = snadná difúze, tekutost, tvar pouze v nádobě daleko od sebe, nepatrné přitažlivé síly = stlačitelnost a rozpínavost (vyplní celou nádobu)
Modely skupenství Zdroj: www.glogster.com
Teplo Zahřívání těles při tření
Vnitřní energie tělesa zvýšení teploty = rychlejší pohyb částic ( jak rychle se rozpustí cukr v teplém a studeném čaji) platí i naopak: rychlejší pohyb zvyšuje teplotu Celková pohybová energie všech částic v tělese je součástí vnitřní energie tělesa. vykonáním práce (při tření) ji můžeme zvýšit
Teplo Tepelná výměna vedením
Předání energie nalijeme čaj do hrnku čaj se ochladí, hrnek ohřeje lžička se ohřeje v čaji celá, i když není ponořená rychlejší částice teplejšího tělesa předají energii pomalejším v chladnějším tělese probíhá tepelná výměna vedením tělesa se musí dotýkat teplo se předává až do vyrovnání teplot těles
Vodiče tepla tepelné vodiče vnitřní stavba dovoluje rychlou tepelnou výměnu kovy, keramika tepelné izolanty vnitřní stavba umožňuje jen pomalou tepelnou výměnu vzduch (vata, peří, molitan, srst, polystyren), dřevo, voda, sklo dokonalý izolant: vakuum (termosky)
Prakticky tepelné vodiče se zdají na dotek studené rychle odvádějí teplo z rukou tepelné izolanty se zdají teplé teplo z rukou odvádějí velmi pomalu přitom (měřením) mají stejnou teplotu Zdroj: http://www.hk-phy.org/energy
Teplo Velikost předaného tepla
Co je teplo? je rovno energii, kterou odevzdá nebo přijme těleso při teplené výměně fyzikální veličina, značíme Q jednotky 1J (joule), kj, MJ, dříve cal (kalorie) Přijaté teplo tělesem závisí na: hmotnosti tělesa - m zvýšení teploty - t materiálu tělesa - c
Měrná tepelná kapacita popisuje materiál tělesa udává, kolik tepla přijme 1 kg určité látky, aby se ohřál o 1 C značíme c jednotka kj 1 kg C Nazpaměť: voda: c = 4,18 kj/kg. C pro každou látku specifická nalezneme v tabulkách Dobrovolně: led: c = 2,09 kj/kg. C vzduch: c = 1,01 kj/kg. C
Výpočty Využíváme dva vzorce Q m c t Q m c t t 0 Pozor: teplo vyjde v kilojoulech (díky jednotce měrné tepelné kapacity)
Teplo Tepelná výměna prouděním
Závislost hustoty na teplotě u plynů i kapalin: při zahřívání částice kmitají rychleji = látka se rozpíná = snižuje svou hustotu z toho plyne: zahřátá látka je lehčí a stoupá vzhůru kapaliny a plyny se promíchávají probíhá tepelná výměna prouděním pokus na youtube: https://www.youtube.com/watch?v=ypqjz9uugey
Prakticky teplovodní ústřední topení (jak voda v radiátorech, tak vzduch v místnosti) větroň, ptáci plachtění, vzestupné proudy Země proudění = vítr (nad zahřátým pobřežím vzduch stoupá vzhůru a proudí od moře, v noci opačně, proč?) lednička kam umístíme chladící zařízení? hrnec s vodou lze zahřívat jen vespod Andělské zvonění
Teplo Tepelné záření
Zářící těleso rozžhavené těleso vysílá světelné i tepelné záření (vlákno žárovky) neviditelné (infračervené), ale cítíme jej pokožkou šíří se i ve vakuu Tepelné zářiče. Zdroj: mall.cz
Pohlcování záření ne každé těleso pohlcuje záření stejně Zvýšení teploty závisí na: vzdálenosti od zdroje teplotě zdroje barvě povrchu tělesa úpravě povrchu tělesa Pohlcení záření různými materiály Zdroj: učebnice
Vzdálenost a teplota zdroje čím je těleso blíže zdroji, tím více se ohřeje čím je teplota zdroje větší, tím více se těleso ohřeje Zdroj: frankuv-dvur.cz, levne-krby.eu
Barva povrchu světlé barvy špatně pohlcují záření tmavé barvy naopak Využití: světlé oblečení v létě světlé slunečníky světlý nátěr chladicích aut tmavě natřené nádoby na ohřev vody Kempingová sprcha. Zdroj:www.trueswords.com
Úprava povrchu lesklý hladký povrch záření odráží a pohlcuje málo hrubý hrbolatý matný povrch pohlcuje hodně Využití: žaluzie v oknech (jaké?) lesklá fólie za radiátor lesklý vnitřek termosky Zrcadlová fólie k tepelné izolaci budov Zdroj: sunflex.cz
Solární panely (kolektory) k ohřevu teplé vody neplést s fotovoltaickým panelem napojení na zásobník a na kotel umístění na střeše jižním směrem ekologický obnovitelný zdroj energie Zdroj:solarninovinky.cz
Přenos tepla Vedením zejména pevné látky, musí se dotýkat, probíhá do vyrovnání teplot těles, ve vakuu neprobíhá Prouděním kapaliny a plyny, vliv rozdílných hustot (gravitace), dochází k přenosu látky Zářením přenos na dálku, nejlépe probíhá ve vakuu, závisí na schopnosti látek záření pohlcovat nebo odrážet