VNITŘNÍ ENERGIE, PRÁCE A TEPLO



Podobné dokumenty
MECHANICKÁ PRÁCE A ENERGIE

Změny délky s teplotou

UNIVERZITA PARDUBICE FAKULTA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ. katedra fyziky F Y Z I K A I I

1.7. Mechanické kmitání

Měření hustoty kapaliny z periody kmitů zkumavky

FYZIKA 2. ROČNÍK. Elektrický proud v kovech a polovodičích. Elektronová vodivost kovů. Ohmův zákon pro část elektrického obvodu

Úkol č. 1: Změřte dynamickou viskozitu denaturovaného lihu a stolního oleje Ubbelohdeho viskozimetrem.

2.06 Kovy. Projekt Trojlístek

Práce. Práce se značí:

Pomůcka pro demonstraci dynamických účinků proudu kapaliny

3. Dynamika. Obecné odvození: a ~ F a ~ m. Zrychlení je přímo úměrné F a nepřímo úměrné m Výpočet síly a stanovení jednotky newton. F = m.

% STĚNY OKNA INFILTRA STŘECHA PODLAHA 35 CE % 20 25% 15 20% 10 10% 10% 5

Příklady k opakování TERMOMECHANIKY

NÁVRHOVÝ PROGRAM VÝMĚNÍKŮ TEPLA FIRMY SECESPOL CAIRO PŘÍRUČKA UŽIVATELE

CVIČENÍ č. 8 BERNOULLIHO ROVNICE

KAPITOLA 6.3 POŽADAVKY NA KONSTRUKCI A ZKOUŠENÍ OBALŮ PRO INFEKČNÍ LÁTKY KATEGORIE A TŘÍDY 6.2

Solární kolektory pro rodinný dům: Stačí 1 metr čtvereční na osobu

Přednáška č.10 Ložiska

Vyhláška č. 294/2015 Sb., kterou se provádějí pravidla provozu na pozemních komunikacích

AKUMULAČNÍ NÁDRŽE NAD, NADO 250, 500, 750, 1000 UKV 102, 300, 500. Tradice od roku 1956

a) Jaká je hodnota polytropického exponentu? ( 1,5257 )

3.1.5 Energie II. Předpoklady: Pomůcky: mosazná kulička, pingpongový míček, krabička od sirek, pružina, kolej,

2. STANOVENÍ TEPELNÉ VODIVOSTI.

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky

Závěrečné shrnutí jednoduché pokusy z fyziky

Uložení potrubí. Postupy pro navrhování, provoz, kontrolu a údržbu. Volba a hodnocení rezervy posuvu podpěr potrubí

Střídavý proud v životě (energetika)

II. VNITŘNÍ ENERGIE, PRÁCE A TEPLO

Mechanismy. Vazby členů v mechanismech (v rovině):

SMĚŠOVACÍ KALORIMETR -tepelně izolovaná nádoba s míchačkou a teploměrem, která je naplněná kapalinou

1 NÁPRAVA De-Dion Představuje přechod mezi tuhou nápravou a nápravou výkyvnou. Používá se (výhradně) jako náprava hnací.

Řešení úloh 1. kola 50. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie D


Číslicová technika 3 učební texty (SPŠ Zlín) str.: - 1 -

Měření změny objemu vody při tuhnutí

Základní prvky a všeobecná lyžařská průprava

Začínáme Bezpečnostní doporučení

NÁVOD K OBSLUZE. Obj. č.:

I. Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb

VY_62_INOVACE_VK64. Datum (období), ve kterém byl VM vytvořen Červen 2012

Mezní kalibry. Druhy kalibrů podle přesnosti: - dílenské kalibry - používají ve výrobě, - porovnávací kalibry - pro kontrolu dílenských kalibrů.

AKUMULAČNÍ NÁDRŽE NAD, NADO 250, 500, 750, 1000 TRADIČNÍ ČESKÝ VÝROBCE

Název a číslo materiálu: VY_32_INOVACE_16_Člověk a příroda_fyzika-6 _ Teplota

Veletrh. Obr Měřeni účinnosti ohřevu. Oldřich Lepil, Přírodovědecká fakulta UP Olomouc

Stavební bytové družstvo Pelhřimov, K Silu 1154, Pelhřimov

Fyzikální měření s dataloggery Vernier. Stanoviště 1: motion detector ( netopýr )

TEORETICKÝ VÝKRES LODNÍHO TĚLESA

Příloha č. 7. ročník 9. 1h 1x za 14 dní. dotace. nepovinný. povinnost

V. Zatížení stavebních konstrukcí stroji

Krajské kolo Fyzikální olympiády 53. ročník kategorie E

269/2015 Sb. VYHLÁŠKA

Stavební bytové družstvo Pelhřimov, K Silu 1154, Pelhřimov

doc. Ing. Martin Hynek, PhD. a kolektiv verze Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

k OBSLUZE a instalaci TŘÍCESTNÉ MÍSÍCÍ ARMATURY VERNER ČSN EN ISO 9001: 2009

NÁVOD K OBSLUZE. Obj. č.:

Dne obdržel zadavatel tyto dotazy týkající se zadávací dokumentace:

Autorský popis objektu

7.8 Kosmická loď o délce 100 m letí kolem Země a jeví se pozorovateli na Zemi zkrácena na 50 m. Jak velkou rychlostí loď letí?

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

200 L 300 L 500 L 800 L 1000 L 1500 L 2000 L Návod k obsluze a montáži

Poměry a úměrnosti I

TERM 2.7. Ekvitermní regulátor pro podlahové vytápění TERM 2.7. MAHRLO s.r.o. Ľudmily Podjavorinskej 535/ Stará Turá

c sin Příklad 2 : v trojúhelníku ABC platí : a = 11,6 dm, c = 9 dm, α = Vypočtěte stranu b a zbývající úhly.

7. Stropní chlazení, Sálavé panely a pasy - 1. část

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_12_FY_B

7. Odraz a lom. 7.1 Rovinná rozhraní dielektrik - základní pojmy

Válec - slovní úlohy

Akumulační nádrže. NAD, NADO 250, 500, 750, 1000 [1]

Pokyn D Sdělení Ministerstva financí k rozsahu dokumentace způsobu tvorby cen mezi spojenými osobami

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie CZ.1.07/2.2.00/

OBEC HORNÍ BOJANOVICE obecně závazná vyhláška č. 05/2005

Laboratorní práce: Záření

Ceník dodávky elektrické energie Pražské plynárenské, a. s. Produkt FLEXI - Elektřina, platný od do

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ MEII MĚŘENÍ ZÁKLADNÍCH EL. VELIČIN

Děti si s výrobkem nesmí hrát. Každá plánovaná údržba a čištění, které má být prováděno uživatelem, nesmí být prováděny dětmi bez dozoru.

ZAŘÍZENÍ K DOPRAVĚ VZDUCHU A SPALIN KOTLEM

TEPELNÁ ČERPADLA ALTERNATIVNÍ ZDROJE TEPLA

Vodopád Hagen Exo Terra EX

Akumulační nádrže typ NADO

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

2.3.6 Vektory - shrnutí

NÁVOD K OBSLUZE. Obj. č.:

ASYNCHRONNÍ STROJ. Trojfázové asynchronní stroje. n s = 60.f. Ing. M. Bešta

15% ENERGETICKY ÚSPORNÉ otopné těleso. úspora 03/2015

Tel/fax: IČO:

Spoření. Budoucí hodnota anuity. Rozdělení spoření. Základní vztah pro spoření JEDEN UNIVERZÁLNÍ VZOREC

Návod k montáži a obsluze EB 5866 CS. Elektrické regulační ventily. Pneumatické regulační ventily

Kótování na strojnických výkresech 1.část

Kompresorové ledničky

Úprava tabulek v MS Word. Centrum pro virtuální a moderní metody a formy vzdělávání na Obchodní akademii T. G. Masaryka, Kostelec nad Orlicí

Základní ustanovení. změněno s účinností od poznámka vyhláškou č. 289/2013 Sb a) mezi přepravní soustavou a

Jednořadá kuličková ložiska Jednořadá kuličková ložiska s plnicími drážkami Nerezová jednořadá kuličková ložiska...

HLAVA VÁLCŮ. Pístové spalovací motory - SCHOLZ

Základní škola a Mateřská škola, Bílá Třemešná, okres Trutnov (Red_IZO: )

METODIKA PRO NÁVRH TEPELNÉHO ČERPADLA SYSTÉMU VZDUCH-VODA

Odpájecí stanice pro SMD. Kontrola teploty, digitální displej, antistatické provedení SP-HA800D

Převodní (předřadný) transformátor AT-400 NV (AT 400 VA) Obj. č.: Obsah Strana. 1. Úvod

Posouzení stávající soustavy vytápění. Posouzení stávající soustavy vytápění. Semináře JOULE 2012 Ing. Vladimír Galad

Příloha III TECHNICKÉ A PROVOZNÍ PARAMETRY VNITROZEMSKÝCH VODNÍCH CEST MEZINÁRODNÍHO VÝZNAMU

Transkript:

VNITŘNÍ ENERGIE, PRÁCE A TEPLO Zákon zachování mechanické energie E celk. = = konst. Míček, který se odráží od země putuje do stále menší výšky, kam se část energie ztrácí? VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA Vnitřní energie tělesa souvisí s Částice konají pohyb Složkami vnitřní energie jsou: Vnitřní energie U tělesa (soustavy těles) je součet celkové energie neuspořádaného pohybu částic a celkové energie jejich vzájemné polohy. Je vnitřní energie obecně konstantní? Vnitřní energii lze měnit:

?. Co je to vnitřní energie?. Jaké složky má vnitřní energie? 3. Jak lze měnit vnitřní energii? ZMĚNA VNITŘNÍ ENERGIE KONÁNÍM PRÁCE Při tření roste Částicově se při tření děje a tím se mění Vnitřní energii tělesa lze měnit konáním Zobecnění zákona zachování energie: Při dějích v izolované soustavě zůstává součet, a energie konstantní. ŘEŠENÁ ÚLOHA Těleso o hmotnosti kg klouže po nakloněné rovině, která má délku,m a svírá s vodorovnou rovinou úhel o 30. Velikost rychlosti tělesa na konci nakloněné roviny je 4,m s a těleso zahřívají. Urči přírůstek vnitřní energie nakloněné roviny a tělesa.. Třením se nakloněná rovina m = kg l =, m o α = 30 v = 4,m s g = 0m s U =? J

Zákon zachování energie: rozdíl potenciální energie v nejvyšším bodě a kinetické energie v nejnižším bodě je roven přírůstku vnitřní energie. U U = mgh mv h = l sinα = mgl sin α mv = m gl sinα U = J v?. Jak lze měnit vnitřní energii?. Co se děje při změně vnitřní energie s částicemi? 3. Jaký je rozdíl mezi zákonem zachování mechanické energie a zobecněným zákonem zachování energie? 4. Co se děje při tření těles? 5. Urči jakou rychlost má těleso o hmotnosti 0 kg na konci nakloněné roviny dlouhé 5 m, která svírá s vodorovnou rovinou úhel o 45, jestliže přírůstek vnitřní energie tělesa a nakloněné roviny vlivem tření je 500 J. 6. Urči jaká je výška nakloněné roviny, jestliže má těleso o hmotnosti kg na konci nakloněné roviny rychlost 5m s a přírůstek vnitřní energie tělesa a nakloněné roviny vlivem tření je 90 J. ZMĚNA VNITŘNÍ ENERGIE PŘI TEPELNÉ VÝMĚNĚ, TEPLO Rovnovážný stav je Pokud ponoříme chladné těleso do horké vody budeme pozorovat, že K vyrovnání teplot dochází tak, že

Tělesa jsou z hlediska makrosvěta v klidu, nedochází tedy ke konání Děj, při němž neuspořádaně se pohybující částice teplejšího tělesa narážejí na částice chladnějšího tělesa při jejich vzájemném dotyku a předávají jim část své energie nazýváme K výměně (přenosu) tepla může docházet i bez vzájemného dotyku těles formou Příkladem takového přenosu tepla je Dalšími typy přenosu tepla jsou Teplo Q je určeno energií, kterou při tepelné výměně odevzdá těleso tělesu Jednotkou tepla je, protože HISTORICKÁ POZNÁMKA V 8. století existovala teorie tepelného fluida. Látky, která se při tepelné výměně přemísťuje z jednoho tělesa na druhé. Koncem 8. století pozoroval anglický fyzik Rumford (753-84), že při vrtání dělových hlavní se hlaveň neustále zahřívá a pochopil, že toto fluidová teorie vysvětlit nedokáže.?. Co je to tepelná výměna?. Jaké typy přenosu tepla znáš? 3. Co je to teplo? 4. Jaký je rozdíl mezi zvýšení vnitřní energie konáním práce a přenosem tepla? 5. Uveď příklady přenosu tepla vedením, prouděním a zářením.

MĚRNÁ TEPELNÁ KAPACITA Těleso přijme teplo a tím se zvýší jeho a pokud při tom nedojde ke skupenské změně, zvýší se i _ Tepelnou kapacitu definujeme jako Q C = t a její jednotkou je Měrnou tepelnou kapacitu definujeme jako c = C m Q = m t a její jednotkou je Z tohoto vztahu vyplývá Q = mc t Teplo, které přijme stejnorodé těleso je přímo úměrné a. Měrná tepelná kapacita charakterizuje látku, v tabulkách nalezneme hodnotu při mění jen mírně. 0 o C, s teplotou se Voda má hodnotu měrné tepelné kapacity, proto je vhodná jako chladící kapalina. Její hodnota je. Kovy mají hodnotu měrné tepelné kapacity, proto jsou snadno tepelně zpracovatelné. Její hodnota je. TABULKA VYBRANÝCH MĚRNÝCH TEPELNÝCH KAPACIT LÁTEK V J kg K voda vzduch led olej železo měď zinek hliník ethanol platina olovo 480 003 090 000 450 383 385 896 460 33 9

?. Co se děje, když těleso přijímá energii?. Co je to tepelná kapacita? 3. Co je to měrná tepelná kapacita? 4. Jaký je vztah pro teplo, které přijme stejnorodé těleso, 5. Jakou hodnotu měrné tepelné kapacity má voda? 6. Jakou hodnotu měrné tepelné kapacity mají kovy? KALORIMETRICKÁ ROVNICE Do tepelně izolované soustavy (kapaliny) přidáme těleso o vyšší teplotě, pokud nebude docházet k chemické reakci nebo změně skupenství, budeme pozorovat, že Charakteristika teplejšího tělesa - m, t, c Charakteristika kapaliny - m, t, c t t Tepelná výměna probíhá tak dlouho, dokud nenastane. tedy těleso i kapalina mají teplotu t takovou, že t t t Podle zákona zachování energie je úbytek _ tělesa stejně velký, jako přírůstek _ kapaliny. Celková energie tedy zůstává _. Q = mc Q = m c ( t t) ( t ) t Kalorimetrická rovnice vyjadřuje vztah, že Q = Q m ( t t) = m c ( t ) c t Kalorimetr je nádoba, ve které Má-li těleso před ponořením vyšší teplotu než kapalina, ohřeje se i kalorimetr, je tedy nutné přidat do kalorimetrické rovnice teplo Q, které přijme kalorimetr.

potom ( t ) Q = C K ( t t) = m c ( t t ) + C ( t ) m K c t t kde C K je tepelná kapacita kalorimetru POZOR Je třeba vždy promyslet ke které straně přidáváme člen Q C K ( t ) = podle toho, zda se kalorimetr při tepelné výměně ochlazuje nebo ohřívá, rovnice nemá univerzální tvar uvedený výše. t?. Co je to kalorimetr?. Jak kalorimetr ovlivňuje tepelnou výměnu? 3. Do 3 kg vody o teplotě 0 o C bylo ponořeno těleso ze železa o hmotnosti 50 g a teplotě 95 o C. Jaké bude teplota poté co dojde k tepelné výměně? Výměnu tepla s kalorimetrem zanedbej. 4. Do vody o hmotnosti 0 kg a teplotě 80 o C v kalorimetru nalijeme ethanol o hmotnosti 8 kg a teplotě o 0 C. Tepelná kapacita kalorimetru je 600J K. Jaká teplota soustavy bude po tepelné výměně? 5. Jaká byla teplota tělesa o hmotnosti kg, které bylo ponořeno do 5 kg ethanolu o teplotě 0 o C umístěného v kalorimetru o tepelné kapacitě 500 J K, jestliže teplota po tepelné výměně byla 5 o C ÚLOHA NAVÍC. V pekle mají špatně opravenou střechu a dovnitř prší. Celé peklo je vyrobeno ze železa o měrné tepelné kapacitě 450J kg K, váží 50 t a má teplotu 90 o C. Střechou dovnitř naprší 380 l vody o teplotě 5 o C. Jak se změní teplota v pekle?. Janě se v pátek nechce do školy a proto vymyslí na maminku lest. Chce ponořit teploměr do čaje a fingovat teplotu 37,5 o C. Čaj má ale teplotu 65 o C, proto je do něj nutné přilít chladnou vodu. Z vodovodu teče voda o teplotě 8 o C. Kolik ml vody musí Jana nalít do 50 ml čaje, aby docílila teploty o 37,5 C? Měrná tepelná kapacita čaje je 4000J kg K. 3. Ježibaba se rozhodla uvařit si Jeníčka s Mařenkou. Ponořila je proto do vody o teplotě 80 o C a objemu 50 l. Děti měly teplotu 36 o C, hmotnost 80 kg (oba dva) a měrnou tepelnou kapacitu 3000J kg K pokud soustavě kotel děti trvá. Jak se po jejich ponoření změnila teplota vody? Jak dlouho bude trvat, než se uvaří, min ohřátí o o C a je nutné děti hodiny vařit při 00 o C?

PRVNÍ TERMODYNAMICKÝ ZÁKON V praxi dochází vždy ke konání i tepelné současně. Př. Uvnitř nádoby je plyn, na píst působíme silou a zároveň soustavu zahříváme W = 0J Q = 30J U = 50J Přírůstek vnitřní energie U je roven součtu vykonané okolními tělesy na soustavu a odevzdaného okolními tělesy soustavě. U = W + Q Pokud soustava přijímá energii, má práce znaménko, pokud energii odevzdává, má znaménko. Pokud nedochází k předávání tepla, jde všechna práce na Takovému ději říkáme adiabatický, Q = 0 U = W Adiabatický děj je tedy děj, při kterém Ve většině případů neuvažujeme, kterou konají okolní tělesa (W ), ale, kterou koná daná soustava ( W ). Vztah mezi nimi je W = W. Tvar prvního termodynamického zákona tedy bude: U = W + Q Q = U + W Teplo Q dodané soustavě se rovná součtu U a W, kterou vykoná soustava.

?. Co vyjadřuje první termodynamický zákon?. Urči, zda je práce kladná nebo záporná soustava koná práci na píst nádoby působí tíhovou silou závaží a píst posouvá směrem dolů zahříváním plyn v nádobě expanduje (zvětšuje svůj objem) 3. Plyn v nádobě zahříváme, za určitou dobu mu dodáme teplo Q = 500J a on vlivem expanze vykoná práci W = 00J. Jak se změní jeho vnitřní energie? 4. Jak se mění vnitřní energie, pokud nedochází k tepelné výměně soustavy s okolím? PŘENOS VNITŘNÍ ENERGIE Teplo se vždy přemísťuje z míst s teplotou do míst s teplotou. Rozlišujeme 3 typy přenosu tepla (tepelné výměny):. Vedení (kondukce) K přenosu tepla vedením dochází tak, že POKUS Na tyčky z různých materiálu umísti ve stejných vzdálenostech několik voskových kuliček. Jeden konec tyček umísti nad plamen. Kuličky na různých tyčkách začnou odpadávat v různé časové okamžiky. Proč tomu tak je??

Proč špatně vedou teplo plyny nebo sypké a pórovité látky?. Záření (sálání, radiace) K přenosu tepla zářením dochází tak, že K tepelnému záření dochází na rozdíl od vedení také ve 3. Proudění Pokud budeme zdola zahřívat kapalinu umístěnou v tíhovém poli, bude teplejší putovat směrem a chladnější směrem Důvodem tohoto přemísťování hmoty je to, že chladnější kapalina má větší a klesá tedy směrem dolů.?. Popiš přenos tepla zářením, vedením a prouděním. Které společné charakteristiky mají a čím se naopak liší?. Proč se teplo přemísťuje z míst s vyšší teplotou do míst s teplotou nižší a nikoli naopak?