Vnitřní energie. Teplo

A. Výklad


Tady je možné shlédnout prezentaci k tématu teplo: resp. stručné vysvětlení
problematiky.

Pojem vnitřní energie

- souvisí s vnitřní stavbou látek

 
 

rozdělení látek

kapaliny plyny pevné látky
Látky skládají se z molekul a atomů, které se pohybují. mají Ek
Molekuly  na sebe působí silou. mají Ep
   

Definice: Souhrn energií pohybových, polohových a energií částic molekul tělesa nazýváme

 vnitřní energie
 

Vnitřní energie

- fyzikální veličina

Zvyšování vnitřní energie se projeví na zvýšení rychlosti molekul, tedy větší kinetické energii a tím i vyšší teplotě tělesa. To platí i naopak

  - značka  U
  - jednotka J (Joule)

Zvýšení vnitřní energie
 
A) Prací - při práci dochází ke zvyšování vnitřní energie - tedy i teploty tělesa

Např. mnutí rukou, pilování, huštění, běh, řezání, zatloukání hřebíku, atd.

Pozn. Často pak musíme tělesa chladit. (Řezání chodníku, vrtací soupravy)

 
B) Tepelnou výměnou - teplejší těleso předá část své energie studenějšímu. Tato část energie se nazývá teplo.

 

 
Teplo - fyzikální veličina

- značka Q
- jednotka J (Joule)
- závisí na rozdílu teplot, hmotnosti tělesa, látce, z které je těleso zhotoveno
Q = c.m.(t-to) - teplo přijaté

Q = c.m.(to-t) - teplo odevzdané


 
- m .... hmotnost tělesa, t .... konečná teplota, to .... počáteční teplota, c... měrná tepelná kapacita
 
 

tepelná výměna
 

vedením - dotyk těles

Př. ruka na kamnech, prádlo na topení, lžička v čaji, ap.

 

sáláním = zářením - na dálku - závisí na teplotě zdroje, vzdálenosti, barvě tělesa a úpravě povrchu

Př. Slunce, kamna, krb, žárovka, ap.

 

prouděním - teplejší látka stoupá vzhůru, studenější klesá, v kapalinách a plynech

Př. tvorba větru, protuberance na Slunci, ústřední topení tzv. samotíž, ap.

Měrná teplelná kapacita - značka c  
  - jednotka kJ/kg.oC  
  - menší c - lepší vedení tepla tepelný vodič - kovy
- větší c - horší vedení tepla
izolanty - vakum, sklo, peří, dřevo, kožich
Př. Jaké teplo přijme voda o hmotnosti 5kg, když zvýší svou teplotu z 20oC na 90oC?
 
m = 5 kg

Q = c.m.(t-to)

t = 90oC

 

 
to =  20oC Q = 4,18.5.(90-20) kJ  
Q = ? kJ Q = 1463 kJ  
c = 4,18 kJ/kg.oC    
Voda přijme teplo 1463 kJ..
 
B. Důležité pojmy:

změna vnitřní energie při práci, tepelné výměně, měrná tepelná kapacita, teplo, tepelné záření, sluneční záření

C. Literatura:
Fyzika pro 8. ročník Základní školy, Prometheus 2001, str. 43-71
Fyzika pro 8. ročník Základní školy - I.díl, SPN 2001, str. 36-69

SW - Langmaster - Fyzika II - kap. II - 9-13

aplety - http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/more_stuff/Applets/brownian/brownian.html - brownův pohyb
D. Zkušební test:
 

Tady si vyzkoušej, zda jsi již danou problematiku zvládl!

1.

Při práci dochází ke __________ .
A) zmenšení vnitřní energie a poklesu teploty C) zmenšení vnitřní energie a nárůstu teploty
B) zvětšení vnitřní energie a poklesu teploty D) zvětšení vnitřní energie a nárůstu teploty

2.

K fyzikální veličině vnitřní energie patří značka a jednotka  __________ .
A) Q - J(Joule) C) P - W(Watt)
B) U - J(Joule) D) T - oC

3.

K ohřátí 1 kg vody o 1 oC je potřeba asi __________ energie - tepla .
A) 4,2 J C) 420 MJ
B) 42 J D) 4,2 kJ

4.

Teplo je část energie, kterou předá těleso __________ .

A) studenější teplejšímu C) podle okolních podmínek platí A) nebo B)
B) teplejší studenějšímu D) teplo je nezávislé na tělese

5.

Mezi tepelné izolanty nepatří __________.
A) guma C) peří
B) vakuum D) hliník