Nzev ablony Inovace ve fyzice 52F 0810 11

Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F 08/10. 11. 2012, Slabá Janoutová Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Název výukového materiálu: Kalorimetrická rovnice Autor: Bc. Jana Slabá Janoutová Předmět: Fyzika Třída: VIII. Tématický okruh: Tepelné jevy Téma: Kalorimetrická rovnice Druh výukového materiálu: prezentace Použití ICT: interaktivní tabule, interaktivita Didaktické, metodické poznámky (popis použití výukového materiálu ve výuce): výklad zahájen představením kalorimetru – složení a použití doplněné fotografiemi. Poté zopakování vzorce pro výpočet tepla a dvou ukázkových příkladů. Následuje seznámení s kalorimetrickou rovnicí včetně dvou příkladů s postupným vysvětlením a vypočítáním. Interaktivita využita na spojení pojmu související s kalorimetrem a nalezením chyb ve větách a následným opravením chyb. Žáci si spojí pojmy s částmi kalorimetru na interaktivní tabuli. Výklad navazuje na učebnici Fyzika pro 8. ročník, FRAUS 2006, str. 43 – 45. Použité zdroje: http: //cs. wikipedia. org/wiki/Kalorimetr http: //www. didaktik. cz/fyzika/ostatni/kalorimetr. htm

Kalorimetrická rovnice

Kalorimetr • je zařízení umožňující pokusně provádět tepelnou výměnu mezi tělesy a měřit potřebné tepelné veličiny • skládá se ze dvou nádobek do sebe vložených • mezi stěnami nádobek je vzduch, který tepelně izoluje vnitřní nádobku od vnější a od okolí

Kalorimetr má dvojitou stěnu, odjímatelné vrchní víčko s otvorem pro teploměr - zátka Vytápění je pomocí zabudované spirály 12 V. vnější nádoba teploměr izolační materiál vnitřní nádoba míchačka spirála 12 V

Dewarova nádoba • druh kalorimetru • skleněná nebo kovová nádoba s dvojitými stěnami, mezi kterými je vakuum • Využití: chlazení vzorků, k ukládání tekutého dusíku či kyslíku, nebo suchého ledu.

Výpočet tepla Q = m. c. (t 2 - t 1) Q …. . teplo v J m …. hmotnost v kg t 2 ……. . konečná teplota ve °C t 1 ……… původní teplota ve °C c …. . měrná tepelná kapacita v J/kg. K nebo J/(kg °C) a najdeme ji v MFCH tabulkách Výpočet tepla: potřebného k ohřátí tělesa +Q uvolněného při chladnutí tělesa - Q

Výpočet tepla - opakování Litinový odlitek hmotnosti 20 kg se ohřál z teploty 20 °C na kovací teplotu 820 °C. Urči teplo, které odlitek přijal. 1 kg horké vody o teplotě 70°C zchladl na teplotu teplota vody 40°C. Jak velké teplo předá voda okolí? m = 20 kg t 2 = 820°C t 1 = 20°C c = 450 J/kg. K Q=? Q = m. c. (t 2 - t 1) Q = 20. 450. (820 – 20) Q = 7 200 000 J = 7 200 k. J Odlitek přijal teplo 7200 k. J. m = 1 kg t 2 = 40°C t 1 = 70°C c = 4180 J/kg. K Q=? Q = m. c. (t 2 - t 1) Q = 1. 4180. (40 – 70) Q = -125 400 J = - 125, 4 k. J Voda předá okolí - 125, 4 k. J tepla.

KALORITMETICKÁ ROVNICE Q přijaté = Q předané c 1. m 1. (t 1 – t ) = c 2. m 2. (t – t 2) m 1, m 2 … hmotnosti těles c 1, c 2 …měrné tepelné kapacity v MCHF tabulkách t … výsledná teplota t 1 … teplota vody t 2 … teplota materiálu

Do 5 litrů vody, která má teplotu 18 °C, hodím 300 gramový měděný váleček o teplotě 70 °C. O kolik stupňů se voda ohřeje po ustálení teploty? Předpokládejme, že tepelná výměna nastane pouze mezi vodou a válečkem. t 1 … teplota vody před vhození válečku t 2 … teplota válečku před vhození do vody t …výsledná teplota po ustálení m 1 … hmotnost vody m 2… hmotnost válečku c 1 … měrná tepelná kapacita vody c 2 … měrná tepelná kapacita mědi t 1 = 18°C t 2 = 70°C m 1 = 5 kg m 2= 300 g = 0, 3 kg c 1 = 4180 J/kg. °C c 2 = 383 J/kg. °C t=? Q vody = Q mědi c 1. m 1. (t 1 – t ) = c 2. m 2. (t – t 2) 4180. 5. (18 – t) = 383. 0, 3. (t-70) 376 200 – 20900 t = 114, 9 t – 8043 376 200 + 8043 = 114, 9 t + 20900 t 384 243 = 21 014, 9. t 384 243/21 014, 9 = t 18, 28 = t Výsledná teplota po ustálení je 18, 28 °C.

Kolik litrů vody o teplotě 85 °C musím přilít do 10 litrů vody o teplotě 8 °C, aby výsledná teplota byla 24 °C? Předpokládejme, že tepelná výměna nastane pouze mezi studenější a teplejší vodou. t 1 … teplota teplejší vody t 2 … teplota studenější vody t … výsledná teplota po ustálení m 1 … hmotnost teplejší vody (tu hledáme) m 2… hmotnost studenější vody c … měrná tepelná kapacita vody ( do vzorce nebudeme dosazovat c, protože je na obou stranách rovnice stejné) t 1 = 85°C t 2 = 8°C m 2= 10 l = 10 kg t = 24°C m 1= ? c 1. m 1. (t 1 – t ) = c 2. m 2. (t – t 2) m 1. (t 1 – t ) = m 2. (t – t 2) m 1. (85 – 24 ) = 10. (24 – 8) 61. m 1 = 160/61 m 1 = 2, 6 kg = 2, 6 l Je potřeba přilít 2, 6 litrů vody.

Najdi chyby a správně doplň do třetího sloupce Správně i nesprávně Q je teplo ve °C K uchování tekutého dusíku se používá Dewarova baňka. AN O /NE ANO /NE SPRÁVNĚ Q je teplo v J nebo k. J NE NE Měrná tepelná kapacita se značí písmenem C. NE Teplota se udává v jednotkách °C. ANO Uvolněné teplo se vyjadřuje v kladných hodnotách. NE Kalorimetr je měřidlo pro měření kalorií v potravě. NE K uchování tekutého dusíku se používá Dewarova nádoba. Měrná tepelná kapacita se značí písmenem c. Uvolněné teplo se vyjadřuje v záponých hodnotách. je zařízení umožňující pokusně provádět tepelnou výměnu mezi tělesy a měřit potřebné tepelné veličiny