Teplota a teplo

Čo ovplyvňuje čas potrebný na ohrev vody?

Redakcia Atlasu vedomostí · Publikované 10. 11. 2026 · Aktualizované 11. 11. 2026

Čas ohrevu v modeli bez strát je t = m·c·ΔT/P. Predĺži ho väčšia hmotnosť, väčšia merná tepelná kapacita a väčší požadovaný rozdiel teplôt. Skráti ho väčší výkon. Straty do okolia čas predĺžia.

Čo je v menovateli a čo v čitateli

Teplo na ohrev je Q = m·c·ΔT. Ak celý výkon P ide do vzorky, t = Q/P. Väčšia hmotnosť, väčšie c alebo väčší požadovaný rozdiel teplôt čas predĺžia. Väčší výkon ho skráti. Nič z toho nie je „vlastnosť variča“ oddelená od vody. Čas patrí dvojici zdroj a vzorka.

Pol kilogramu vody, ΔT = 20 K, c = 4 180 J/(kg·K), P = 1 000 W: t = 41,8 s. Jeden kilogram pri inom rovnakom: 83,6 s. Pol kilogramu železa s c = 450 J/(kg·K): 4,5 s. Voda preto „dlho“ vrie na začiatok nie preto, že by varič spal, ale preto, že na každý kilogram a kelvin pýta veľa joule.

Straty a hranica vzorca

Hrniec hreje aj vzduch a sám sa zahrieva. Čas v kuchyni je dlhší ako t = mcΔT/P. Model je dolný odhad, ak sú straty jediný rozdiel. Vzorec tiež končí, keď začne var a teplota ďalej nestúpa. Skupenské teplo v ňom nie je.

Čísla c sú školské hodnoty atlasu. Lekcia mernej tepelnej kapacity ich mení priamo. Graf, na ktorom po ohreve príde vodorovný var, je článok o zahrievaní, nie táto závislosť času.

Vyriešené príklady

1. Pol kilogramu vody
Zadanie. m = 0,5 kg, c = 4 180, ΔT = 20 K, P = 1 000 W
Vzťah. t = m·c·ΔT/P
Výsledok. 41,8 s
Ohrev trvá 41,8 s, ak niet strát.
2. Jeden kilogram vody
Zadanie. m = 1 kg, ostatné rovnaké
Vzťah. t = m·c·ΔT/P
Výsledok. 83,6 s
Dvojnásobná hmotnosť zdvojnásobí čas na 83,6 s.
3. Pol kilogramu železa
Zadanie. c = 450, m = 0,5, ΔT = 20, P = 1 000
Vzťah. t = m·c·ΔT/P
Výsledok. 4,5 s
Železo v modeli potrebuje 4,5 s. Menšie c znamená menej tepla na rovnaký ohrev.

Úloha na precvičenie

Ako dlho sa ohrieva 0,2 kg vody o 10 K pri výkone 418 W bez strát? c = 4 180.

Odpoveď. 20 s Čas je 20 s. 0,2·4 180·10 = 8 360 J a 8 360/418 = 20.

Kontrolný zoznam

Všetky veličiny preveď: kg, J/(kg·K), K, W.
Dvojnásobná hmotnosť pri inom rovnakom zdvojnásobí čas.
Voda má väčšie c ako železo, preto sa rovnaká hmotnosť vody ohrieva dlhšie.
Model predpokladá, že celý výkon ide do vzorky.
Skutočný čas je dlhší, ak nádoba a vzduch odoberajú teplo.

Otázky a odpovede

Prečo voda potrebuje viac času ako železo?

Merná tepelná kapacita vody v atlase je 4 180 J/(kg·K), železa 450. Pri rovnakej hmotnosti, rovnakom ΔT a rovnakom výkone je teplo pre vodu väčšie, a teda aj čas.

Zrýchli ohrev väčší varič vždy?

V modeli áno, lebo P je v menovateli. V kuchyni len dovtedy, kým sa teplo naozaj dostane do vody a nie do okolia alebo do poistky.

Počíta model aj var?

Nie tento vzorec. t = mcΔT/P končí pri ohreve kvapaliny. Vyparovanie potrebuje skupenské teplo navyše a graf je iný článok.

Súvisiace články

Súvisiace lekcie

Zdroje a predpoklady

Zaokrúhlené školské hodnoty a vzťahy použité v simuláciách Atlasu vedomostí

Odbornú recenziu konkrétnou osobou tento text neuvádza. Autorom je Redakcia Atlasu vedomostí.