Skupenské premeny
Prečo sa piesok cez deň zohreje inak než voda?
Redakcia Atlasu vedomostí · Publikované 11. 11. 2026
Piesok sa na slnku zohreje inak ako voda, lebo na rovnakú zmenu teploty potrebuje menej energie na kilogram. Voda má väčšiu mernú tepelnú kapacitu a ešte sa premiešava a odparuje.
Rovnaké teplo, iná zmena teploty
V tomto porovnaní je merná tepelná kapacita veličina, ktorá pri rovnakej hmotnosti rozhodne o zmene teploty. Teplo je energia, ktorá prejde z jedného miesta na druhé. Teplota hovorí, aký je stav látky. Merná tepelná kapacita povie, koľko energie treba na ohrev jedného kilogramu o jeden stupeň. Voda v atlase má 4 180 J/(kg·K). Suchý piesok v tomto článku berieme ako 800 J/(kg·K). To nie je meranie tvojej pláže. Je to zaokrúhlený predpoklad, aby sa dal porovnávací výpočet skontrolovať.
Pri hmotnosti 0,5 kg a energii 10 000 J stúpne voda asi o 4,8 °C a piesok o 25 °C. Piesok sa zohrial viac, hoci energia bola rovnaká. Vnútorná energia oboch vzoriek narástla o tú istú dodanú energiu len v ideálnom prípade, keď nič neuniklo.
Čo vzorec Q = m c ΔT ešte vynechá
Piesok je nepriehľadný a nepremiešava sa. Slnko hreje tenkú povrchovú vrstvu, ktorá môže byť horúca, kým pár centimetrov pod ňou je chladnejšie. Voda prepúšťa časť svetla, prúdi a teplo roznesie do väčšieho objemu. Z hladiny sa ešte vyparuje, a vyparovanie berie skupenské teplo, ktoré do Q = m c ΔT nevstúpi.
Preto porovnanie kapacít vysvetľuje smer rozdielu, nie celý denný priebeh na konkrétnej pláži. Výpočet ohrevu vody bez piesku je v článku od čoho závisí ohrev. Vzorec a jednotky si over v lekcii mernej tepelnej kapacity. Kategória skupenských premien sem článok radí, lebo ide o energiu pri ohreve, nie o nový druh teploty.
Vyriešené príklady
1. Ohrev vody pri 10 kJ
Zadanie. m = 0,5 kg, Q = 10 000 J, c = 4 180 J/(kg·K).
Vzťah. ΔT = Q / (m c)
Výsledok. 4,78 °C
Teplota vody stúpne asi o 4,78 °C. Predpoklad: všetka energia ide do ohrevu, voda sa neodparuje a nemieša sa s inou dávkou.
2. Ohrev piesku pri tej istej energii
Zadanie. m = 0,5 kg, Q = 10 000 J, c = 800 J/(kg·K) ako porovnávací predpoklad.
Vzťah. ΔT = Q / (m c)
Výsledok. 25 °C
Piesok v tomto predpoklade stúpne o 25 °C. Väčší nárast nie je väčšie teplo, len menšie c.
Úloha na precvičenie
O koľko stupňov stúpne 0,5 kg vody, ak prijme 20 900 J?
Odpoveď. 10 °C Je to presne 10 °C, ak c = 4 180 a energia neutečie inam.
Kontrolný zoznam
- Teplo je prenesená energia, teplota je stav. Nie sú to synonymá.
- Voda v atlase má 4 180 J/(kg·K). Piesok 800 je tu len porovnávací predpoklad.
- Rovnaká energia a hmotnosť dávajú väčšiu zmenu teploty látke s menším c.
- Piesok sa nepremiešava ako voda a hreje sa najmä pri povrchu.
- Výpar z vody berie ďalšiu energiu, ktorú vzorec Q = m c ΔT neobsahuje.
Otázky a odpovede
Je 800 J/(kg·K) meranie z pláže?
Nie. Je to zaokrúhlený školský predpoklad pre suchý piesok v tomto príklade. Skutočný piesok závisí od vlhkosti a zloženia.
Prečo je more večer stále vlažné?
Voda prijala energiu pri menšej zmene teploty a siahne do väčšej hĺbky. Piesok na povrchu vychladne rýchlejšie, lebo sa zohrial len tenká vrstva.
Stačí na vysvetlenie jediné číslo c?
Nie. Merná tepelná kapacita je hlavný rozdiel v príklade s rovnakou hmotnosťou. Priehľadnosť, miešanie a vyparovanie vody menia, kam energia ide.
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.