Rozdiel medzi teplom a teplotou
Prečo iskra z prskavky má vysokú teplotu a predsa nespáli vedro vody?
Čo sa naučíš
- Odliším Q od t.
- Ukážem, že ΔT závisí od hmotnosti.
Experiment
1 kJ zohreje 1 kg vody o približne 0,24 K. Tá istá energia zohreje 0,05 kg železa o desiatky kelvinov. Historická kalória je približne 4,18 J.
Načítavam simuláciu…
Vyskúšaj
Zohreje 1 kJ liter vody aspoň o 1 °C?
Ukázať malú zmenu teploty veľkej vzorky.
- Nastav 1 kg vody a 1 kJ.
- Prečítaj zmenu teploty.
Zmena teploty je menšia ako 1 K.
Overenie pochopenia
Iskra a vedro vody sa líšia najmä:
Koľko joule je približne 10 kalórií, keď 1 cal = 4,18 J?
Vysvetlenie
Posuvník tepla mení jouly. Teplota na výstupe sa pohne málo, keď je vzorka veľká. Teplo a teplota majú rôzne jednotky.
Teplo Q je energia, ktorá prejde v dôsledku rozdielu teplôt. Teplota hovorí, v akom stave teleso je. Malá iskra môže mať vysokú teplotu a malú energiu. Vedro vody má veľkú tepelnú kapacitu m·c, preto tú istú energiu takmer nepocíti. Staršia jednotka kalória označovala teplo, nie teplotu. 1 cal je približne 4,18 J.
Pojmy
- Teplo
- Prenesená energia. Jednotka joule.
- Teplota
- Stavová veličina. Jednotka °C alebo K.
Príklad
Kvapka horúceho vosku páli na malom mieste. Rovnako horúca lyžica vody na ruke odovzdá viac energie, lebo je jej viac.
Čo sa často mýli
- Nedá sa povedať, že teleso má v sebe 20 °C tepla.
- Joule a stupeň Celzia nie sú zameniteľné.
Čo model zjednodušuje
Model predpokladá stálu mernú tepelnú kapacitu a žiadnu zmenu skupenstva.
Vzorce
Zmena teploty
Teplo delíme hmotnosťou a mernou tepelnou kapacitou.
- \Delta T
- zmena teploty, K
- Q
- teplo, J
- m
- hmotnosť, kg
- c
- merná tepelná kapacita, J/(kg·K)
Kedy platí: Bez zmeny skupenstva a pri stálom c.