Už sme vykonali tri merania s troma kovovými valčekmi z rôznych kovov (medi, hliníka, železa). Valček sme zohriali na teplotu približne 80 °C a vložili do kalorimetra s vodou izbovej teploty. Voda mala rovnakú hmotnosť, akú mal predmet. Zaujímalo nás ako sa zmenila teplota vody a ako teplota kovového valčeka. Namerané hodnoty sme zapísal i do tabuľky.
.gif)
-
pokus č.
teleso z látky
Δt [°C]
1.
valček zo železa
50,0
voda
5,0
2.
valček z medi
48,0
voda
4,7
3.
valček z hliníka
43,0
voda
9,0
Porovnali sme namerané hodnoty rozdielov teplôt Δt kovových valčekov a vody. Zistili sme, že pri tepelnej výmene sa teplota kovových valčekov menila omnoho viac ako teplota vody, ktorou sme ich ochladzovali. Kým teplota vody sa zmenila len o niekoľko stupňov Celziovej stupnice, kovy rovnakej hmotnosti zmenili svoju teplotu o desiatky stupňov. Rôzne látky sa teda pri výmene tepla správajú rôzne.
Ďalej chceme porovnať zmenu teploty kovov medzi sebou. Či sa aj rôzne kovy ochladzujú rôzne. Môžeme to zistiť z už nameraných hodnôt. Musíme ale vedieť, ako zmenil každý kov teplotu, keď voda zmenila teplotu o 1°C. Určíme to ľahko výpočtom, napríklad pre železo takto: Keď voda zmenila teplotu o 5°C, železo zmenilo teplotu o 50°C, potom keď voda zmení teplotu o 1°C, železo zmení teplotu o (50:5)°C = 10°C. Ďalšie hodnoty sme zapísali do tabuľky.
-
Látka
zmena teploty kovu pripadajúca na zmenu teploty vody o 1 oC
železo:
10,0
meď:
10,2
hliník:
4,8
Vidíme, že aj kovy menia teplotu rôzne. Železo a meď zmenili teplotu skoro rovnako, ale hliník zmení teplotu o oveľa menej, pri zmene teploty vody o 1°C.
Je zaujímavé zaznačiť naše výsledky do grafu, lebo môžeme porovnať, ako vyzerá graf pre každý kov. Urobíme Graf závislosti zmeny teploty kovu od zmeny teploty vody. To znamená, že na x-ovú (vodorovnú) os dáme hodnoty Δt vody a na y-ovú (zvislú) os dáme Δt kovu.
Pre ľahké a rýchle porovnanie, dáme grafy pre všetky tri kovy, do jedného obrázka. Aby sme sa nepomýlili, urobíme si pre každý kov tabuľku hodnôt aj graf inej farby.
Tabuľky pre Grafy závislosti zmeny teploty kovu od zmeny teploty vody:
|
x-ova os vodorovná |
Δt vody (°C) |
0 |
1 |
|
y-ová os zvyslá |
Δt železa (°C) |
0 |
10 |
-
x-ova os
vodorovná
Δt vody
(°C)
0
1
y-ová os
zvyslá
Δt medi
(°C)
0
10,2
-
x-ova os
vodorovná
Δt vody
(°C)
0
1
y-ová os
zvyslá
Δt hliníka
(°C)
0
4,8
Každý kov inak zmenil teplotu pri ochladení vodou o 1°C, čo vidíme ako inú polohu grafu. Hliník zmenil teplotu najmenej, preto je jeho graf najnižšie. Meď zmenila teplotu najviac, preto je jej graf najvyššie.
Zo skúsenosti vieme, že kovové predmety sa pomerne rýchlo zohrejú, napríklad, ak na ne dopadajú slnečné lúče, ale aj veľmi rýchlo ochladnú, ak ich odložíme do tieňa. Naopak je tos vodou – dlho ju treba zohrievať, ale potom len pomaly chladne. Táto vlastnosť vody je nám niekedy nepríjemná, ak sa ponáhľame a máme na stole horúci čaj – v prírode má ale veľký význam. Voda vo vodných nádržiach alebo aj v moriach prijíma od Slnka teplo a len pomaly ho stráca, a preto sa aj pomaly ochladzuje. Moria a oceány takto ovplyvňujú klímu vo svojom okolí. Prímorské počasie je spravidla príjemnejšie ako vnútrozemské a nestretávame sa pri ňom s takými rýchlymi zmenami teploty a veľkými teplotnými rozdielmi medzi zimou a letom ako vo vnútrozemí.
Golfským prúdom tečie teplá morská voda Atlantického oceánu z južných oblastí Severnej
Ameriky k západnému pobrežiu Európy. Golfský prúd tým zohrieva podnebie západnej Európy, ktoré je teplejšie ako na rovnakej zemepisnej šírke v Amerike.
Zopakujte si:
1. Keď železný valček zmenil teplotu o 50 °C a voda zmenila teplotu len o 5 °C. O koľko stupňov Celzia zmení teplotu železný valček, keď voda zmení teplotu o 1 °C?2. Graf zmeny teploty hliníka je nižšie ako graf zmeny teploty železa. Ktorý kov viac zmenil teplotu pri zmene teploty vody o 1 °C?
3. Prečo pri mori nie sú také veľké zmeny teploty ako vo vnútrozemí?
4. Ako ovplyvňuje podnebie v Európe Golfský prúd?
Použitá literatúra:
Fyzika pre 7. ročník základnej školy a 2. ročník gymnázia s osemročným štúdiom - doc. RNDr. Viera Lapitková, CSc., doc. RNDr. Václav Koubek, CSc., Mgr. Milada Maťašovská, Mgr. Ľubica MorkováZdroje obrazkov:
Fyzika pre 7. ročník základnej školy a 2. ročník gymnázia s osemročným štúdiom - doc. RNDr. Viera Lapitková, CSc., doc. RNDr. Václav Koubek, CSc., Mgr. Milada Maťašovská, Mgr. Ľubica Morkováhttp://www.centralchem.sk/?IDe=38697