Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3811 Název DUM: Teplota Číslo DUM: III/2/FY/2/1/13 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Fyzikální veličiny a jejich měření Autor: Mgr. Petra Kejkrtová Anotace: Žák se seznámí s teplotou jako fyzikální veličinou, jednotkami teploty a jejich převody, teplotními stupnicemi. Naučí se poznávat jednotlivé teploměry a princip jejich měření. Klíčová slova: Teplota, teplotní stupnice, teploměr, délková roztažnost pevných látek, objemová roztažnost kapalin a plynů. Metodické pokyny: PC, DTP, metodické pokyny jsou součástí materiálu Druh učebního materiálu: Prezentace doplněná fotografiemi a úkoly. Druh interaktivity: Kombinovaná Cílová skupina: Žák 6. ročníku Datum vzniku DUM: 8.5.2013
Teplota
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Petra Kejkrtová. Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozuje Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV).
Co je to teplota a kde se s ní setkáme? Teplota je fyzikální veličina. Pro život člověka je velmi důležitá. Je nutné udržovat tzv. tělesnou teplotu, měříme teplotu našeho okolí(venku i v místnosti), uvaříme si teplý čaj, už od malička rozlišujeme co je teplé a studené(těleso s vyšší teplotou, těleso s nižší teplotou), určujeme teploty tání a varu některých látek atd.
Teplota je vlastnost předmětů, která nám charakterizuje stav hmoty. Člověk je schopen ji vnímat a určit, zda je něco studené, vlažné, teplé, horké. Značka : t Základní jednotka : Celsiův stupeň (1°C) V praxi se používají i jiné jednotky teploty: Kelvin (1K), stupeň Fahrenheita (1°F), stupeň Réaumura (°R), stupeň Rankina (1Ra), atd. Platí: O°C – teplota tajícího ledu 100°C – teplota vroucí vody 273,15K – teplota tajícího ledu 373,15K – teplota vroucí vody Při zvýšení teploty o 1°C se teplota zvýší o 1K.
Teplotu měříme teploměrem K určování teploty využíváme závislost některých vhodně zvolených fyzikálních veličin na teplotě. Teplotně závislé veličiny jsou např. délka, objem kapalin i pevných látek, teplotní roztažnost a rozpínavost plynů, elektrický odpor vodičů a polovodičů apod. My se důkladněji zaměříme na délkovou a objemovou roztažnost pevných látek a objemovou roztažnost kapalin a plynů.
Délková roztažnost kovových tyčí Kovy velmi dobře reagují na změnu teploty. Platí: Při zahřívání se délka kovových tyčí zvětšuje, při ochlazování zmenšuje. Při zahřívání za stejných podmínek se délka tyčí z různých kovů zvětšuje různě(bimetalový pásek).
Objemová roztažnost kapalin a plynů
Zda závisí objem kapalin na teplotě zjistíme pokusem. Trubičky s různými kapalinami dáme nejdříve do studené vody a poté do horké vody.
Zjistili jsme! Objem kapaliny závisí na teplotě a to tak, že při zahřívání se zvětšuje a při ochlazování zmenšuje. Při zahřívání různých kapalin za stejných podmínek se objem zvětšuje různě.
Druhy teploměrů
Kapalinový teploměr – k měření teploty využívá teplotní objemovou roztažnost kapalin(nejčastěji používané kapaliny rtuť a obarvený líh) Laboratorní Venkovní lihový Lékařský teploměr teploměr teploměr
Bimetalový teploměr– obsahuje bimetalový pásek, k měření teploty využívá délkovou roztažnost dvou kovů, kovový pásek, který se vlivem teploty ohýbá je připojený k ručičce a ta nám na stupnici ukáže teplotu
Odporový teploměr – k měření teploty využívá závislost elektrického odporu vodiče nebo polovodiče na teplotě
Plynový teploměr - k měření teploty se využívá závislost tlaku plynu na teplotě Polovodičový teploměr – k měření se využívá závislosti polovodičového prvku na teplotě Termoelektrický teploměr – k měření se využívá tzv. termoelektrický jev Radiační teploměr – měří se tepelné záření vysílané tělesem do okolí Infračervený ušní teploměr – k zjištění teploty využívá infračerveného záření
Otázky a úkoly: 1. Co je to teplota a kde se s ní setkáme ? (viz. Prezentace) 2. Jaká je značka a jednotka teploty? (t, 1°C) 3. Znáš nějaké jiné jednotky teploty? (°F, K, °R, Ra) 4. Čím měříme teplotu? (teploměrem) 5. Jakých vlastností látek využíváme při výrobě teploměrů? (délky, objemu kapalin i pevných látek, teplotní roztažnosti a rozpínavosti plynů, elektrického odporu vodičů a polovodičů apod. a jejich závislosti na teplotě)
Otázky a úkoly: 6. Jaké druhy teploměrů znáš? (kapalinový, bimetalový, odporový, plynový, termoelektrický, radiační, infračervený) 7. Vyjmenuj, které druhy teploměrů máte doma?
Použité zdroje: HUSTVEDT. wikimedia: bimetalový pásek [online]. [cit. 6.5.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Bimetal_coil_reacts_to_lighter.gif ROGILBERT. wikimedia: bimetalový pásek [online]. [cit. 6.5.2013]. Dostupný pod licencí Public Domain na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Bilame.svg 1-1111. wikimedia: bimetalový teploměr [online]. [cit. 6.5.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:20050501_1315_2558-BimetallZeigerthermometer.jpg
