TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA

TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA U …….. vnitřní energie tělesa ( termodynamické soustavy) je celková kinetická energie neuspořádaně se pohybujících částic tělesa ( molekul, atomů, iontů) a celková potenciální energie vzájemné polohy těchto částic. Změny vnitřní energie mohou nastat :  konáním práce – vnější síly konají práci, část mechanické energie se mění na vnitřní energii tělesa (termodynamické soustavy)  tepelnou výměnou – částice jednoho tělesa předávají část sví kinetické energie částicím druhého tělesa

A.ZMĚNA VNITŘNÍ ENERGIE KONÁNÍM PRÁCE Změnu vnitřní energie lze způsobit dějem, který nazýváme konání práce. Pro tento děj probíhající v izolované soustavě těles platí zobecněný zákon zachování energie: Při dějích probíhajících v izolované soustavě těles zůstává součet kinetické, potenciální a vnitřní energie těles konstantní. Změna vnitřní energie konáním práce může nastat:  třením  stlačením nebo rozpínáním plynu  nepružným nárazem na podložku

B.ZMĚNA VNITŘNÍ ENERGIE PŘI TEPELNÉ VÝMĚNĚ, TEPLO Děje, při nichž neuspořádaně se pohybující částice teplejšího tělesa narážejí na částice tělesa chladnějšího a předávají jim část své energie nazýváme tepelná výměna. Při tepelné výměně jsou tělesa v relativním klidu, takže předávání energie se neuskutečňuje konáním práce. Vnitřní energie izolované soustavy zůstává při tomto ději konstantní. Q …….teplo – veličina, která je mírou energie, kterou při tepelné výměně odevzdává teplejší těleso chladnějšímu [ ] = 1J , 1 kcal = 4200J C …….tepelná kapacita tělesa - teplo, které je třeba k ohřátí tělesa o 10C, Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Anděla Svobodová. Dostupné z Metodického portálu www.rvp. cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA charakterizuje těleso, nezávisí na hmotnosti [ ] = J.K-1 c …....měrná tepelná kapacita je rovna teplu, které je třeba k ohřátí 1kg látky o 10C. charakterizuje látku [ ] Teplo, které přijme chemicky stejnorodé těleso je přímo úměrné hmotnosti tělesa a přírůstku teploty. ∆ Q = m . c . ∆t A.ZMĚNA VNITŘNÍ ENERGIE SOUSTAVY KONÁNÍM PRÁCE -PŘÍKLADY 1. Výtah o hmotnosti 900kg byl tažen svisle vzhůru rychlostí 3,5ms-1 po dobu 12s silou o velikosti 11500N. Jak velká část mechanické práce připadá na zvýšení mechanické energie a jaké teplo bylo předáno okolí? 2. Míč o hmotnosti 0,5kg spadl z výšky 2,5m na podložku a po odrazu vyskočil do výšky 1,2m. Určete změnu vnitřní energie míče a podložky. 3. Projektil o hmotnosti 25g letí rychlostí 350ms-1, po průletu dřevěnou deskou se jeho rychlost snížila na 120ms-1. Určete změnu vnitřní energie projektilu a dřevěné desky. 4. Automobil o hmotnosti 1020kg jede po vodorovné silnici stálou rychlostí a náhle zabrzdí. Jaká byla jeho počáteční rychlost, jestliže při zastavení auta vzrostla vnitřní energie pneumatik, brzdových disků a vozovky o 0, 5. Z nejvyššího bodu nakloněné roviny ve výšce 0,8m klouže rovnoměrně zrychleným pohybem ocelový kvádr o hmotnosti 0,5kg. Kvádr se začíná pohybovat z klidu, na konci nakloněné roviny je jeho rychlost 3,5ms-1. Jaká část mechanické energie se změnila na vnitřní energii kvádru a podložky? 6. Při stlačení plynu v tepelně izolovaném válci působila na píst stálá síla o velikosti 75N po dráze 35cm. Jak se změnila vnitřní energie plynu?

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Anděla Svobodová. Dostupné z Metodického portálu www.rvp. cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA B. ZMĚNA VNITŘNÍ ENERGIE SOUSTAVY TEPELNOU VÝMĚNOU - PŘÍKLADY 1. Jaké teplo přijal olej o objemu 6dm3, jestliže se teplota zvýšila z 200C na 650C ? Hustota oleje je 910kg.m-3, měrná tepelná kapacita 1760 J.kg.K-1. 2. V hliníkové nádobě o hmotnosti 0,5kg zahříváme1,8 litru vody z teploty 180C na teplotu varu. Kolik tepla je nutno dodat ? Měrná tepelná kapacita hliníku je 896J.kg-1.K-1, vody 4180 J.kg-1.K-1. 3. Za jakou dobu ohřeje elektrický ponorný vařič o příkonu 500W vodu oí hmotnosti 200g potřebnou na přípravu čaje z teploty 21,50C na 1000C, je-li účinnost vařiče 85 % ? Měrná tepelná kapacita vody je 4180J.kg-1.K-1. 4. Určete hmotnost petroleje, který spotřeboval petrolejový vařič k zahřátí vody o hmotnosti 1,2kg o 500C. Účinnost vařiče je 40%, výhřevnost petroleje H=44MJkg-1 (množství tepla, které vznikne dokonalým spálením 1kg petroleje). 5. Určete objem vody, kterou můžeme za 0,5 minuty odebrat z elektrického ohřívače vody, je-li jeho příkon 2kW a účinnost 90%. Počáteční teplota vody, která do ohřívače přitéká je 180C, voda, která vytéká má teplotu 600C. Měrná tepelná kapacita vody je 4180J.kg-1.K-1, hustota vody 1000kg.m-3. . Počáteční teplota měděného válečku je 150C, železného 300C. Měrná tepelná kapacita mědi je 380 J.kg-1.K-1, železa 450 J.kg-1.K-1. Hmotnost každého z těchto těles je 2,5kg. a) Sestrojte graf závislosti teploty těchto dvou těles na velikosti přijatého tepla. b) O kolik se liší teplota těchto těles, dodáme-li každému z nich 5kJ ? c) Kolik tepla musíme dodat, aby se teplota těchto těles lišila o 1,50C ?


TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA A. ZMĚNA VNITŘNÍ ENERGIE SOUSTAVY KONÁNÍM PRÁCE – PŘÍKLADY - ŘEŠENÍ


TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA


TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA


TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA

Recommend Documents