Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454 Zpracováno v rámci OP VK - EU peníze školám Jednička ve vzdělávání CZ.1.07/1.4.00/21.2759
Název DUM: Změny skupenství v příkladech Název sady DUM
Energie
Číslo DUM
VY_32_INOVACE_14_S1-13
Vzdělávací oblast
Člověk a příroda
Vzdělávací obor
Fyzika
Ročník
8.
Autor, datum vytvoření
Mgr. Zbyněk Šostý, 2012
Doporučená ICT a pomůcky
Dataprojektor, PC, popř. interakt. tabule
Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454 Zpracováno v rámci OP VK - EU peníze školám Jednička ve vzdělávání CZ.1.07/1.4.00/21.2759
Anotace: DUM obsahuje základní typy příkladů z praktického života z učiva o změnách skupenství a to včetně jejich řešení. Doporučení: Příklady je možné zadat žákům několika způsoby. Např. projekcí jednotlivých úkolů, počítáním na interaktivní tabuli, projekcí sady příkladů nebo také vytištěním souboru v dělení na skupiny (po vlastním výběru příkladů). Příklady lze také zadat na procvičení i formou domácí přípravy, popř. jako rozšiřující pro talentované žáky.
Doplň definice - A Děj, jev Amorfní látky Skupenské teplo tání (Lt) Tuhnutí Skupenské teplo tuhnutí Sublimace Vypařování Teplota varu Skupenské teplo varu (Lv)
Doplň definice – řešení A Děj, jev Amorfní látky
látky, které při zahřívání pozvolna měknou až se přemění v kapalinu. Nemají tak ostrou teplotu tání, pouze rozsah teplot, při kterých dojde ke změně skupenství.
Skupenské teplo tání (Lt)
teplo, které přijme krystalická látka zahřátá na teplotu tání, aby se změnila na kapalinu téže teploty.
Tuhnutí
fyzikální děj, kdy se kapalina po dosažení teploty tuhnutí (je stejná jako teplota tání) přeměňuje na krystalickou látku téže teploty
Skupenské teplo tuhnutí
teplo, které odevzdá kapalina zahřátá na teplotu tuhnutí, aby se změnila na krystalickou látku téže teploty.
Doplň definice – řešení A Děj, jev Sublimace
Změna z pevného do plynného skupenství. Na rozdíl od tání a tuhnutí probíhá za každé teploty - čím je teplota větší, tím je sublimace razantnější. Je typická jen pro některé materiály (led, jód, naftalen, kafr), což souvisí se strukturou látky.
Vypařování
fyzikální děj, kdy se kapalina přeměňuje na plyn z volného povrchu. Děj probíhá za každé teploty, při kterém existuje kapalina. Proces je ovlivněn teplotou kapaliny, obsahem volného povrchu, druhem kapaliny.
Teplota varu
teplota, při které nastává var kapaliny. Je závislá na vnějším tlaku
Skupenské teplo varu (Lv)
teplo, které přijme kapalina zahřátá na teplotu varu, aby se změnila na plyn téže teploty.
Doplň definice - B Děj, jev Krystalické látky Měrné skupenské teplo tání (lt) Teplota tuhnutí Měrné skupenské teplo tuhnutí Desublimace Var Kapalnění
Měrné skupenské teplo varu (lv)
Doplň definice – B řešení Děj, jev Krystalické látky
látka, která při tuhnutí vytváří krystalickou strukturu
Měrné skupenské teplo tání (lt)
skupenské teplo tání vztažené na hmotnost tající látky,
Teplota tuhnutí
teplota, při které se přemění veškerá kapalina na krystalickou látku. Je závislá na vnějším tlaku.
Měrné skupenské teplo tuhnutí
skupenské teplo tuhnutí vztažené na hmotnost tuhnoucí látky, v tabulkách je uvedeno skupenské teplo tání, stejné jako u tuhnutí
Doplň definice – B - řešení Děj, jev Desublimace
Přechod látky ze skupenství plynného do pevného
Var
fyzikální děj, kdy se kapalina po dosažení teploty varu přeměňuje na plyn téže teploty. Jde o speciální případ vypařování z celého objemu kapaliny, ne pouze z povrchu jako u vypařování.
Kapalnění
fyzikální děj opačný k vypařování, kdy dochází ke spojování molekul páry v drobné kapičky
Měrné skupenské teplo varu (lv)
skupenské teplo varu vztažené na hmotnost vroucí látky, je uvedeno v tabulkách.
Doplň názvy skupenství a jejich změny
Doplň názvy skupenství a jejich změny- řešení Kapalná látka
Pevná látka
Plynná látka
Znáš odpověď? 1) Rozhodni, zda následující tvrzení jsou pravdivá nebo nepravdivá a) Led při tání odebírá teplo okolí b) Voda při mrznutí (tuhnutí) odebírá teplo okolí. 2) Rozhodni, zda následující tvrzení jsou pravdivá nebo nepravdivá) a) Vodní pára při kondenzaci odebírá teplo okolí b) Led při tání předává teplo svému okolí. 3) Led má menší hustotu než voda. Je to dobře nebo špatně? Uveď příklady. 4) Jaký je rozdíl mezi vypařováním a varem?
Znáš odpověď ? 4) Jaký je rozdíl mezi vypařováním a varem? 5) Co je to anomálie vody? 6) V mrazničce se za několik týdnů udělá vrstva ledu. Jakou změnou skupenství vzniká? 7) Jak se nazývají 3 skupenství vody? 8) K čemu je potřeba skupenské teplo?
Změna skupenství – příklad 1 Určete teplo, které musíme dodat 10 kg železa zahřátého na teplotu tání, aby roztálo, je-li měrné skupenské teplo tání železa 280 kJ/kg.
Změna skupenství – příklad 1 - řešení Určete teplo, které musíme dodat 10 kg železa zahřátého na teplotu tání, aby roztálo, je-li měrné skupenské teplo tání železa 280 kJ/kg. Řešení: m = 10 kg lt = 280 kJ/kg = 280 000 J/kg Lt = ? [J] ------------------------------------------Lt = m . lt Lt = 10 · 280 000 Lt = 2 800 000 J Železu musíme dodat teplo o velikosti 2 800 000 J.
Změna skupenství – příklad 2 Urči, kolik tepla je potřeba k roztátí 2 kg olova o teplotě 50°C (lt = 23 000 J.kg-1; c = 129 J/kg.°C; tt = 327° C)
Změna skupenství – příklad 2 - řešení Urči, kolik tepla je potřeba k roztátí 2 kg olova o teplotě 50°C (lt = 23 000 J.kg-1; c = 129 J/kg.°C; tt = 327° C) Řešení: m = 2 kg lt = 23 000 J/kg c = 129 J/kg.C t0 = 50°C tt = 327°C Q=? __________________________ olovo musíme nejprve teplem ohřát na teplotu tání a pak dalším teplem roztát
Q = Qohřátí + Qtání Q = m · c · ∆t + m · lt Q = 2· 129 · 267 + 2 · 23 000 Q = 114 886 J
Změna skupenství – příklad 3 Led o hmotnosti 10 kg a o počáteční teplotě -25°C se přeměnil za normálního tlaku na vodu teploty 0 °C. Určete teplo, které soustava přijala od svého okolí během celého děje. Měrná tepelná kapacita ledu je 2,1 kJ/kg.°C, měrné skupenské teplo tání ledu je 334 kJ/kg.
Změna skupenství – příklad 3 - řešení Led o hmotnosti 10 kg a o počáteční teplotě -25°C se přeměnil za normálního tlaku na vodu teploty 0°C. Určete teplo, které soustava přijala od svého okolí během celého děje. Měrná tepelná kapacita ledu je 2,1 kJ/kg.°C, měrné skupenské teplo tání ledu je 334 kJ/kg. Řešení: m = 10 kg t1 = -25° C t 2= 0° C c = 2,1 kJ/kg.°C = 2 100 J/kg.°C l t= 334 kJ/kg = 334 000 J/kg Q = ? [J] ---------------------------------------------Nejprve spočítáme teplo potřebné k ohřátí ledu z teploty -25° C na teplotu 0° C: Q1 = m · c · Δt, Q1 = 10 ·2 100 · 25 = 525 000 Q 1 = 525000 J Nyní spočítáme teplo potřebné k přeměně ledu na vodu o téže teplotě: Lt = m · lt Lt = 10 · 334 000 = 3 340 000 Lt = 3 340 000 J Celkové dodané teplo odpovídá součtu vypočtených tepel: Q = Q1 + Lt Q = 525000 J + 3 340 000 J, Q = 3 865 000 J
Změna skupenství – příklad 4 Do sklenice s vodou byly vhozena kostka ledu o hmotnosti 100 g a teplotě – 10 °C. Kolik tepla odebrala kostka ledu vodě v okamžiku, kdy roztála.
Změna skupenství – příklad 4 Do sklenice s vodou byly vhozena kostka ledu o hmotnosti 100 g a teplotě – 10 °C. Kolik tepla odebrala kostka ledu vodě v okamžiku, kdy roztála. Řešení: t1 = - 10 °C m = 100 g = 0,1 kg c = 2,09 kJ/kg.°C l t = 334 kJ/kg Q = ? (kJ) Lt = ? (kJ) -----------------------------Q = c · m · (t2 – t1) Q = 2,09 · 0,1 · 10 Q = 2,09 kJ QC = Q + Lt QC = 2,09 + 33,4 = 35,49 kJ Led ubral vodě 35,49 kJ tepla.
Lt = m . lt Lt = 0,1 · 334 Lt = 33,4 kJ
Materiál ve WORDU
Doplň definici:
Děj
Popis, definice
Amorfní látky
Skupenské teplo tání (Lt)
Tuhnutí
Skupenské teplo tuhnutí
Sublimace
Vypařování Teplota varu Skupenské teplo varu (LV) 2) Rozhodni, zda následující tvrzení jsou pravdivá nebo nepravdivá: a) Led při tání odebírá teplo okolí. b) Voda při mrznutí (tuhnutí) odebírá teplo okolí. 3) Jak se nazývají 3 skupenství vody?
4) Led má menší hustotu než voda. Je to dobře nebo špatně?
Zdroje informací
Slide 10 – obr.
Změny skupenství látek. Učebnice chemie pro 8. ročník ZŠ [online]. 2012 [cit. 2012-08-04]. Dostupné z: http://www.zschemie.euweb.cz/latky/latky15.html
