Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma:
Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Dagmar Horká MGV_F_SS_1S3_D03_Z_MOLFYZ_Rovnovazny_stav_soustavy_te plota_a_jeji_mereni_PL Člověk a příroda – Fyzika Molekulová fyzika a termika – Základní poznatky molekulové fyziky a termodynamiky Rovnovážný stav soustavy, teplota a její měření
ROVNOVÁŽNÝ STAV SOUSTAVY Termodynamická soustava (stručněji soustava) Izolovaná soustava
Stavové veličiny: Rovnovážný stav soustavy
TEPLOTA A JEJÍ MĚŘENÍ Teplota jako pojem byla primárně zavedena pro podnět či příčinu určitého druhu smyslových pocitů a podráždění. Zde má původ i její mezinárodní název (latinské slovo "temperatura" lze přeložit jako "příjemný pocit"). Již potřeba popsat lépe tyto pocity vedla ke snahám kvantifikaci a měření teploty. Postupně bylo pozorováno, že zvýšení teploty působí změnu rozměrů, tvaru nebo skupenství předmětů. Nejprve se začalo používat měření teploty pomocí roztažnosti kapalin. První doklady jsou ze starověku. Hérón Alexandrijský popsal vzduchový termoskop, který je nejstarším doloženým přístrojem k indikaci tepelných stavů. [03]
Nejpoužívanější teplotní stupnice: Teplotní stupnice Celsiova Značka veličiny Jednotka Značka jednotky Dolní hodnota teploty
Kelvinova - termodynamická
Fahrenheitova
teplota chladicí směsi ledu, vody a salmiaku nebo mořské soli (−17,8 °C) Horní hodnota teploty „tělesná teplota zdravého člověka“ (36,5 °C) Počet dílků Autor Používá se
od r. 1742 na celém světě
od r. 1848 na celém světě
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
od r. 1714 v USA 1/5
Převodní vztahy:
T = ({t} + 273,15 ) K 9 {t} + 32 ° F 5
ϑ =
Druhy teploměrů: • Kapalinové teploměry:
•
Plynové teploměry:
• •
Odporové teploměry: Bimetalové teploměry:
• •
Polovodičové teploměry: Termoelektrické teploměry (termočlánek):
•
Radiační teploměry (pyrometr):
Obrázek 1: bimetalový teploměr
Obrázek 2: rtuťový lékařský teploměr
VELIČINY POPISUJÍCÍ SOUSTAVU ČÁSTIC Relativní atomová hmotnost
Ar
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
2/5
Většina látek se skládá z molekul, proto zavádíme pojem relativní molekulová hmotnost. Relativní molekulová hmotnost
Mr
Protože látka má částicovou strukturu, byla ve fyzice a chemii zavedena veličina látkové množství n . Látkové množství n
Veličiny, které se vztahují k látkovému množství 1mol , nazýváme molární veličiny: molární hmotnost M m , molární objem Vm . Molární hmotnost M m
Molární objem Vm
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
3/5
23
Pro zjednodušení: 1mol ….… 6, 02.10 částic……. M r .10
−3
kg …….…0,022414 m3 (plyn za normálních podmínek)
KONTROLNÍ OTÁZKY 1) Vysvětlete pojmy: termodynamická soustava, izolovaná soustava. 2) Co jsou to stavové veličiny, uveďte značku veličiny, jednotku a značku jednotky. Kdy nastává rovnovážný stav soustavy? 3) Jaké je rozdíl mezi rovnovážným a nerovnovážným dějem? Uveďte příklady. 4) Vyjmenujte nejpoužívanější teplotní stupnice, uveďte převodní vztahy mezi nimi. 5) Jaké máme druhy teploměrů? Na jakém principu jsou založené a kde se používají? 6) Které veličiny popisují soustavu částic? 7) Jak vypočítáme relativní atomovou (molekulovou) hmotnost? 8) Co vyjadřuje veličina n ? Jakou má jednotku? 9) Experimentálně byla určena Avogadrova konstanta. Co vyjadřuje tato konstanta? 10) Co jsou to molární veličiny a které mezi ně patří? 11) Jak vypočítáme molární hmotnost a molární objem?
PROCVIČOVÁNÍ 1) Učebnice [01] – kapitola 1.4 Rovnovážný stav soustavy, úloha 1, 2 2) Učebnice [01] – kapitola 1.6 Teplota a její měření, úloha 2, 3 3) Učebnice [01] – kapitola 1.7 Termodynamická teplota, úloha 1, 2, 3
DOMÁCÍ ÚKOL 4) 1) 2) 3)
Učebnice [01] – kapitola 1.8 Stručný historický přehled vývoje názorů na strukturu látek – přečíst Sbírka [02] – kapitola 3.1 Základní poznatky, úloha 21, 22, 24, 25, 26 Sbírka [02] – kapitola 3.1 Základní poznatky, úloha 2, 3, 4, 7, 10, 11, 13, 15 Zjistěte, čím a v jakých dalších oblastech se proslavil Hérón Alexandrijský.
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
4/5
SEZNAM ZDROJŮ [01] RNDr. BARTUŠKA Karel, prof. RNDr. SVOBODA Emanuel, CSc. Fyzika pro gymnázia – Molekulová fyziky a termika. Dotisk 4. vydání. Praha: Prometheus, 2006. 244 s. ISBN 80-7196-200-7 [02] LEPIL Oldřich a kolektiv. Fyzika – Sbírka úloh pro střední školy. Dotisk 3. vydání. Praha: Prometheus, 2007. ISBN 978-80-7196-266-3 [03] Wikipedie: Otevřená encyklopedie: Teplota [online]. c2012 [citováno 8. 09. 2012]. Dostupný z WWW: http://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Teplota&oldid=8741717
SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek č. 1 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ec/20050501_1315_2558-BimetallZeigerthermometer.jpg/250px-20050501_1315_2558-Bimetall-Zeigerthermometer.jpg Obrázek č. 2 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/93/Clinical_thermometer_38.7.JPG/220pxClinical_thermometer_38.7.JPG
METODICKÝ LIST Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Druh učebního materiálu Cílová skupina Anotace
Vybavení, pomůcky Klíčová slova
Datum
Masarykovo gymnázium Vsetín CZ.1.07/1.5.00/34.0487 Mgr. Dagmar Horká III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT MGV_F_SS_1S3_D03_Z_MOLFYZ_Rovnovazny_stav_soustavy_teplota_a_jeji_mereni_PL Gymnaziální vzdělávání Člověk a příroda Fyzika Molekulová fyzika a termika – Základní poznatky molekulové fyziky a termodynamiky Pracovní list - žák Žák, 15 – 19 let Pracovní list určen do výuky studentům, podklad pro vlastní poznámky/sešit, náplň: rovnovážný stav soustavy, teplota a její měření, druhy teploměrů, termodynamická teplota, převodní vztahy, relativní atomová (molekulová) hmotnost, látkové množství, molární hmotnost, molární objem Různé druhy teploměrů, tabulky MFChT Molekulová fyziky a termika, termodynamická soustava, izolovaná soustava, rovnovážný stav soustavy, teplota, termodynamická teplota, druhy teploměrů, termodynamická teplota, převodní vztahy, relativní atomová (molekulová) hmotnost, látkové množství, molární hmotnost, molární objem 4.8.2012
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
5/5
