Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám
Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0996
Šablona:
III/2
č. materiálu:
VY_32_INOVACE_374
Jméno autora:
Mgr. Alena Krejčíková
Třída/ročník:
1. ročník
Datum vytvoření:
10. 5. 2014
Vzdělávací oblast:
Přírodovědné vzdělávání
Tematická oblast:
Výpočet tepla
Předmět:
Fyzika Pracovní list je věnován početním příkladům vyplývajících ze
Anotace:
vztahů pro výpočet tepla a z kalorimetrické rovnice. Žáci si procvičují a upevňují získané dovednosti. Je kladen důraz na propojení teorie a praxe.
Klíčová slova:
Teplo, kalorimetrická rovnice, tepelná kapacita.
Druh učebního materiálu:
Pracovní list
Výpočet tepla a kalorimetrická rovnice Vzorečky:
Konstanty: tepelná kapacita: materiál voda petrolej ocel olej
kapacita [ Jˑkg-1ˑK-1] 4200 2140 450 1700
Příklady:
1. Měrná tepelná kapacita oceli je 450 Jˑkg-1ˑK-1. Jaké teplo musíme dodat ocelovému předmětu o hmotnosti 6 kg, aby se ohřál z teploty 25°C na teplotu 85°C?
2. Měrná tepelná kapacita vody je 4180 Jˑkg-1ˑK-1. Jaké teplo musíme dodat nádobě, ve které je 5 litrů vody o teplotě 15°C , aby se začala vařit?
3. ❶ Ve vodopádu padá voda z výšky 50m. O kolik by vzrostla její teplota, kdyby se její celková mechanická energie přeměnila na vnitřní energii?
4. V nádobě jsou 3kg vody o teplotě 10°C. Kolik vody o teplotě 90°C musíme přilít, aby výsledná teplota v nádobě byla 35°C? c=4180 Jˑkg-1ˑK-1
5. Do kalorimetru obsahující 0,3 kg vody o teplotě 18°C jsme nalili 0,2kg vody o teplotě 14°C. Jaká bude výsledná teplota?
6. Do nádoby obsahující 35 kg oleje o teplotě 30°C byl ponořen ocelový váleček ohřátý na teplotu 800°C. Určete hmotnost válečku, byla-li koncová teplota 88°C. Měrná tepelná kapacita oleje je 1700 JˑkgˑK-1 a oceli 450 JˑkgˑK-1
7. Koupelnová vana je naplněna 40 litry vody o teplotě 60°C. Kolik vody o teplotě 10°C musíme do vany přilít, aby byla výsledná teplota 40°C?
8. Vysvětlete, z jakého zákona vychází kalorimetrická rovnice?
9. Jaké teplo musíme odebrat nádobě, ve které je 15 litrů vody o teplotě 15°C , aby její teplota klesla na 0°C?
10. Jak se změní teplota vroucí vody v hrnečku (0,3 l), ponoříme-li do ní ocelovou lžičku o hmotnosti 30 g a teplotě 20°C?
11. Kolik vroucí vody musíme nalít do ocelového hrnce o hmotnosti 1,5 kg a teplotě 20°C, aby se jeho teplota zvýšila o 50°C?
12. V jedné nádobě je 200 gramů vody o teplotě 20°C. Ve druhé nádobě je petrolej o téže hmotnosti a teplotě. Do obou ponoříme stejné ocelové válečky o hmotnosti 200 g a teplotě 80°C. a. ve které nádobě bude vyšší teplota, b. jaký bude rozdíl teplot v nádobách?
Řešení 1. Měrná tepelná kapacita oceli je 450 Jˑkg-1ˑK-1. Jaké teplo musíme dodat ocelovému předmětu o hmotnosti 6 kg, aby se ohřál z teploty 25°C na teplotu 85°C? 162 kJ 2. Měrná tepelná kapacita vody je 4180 Jˑkg-1ˑK-1. Jaké teplo musíme dodat nádobě, ve které je 5 litrů vody o teplotě 15°C , aby se začala vařit? 1,78MJ 3. ❶ Ve vodopádu padá voda z výšky 50m. O kolik by vzrostla její teplota, kdyby se její celková mechanická energie přeměnila na vnitřní energii? 0,12°C 4. V nádobě jsou 3kg vody o teplotě 10°C. Kolik vody o teplotě 90°C musíme přilít, aby výsledná teplota v nádobě byla 35°C? c=4180 Jˑkg-1ˑK-1 1,36 kg 5. Do kalorimetru obsahující 0,3 kg vody o teplotě 18°C jsme nalili 0,2kg vody o teplotě 14°C. Jaká bude výsledná teplota? 16,4°C
6. Do nádoby obsahující 35 kg oleje o teplotě 30°C byl ponořen ocelový váleček ohřátý na teplotu 800°C. Určete hmotnost válečku, byla-li koncová teplota 88°C. Měrná tepelná kapacita oleje je 1700 JˑkgˑK-1 a oceli 450 JˑkgˑK-1 10,7kg 7. Koupelnová vana je naplněna 40 litry vody o teplotě 60°C. Kolik vody o teplotě 10°C musíme do vany přilít, aby byla výsledná teplota 40°C? 27 litrů = 27 kg vody 8. Vysvětlete, z jakého zákona vychází kalorimetrická rovnice? Zákon zachování energie. 9. Jaké teplo musíme odebrat nádobě, ve které je 15 litrů vody o teplotě 15°C , aby její teplota klesla na 0°C? 0,945MJ 10. Jak se změní teplota vroucí vody v hrnečku (0,3 l), ponoříme-li do ní ocelovou lžičku o hmotnosti 30 g a teplotě 20°C? změní se o 0,85°C
11. Kolik vroucí vody musíme nalít do ocelového hrnce o hmotnosti 1,5 kg a teplotě 20°C, aby se jeho teplota zvýšila o 50°C? 0,375 kg = 0,375 litru vody 12. V jedné nádobě je 200 gramů vody o teplotě 20°C. Ve druhé nádobě je petrolej o téže hmotnosti a teplotě. Do obou ponoříme stejné ocelové válečky o hmotnosti 200 g a teplotě 80°C. a. ve které nádobě bude vyšší teplota, v nádobě s petrolejem b. jaký bude rozdíl teplot v nádobách? 4°C
Zdroje a literatura:
LEPIL, Oldřich; BEDNAŘÍK, Milan; HÝBLOVÁ, Radmila. Fyzika I pro střední školy. Praha: Prometheus, 2012, ISBN 978-80-7196-428-5.
