Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Transkript

1 Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona: III/2 č. materiálu: VY_32_INOVACE_374 Jméno autora: Třída/ročník: Mgr. Alena Krejčíková 1. ročník Datum vytvoření:

2 Vzdělávací oblast: Tematická oblast: Předmět: Anotace: Přírodovědné vzdělávání Výpočet tepla Fyzika Pracovní list je věnován početním příkladům vyplývajících ze 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

3 Vzorečky: Výpočet tepla a kalorimetrická rovnice Konstanty: tepelná kapacita: materiál kapacita [ Jˑkg -1ˑK -1 ] voda 4200 petrolej 2140 ocel 450 olej 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 -1 výsledná teplota v nádobě byla 35 C? c=4180 Jˑkg -1ˑK 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?

4 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 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?

5 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 -1 výsledná teplota v nádobě byla 35 C? c=4180 Jˑkg -1ˑK 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

6 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