Teplota vs. Teplo
- Teplota meria, ako je teleso horúce – priemernú kinetickú energiu jeho častíc. Meria sa v °C alebo K.
- Teplo (tepelná energia) je energia odovzdaná z teplejšieho telesa na chladnejšie. Meria sa v jouloch (J).
Prevod teploty
Absolútna nula (0 K = −273 °C) je najnižšia možná teplota.
Merná tepelná kapacita
Rôzne látky potrebujú rôzne množstvo energie na ohriatie:
Teplo odovzdané/prijaté
Q = teplo (J), m = hmotnosť (kg), c = merná tepelná kapacita (J/kg·K), ΔT = zmena teploty.
| Látka | c (J/kg·K) |
|---|---|
| Voda | 4 200 |
| Železo | 450 |
| Hliník | 900 |
| Vzduch (suchý) | 1 005 |
Vysoká merná tepelná kapacita vody z nej robí výborný zásobník a prenášač tepla.
Spôsoby prenosu tepla
- Vedenie (kondukcia) – priamy prenos z časti na časť pevného telesa (napr. kovová lyžica v horúcej polievke).
- Prúdenie (konvekcia) – prenos pohybujúcou sa kvapalinou alebo plynom (napr. teplý vzduch stúpa).
- Žiarenie (radiácia) – elektromagnetické vlny prenášajú energiu bez média (napr. teplo zo Slnka).
- 1
Urči čo je neznáme
Je to Q, m, c alebo ΔT? - 2
Uprav vzorec Q = mcΔT
Napríklad ΔT = Q / (mc). - 3
Dosad hodnoty s jednotkami
Hmotnosti v kg, ΔT v °C alebo K (rovnaká veľkosť).
Koľko tepla treba na ohriatie 2 kg vody z 20 °C na 80 °C?
Prax: Ohrievanie vody v elektrickom bojleri
Bojler v slovenskom byte ohrieva 80 litrov vody (80 kg) z 15 °C na 60 °C. Potrebná energia: Bojler s výkonom 2 000 W to dokáže za asi 2 hodiny. Vysoká merná tepelná kapacita vody (4 200 J/kg·K) z nej robí výborné médium na skladovanie tepelnej energie.
Prax: Chladiaci systém motora automobilu
Motor auta dosahuje teplotu 2 000 °C pri spaľovaní. Chladiaca kvapalina (zmes vody a etylénglykolu) cirkuluje okolo motora a odvádza teplo vedením do chladiča, kde ho prúdenie vzduchu odvádza von. Vysoká merná tepelná kapacita vody (4 200 J/kg·K) umožňuje absorbovať veľa tepla pri malom náraste teploty — motor ostáva v bezpečnej prevádzkovej teplote (90 °C).
Cvičné príklady
Prepočítaj 100 °C na kelvinoch.
Zobraziť odpoveď
Koľko tepla uvoľní 0,5 kg železa pri ochladení zo 200 °C na 50 °C? (c = 450 J/kg·K)
Zobraziť odpoveď
Aký je prevládajúci spôsob prenosu tepla v kovovej panvici?