Gymnázium a obchodní akademie Chodov Smetanova 738, 357 35 Chodov

1. Gymnázium a obchodní akademie Chodov Smetanova 738, 357 35 Chodov Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0376 Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Pořadí šablony a sada: 01 Molekulová fyzika a termika Materiál: VY_32_INOVACE_MFTER.1 Vytvořený ve školním roce: (datum) 2. 3. 2013 Téma: Teplotní roztažnost pevných těles Předmět a třída: fyzika, sexta osmiletého gymnázia Anotace: Materiál je určen jako pomůcka k výkladu kapitoly teplotní roztažnost pevných látek a řešení příkladů na toto téma. Je potřeba PC s projektorem, připojení k internetu a Microsoft Powerpoint.Žáci potřebují tabulky, kalkulačku případně PC s internetem (alespoň do dvojice). Autor: Josef Knot Klíčová slova: délkovároztažnost, prodloužení tělesa, teplotní součinitel délkové roztažnosti Ověřený dne: 11. 3. 2013

2. Teplotní roztažnost pevných těles Jmenujte konkrétní případy, ve kterých se mění délka nebo objem těles při změně jejich teploty. • Změna délky drátů elektrického vedení • Písty válců motorů (musí se chladit) • Mostní konstrukce • Kovová potrubí (teplá voda, ropovod) • Délková měřidla měří správně jen pokud měříme při teplotě, při které byla vyrobena • Obyčejné sklo při vaření praská • …

3. Délková teplotní roztažnost U předmětů jako jsou tyče nebo dráty (hlavním rozměrem je délka) nás především zajímá, o kolik se tento předmět vlivem změny teploty prodlouží nebo jaká bude jeho výsledná délka. Zkuste odhadnout, na čem bude záviset změna délky tělesa. Bude tato závislost přímá nebo nepřímá?

4. Délková teplotní roztažnost Změna délky tělesa je rozdíl její konečné a počáteční délky. Změnu délky značíme Δl a její jednotka je metr. Δl závisí na: • Počáteční délce tělesa l1 (přímo úměrně) • Materiálu • Změně teploty Δt (přímo úměrně), pokud se teplota zvýší, těleso se prodlouží. Při snížení teploty se těleso zkrátí.

5. Délková teplotní roztažnost Materiál, ze kterého je těleso vyrobeno, je určen teplotním součinitelem délkové roztažnostiα. Zapište vzorec pro změnu délky tělesa, určete jednotku součinitele α. Δl = αl1 Δt [α] = K-1

6. Délková teplotní roztažnost Najděte hodnoty součinitele délkové roztažnosti pro hliník, měď a olovo v MF tabulkách a na internetu (porovnejte zjištěné údaje). Internet 1: http://kabinet.fyzika.net/studium/tabulky/tepelna-kapacita-roztaznost.php Internet 2: http://www.labo.cz/mft/vl.php Údaje v tabulce jsou v miliontinách K-1. Vidíme, že údaje z různých zdrojů se mohou lišit. Proto je potřeba tyto údaje ověřovat.

7. Délková teplotní roztažnost Ze vzorce pro změnu délky tělesa odvoďte vzorec pro konečnou délku tělesa.

8. Objemová teplotní roztažnost Pro objemovou teplotní roztažnost platí podobný vzorec jako pro délkovou: Koeficient β je teplotní součinitel objemové roztažnosti a je pro danou látku asi třikrát větší než je koeficient délkové roztažnosti.

9. Příklady Řešte příklady na stránce: http://fyzikalniulohy.cz/index.php?predmet=7 [2. 3. 2013] Kapitola pevné látky a kapaliny – teplotní roztažnost • Měření závodní dráhy pásmem • Protažení drátu při protékání proudu • Zvětšení průměru válečku při zahřívání • Změna objemu tělesa při zahřívání • Rozsah teploměru • Opožďování hodin při vyšší teplotě

10. Použité zdroje a literatura • SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: Prometheus, 2008, ISBN 978-80-7196-307-3 • MIKULČÁK, J. a kol. Matematické, fyzikální a chemické tabulky. Praha: SPN, 1989, ISBN 14-257-89 • PŘEDMĚTOVÁ KOMISE FYZIKY. Fyzikální kabinet GymKT [online]. [cit. 2.3.2013]. Dostupný na WWW: http://kabinet.fyzika.net/studium/tabulky/tepelna-kapacita-roztaznost.php • REMION. Laboratorní průvodce [online]. [cit. 2.3.2013]. Dostupný na WWW: http://www.labo.cz/mft/vl.php