1 / 9

Termodynamika

Termodynamika. řešená úloha. Petr Machálek. Zadání. Do lavoru s pěti litry vody o teplotě 15 °C přilejeme 1,5 litrů vody s teplotou 100 °C. Jaká bude výsledná teplota t po smíchání tekutin v lavoru?. Zadání.

stormy
Download Presentation

Termodynamika

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Termodynamika řešená úloha Petr Machálek

  2. Zadání • Do lavoru s pěti litry vody o teplotě 15 °C přilejeme 1,5 litrů vody s teplotou 100 °C. Jaká bude výsledná teplota t po smíchání tekutin v lavoru?

  3. Zadání • Do lavoru s pěti litry vody o teplotě 15 °C přilejeme 1,5 litrů vody s teplotou 100 °C. Jaká bude výsledná teplota t po smíchání tekutin v lavoru? m = 6,5 kg t = ? °C m1 = 1,5 kg t1 = 100 °C m2 = 5 kg t2 = 15 °C

  4. Fyzikální úvaha • Teplo Q1, které přijme chladnější těleso, musí být stejně velké jako teplo Q2, které odevzdá těleso o vyšší teplotě: • Za Q dosadíme z kalorimetrické rovnice: , • kde je rozdíl teplot mezi teplotou v lavoru před a po tepelné výměně.

  5. Fyzikální úvaha - odhad • Výslednou teplotu vzniklého tělesa můžeme očekávat někde mezi teplotami 15 °C a 100 °C. • Výsledná teplota nesmí být ani vyšší ani nižší! • Protože studené vody bylo asi 3x víc, můžeme očekávat výslednou teplotu blíže k teplotě chladného tělesa. • Odhadujeme t = 40 °C.

  6. Výpočet • Výchozí rovnice: • Na obou stranách rovnice máme měrnou tepelnou kapacitu, celou rovnici jí vydělíme a získáme: • Roznásobíme závorky: • Výrazy s neznámou t dáme na levou stranu a ostatní na pravou stranu rovnice: • Na levé straně vytkneme t před závorku: • Výrazem v závorce vydělíme celou rovnici, čímž osamostatníme neznámou t, dosadíme a vypočteme: 34,6°C

  7. Fyzikální úvaha – porovnání s odhadem • Náš odhad: 40 °C • Vypočtená hodnota: 34,6 °C • Vypočtená hodnota se číselně příliš neliší od našeho prvotního odhadu. • Leží v intervalu 15 – 100 °C. • Je blíže hodnotě 15 °C. • Proto se můžeme domnívat, že náš výpočet je správný! • Pozn.: To, že se z rovnice vykrátila měrná tepelná kapacita, znamená, že takový teplotní posun by nastal, kdybychom použili i jinou tekutinu.

  8. Odpověď: • Do lavoru s pěti litry vody o teplotě 15 °C přilejeme 1,5 litrů vody s teplotou 100 °C. Jaká bude výsledná teplota t po smíchání tekutin v lavoru? m = 6,5 kg t = 34,6 °C m1 = 1,5 kg t1 = 100 °C m2 = 5 kg t2 = 15 °C • Výsledná teplota vody po smíchání nádob bude 34,6 °C.

  9. Zamysli se před experimentem… • Naměříš při experimentu tutéž hodnotu, ke které jsme došli výpočtem (34,6 °C)? • Jestliže ne, uveď okolnosti, za kterých by mohla být nižší, a okolnosti, za kterých by mohla být vyšší. • Své odpovědi řádně zdůvodni! A teď, hurá do pokusu!

More Related