zpět

Měrná tepelná kapacita látky

 

Příklad (závislost přijatého tepla na tom z jaké je látky):

Zahříváme na plotýnce dvě kádinky. V jedné z nich je glycerol, v druhé voda (stejná hmotnost m = 250 g, stejná počáteční teplota t0 = 20°C). Zahřívejte, měřte teplotu vody a glycerolu a zaneste do grafu závislosti teploty (vody + glycerolu) na přijatém teple.

 

 

POZORUJEME že, při přijetí stejného tepla se voda ohřála jen o 10°C, zatímco glycerol o 18°C. Z toho můžeme usoudit, že zvýšení teploty tělesa při tepelné výměně závisí i na látce.

 

Přijmou-li dvě tělesa z různých látek o stejné hmotnosti stejné teplo, zvýší se jejich teplota různě.

 

Abychom mohli porovnávat jaké teplo jsou různé látky schopny přijmout ke stejnému zvýšení teploty, zavádíme veličinu měrná tepelná kapacita. Značka c, jednotka joule na kilogram a Celsiův stupeň [J / (kg . °C)]. Udává kolik tepla přijme 1 kg určité látky, aby se ohřál o 1°C. Např. pokusy bylo zjištěno, že voda o hmotnosti 1 kg se zahřeje o 1 °C, přijme-li teplo 4180 J ≐ 4,2 kJ.

 

Hodnoty tepelné kapacity c pro různé látky jsou uvedeny v tabulkách.

 

výpočet přijatého tepla:   Q = c . m . (t-t₀ ) 

 

výpočet odevzdaného tepla:   Q = c . m . (t₀ -t)

 

m ….. hmotnost tělesa ….. [kg]

c …. měrná tepelná kapacita ….. [J / (kg . °C)]

t₀ ….. počáteční teplota ….. [°C]

t ….. konečná teplota ….. [°C]

 

Tělesa s menší měrnou tepelnou kapacitou vedou teplo lépe – tepelné vodiče, např. kovy.

Tělesa s větší měrnou tepelnou kapacitou vedou teplo hůře – tepelné izolanty, např. sklo, dřevo, papír.

 

Příklad (přijaté teplo):

Jaké teplo přijme voda o hmotnosti 3 kg, když se zahřeje o 5 °C?

m = 3 kg

t – t0 = 5 °C

c (vody) = 4,2 kJ / (kg . °C)

————

Q = ?

 

Q = c . m . (t-t₀ ) = 4,2 . 3 . 5  = 63 kJ

Voda přijme teplo asi 63 kJ.

 

Příklad (odevzdané teplo):

Voda přitékající do ústředního topení má teplotu 90 °C. Kolik tepla odevzdá 10 kg vody (na vyhřátí pokoje), když se přitom ochladí na 60 °C. Porovnejte kolik tepla by odevzdalo 10 kg oleje při stejné změně teploty.

m = 10 kg

t₀ = 90 °C

t = 60 °C

c (vody) = 4,18 kJ/(kg.°C)

c (oleje) = 1,89 kJ/(kg.°C)

————————————-

Q (vody) = ?

Q (oleje) = ?

 

Q (vody) = c (vody) . m (t₀ – t) = 4,18 . 10 . (90 – 60) = 4,18 . 10 . 30 = 1254 kJ

Q (oleje) = c (oleje) . m (t₀ – t) = 1,89 . 10 . (90 – 60) = 1,89 . 10 . 30 = 674 kJ

 

Voda odevzdá vzduchu v pokoji teplo 1254 kJ, olej jen 674 kJ, tedy 2,2x méně tepla.

 

zpět

---

Růžena KOLÁŘOVÁ, Jiří BOHUNĚK: Fyzika pro 8. ročník základní školy, dotisk 1. vydání, Havlíčkův Brod: nakladatelství Prometheus, spol. s.r.o., 2016. ISBN 978-80-7196-149-9