zpět

Měření tepla přijatého nebo odevzdaného při tepelné výměně

Jak změříme přijaté či odevzdané teplo?

Nemáme žádný přístroj, který by změřil přímo teplo přijaté nebo odevzdané tělesem. Musíme ho proto vypočítat ze vztahu:  Q = c . m . (t-t₀ ) 

Abychom teplo mohli určit musíme:

• změřit hmotnost tělesa
• zvýšení teploty
• měrná tepelná kapacita (tabulky)

Pro toto měření používáme kalorimetr. Kalorimetr není měřící přístroj, ale zařízení, které tepelně izoluje vnitřní nádobu, v níž probíhá tepelná výměna, od okolí kalorimetru.

Kalorimetr a jeho součásti:

Obsahuje dvě nádoby (plechové tenkostěnné), jedna menší než druhá. Stěny a dna jsou odděleny vrstvou vzduchu nebo izolací. Ve víku kalorimetru je upevněn teploměr a držadlo míchadla.

Příklad (princip kalorimetru):

Ocelové závaží o hmotnosti 0,2 kg o počáteční teplotě 15 °C, ponoříme do vody o teplotě 90 °C v kalorimetru. Uzavřeme a vodu promícháváme. Po ustálení teploty naměříme 80 °C. Teplota závaží je stejná jako vody. Jaké teplo přijalo ocelové závaží od vody? c (oceli) = 0,46 kJ/(kg.°C).

m = 0,2 kg

t0 = 15 °C

t = 80 °C

c (oceli) = 0,46 kJ/(kg.°C)

——————–

Q = ?

Q = c . m . (t-t₀ ) = 0,46 . 0,2 . (80 – 15) = 0,46 . 0,2 . 65 = 5,980 kJ.

Ocelové závaží přijalo teplo asi 6 kJ.

Samozřejmě i u těchto měření dochází k odchylkám. Ty mohou být způsobeny nedostatečným izolováním vnitřní nádoby kalorimetru od okolí, ztrátami při přenosu, odchylkami měření hmotnosti atd.

Pokud bychom zajistily aby tepelná výměna probíhala jen mezi dvěma tělesy (tepelně bychom je odizolovali od okolí) platí, že při tepelné výměně je teplo odevzdané teplejším tělesem rovno teplu přijatému chladnějším tělesem.

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