100 likes | 196 Views
Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0996. Teplotní délková a objemová roztažnost. Teplotní délková roztažnost. vlivem teploty dochází k rozpínání nebo zkracování délky těles těleso má dominantní jeden rozměr- délku
E N D
Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0996
Teplotní délková roztažnost • vlivem teploty dochází k rozpínání nebo zkracování délky těles • těleso má dominantní jeden rozměr- délku • např. tyč, drát, kolejnice • v závislosti na vzrůstající teplotě se těleso prodlužuje lineárně • při ohřátí o ∆ t se jeho délka změní o ∆l • ∆ l= l0ˑαˑ∆ t • α - koeficient délkové roztažnosti • jednotky K-1 • většinou velmi nízké hodnoty, vyšší hodnoty jsou u kovů
vztah pro prodloužení tyče • l= l0(1+αˑ ∆ t) • prodloužení tyče je přímo úměrné: • původní délce l0 • koeficientu α, který charakterizuje daný materiál • rozdílu teplot ∆ t
příklad • S jakým prodloužením je třeba počítat u kolejnice, která má při nejnižší teplotě délku 20 metrů, jestliže se teploty pohybují v rozmezí -30°C – 50°C. • zápis: • l0= 20metrů • t1=-30°C • t2=50°C • α=1,9ˑ10-2 K-1 • výpočet: • l= l0(1+αˑ ∆ t) • l= 20ˑ(1+1,9ˑ10-2ˑ(50-(-30)))=20,019m
Teplotní objemová roztažnost • základním rozdílem je, že se těleso rozpíná do všech stran stejnoměrně • mění se jeho objem • ani jeden z rozměrů není dominantní • např. ohřívání skla ve sklárnách, zahřívání ocelové kuličky • výpočtový vzorec: • V= V0(1+βˑ∆ t) • kde: • V - nový (zvětšený) objem (m3) • V0- původní (menší) objem (m3) • β – koeficient objemové roztažnosti (K-1)
2. příklad • Při teplotě 18°C byl objem rtuti v nádobě 50 cm3. Jaký objem bude mít rtuť při teplotě 42°C? Koeficient objemové roztažnosti je 1,8ˑ10-4K-1. • zápis: • V0= 50 cm3 • t1= 18°C • t2=42°C • α=1,8ˑ10-4K-1 • výpočet: • V= V0(1+βˑ ∆ t) • V= 50(1+1,8ˑ10-4ˑ(42-18))=50,2 cm3
Využití v praxi • bimetalový teploměr (pásek) • Proč praskne sklenice, do které nalijeme horkou vodu? • Proč se jako kapalina do teploměrů používá rtuť a líh a nepoužívá se voda?
Zdroje a literatura • Video • zahřívání kuličky • FYZWEB.CZ. Teplotní roztažnost [online]. [cit. 2.4.2014]. Dostupný na WWW: https://www.youtube.com/watch?v=VT3g9tWOS7g • Obrázky • bimetal • ZŠ BUČOVICE. Fyzika [online]. [cit. 2.4.2014]. Dostupný na WWW: http://fyzika711.cz/vyuka/e-learning/teplotavyklad.htm • Literatura • LEPIL, Oldřich; BEDNAŘÍK, Milan; HÝBLOVÁ, Radmila. Fyzika I pro střední školy. Praha: Prometheus, 2012, ISBN 978-80-7196-428-5.