Přehled učiva - teplo a tepelné jevy

• Všechny atomy a molekuly jsou v neustálém pohybu. Součet pohybových i potencionálních energií všech molekul v tělese se nazývá vnitřní energie tělesa. Vnitřní energie tělesa závisí na vzájemné poloze molekul v tělese, vzrůstá s počtem molekul a s teplotou tělesa.
  
   
• Vnitřní energii tělesa lze zvýšit dvěma způsoby. Prvním způsobem je dotyk tělesa s jiným tělesem, které má vyšší teplotu. Druhým způsobem je působení síly, která koná práci.

• Teplo je fyzikální veličina udávající energii, kterou si vyměňují tělesa různé teploty. Teplo označujeme písmenem Q. Stejně jako energii měříme i teplo v joulech.
  
   
• Samovolně se teplo přenáší vždy z teplejšího tělesa na chladnější.
  
   
• Měrná tepelná kapacita c je fyzikální veličina, která určuje, kolik tepla musíme dodat 1kg látky, aby se její teplota zvýšila o 1oC. Jednotkou měrné  tepelné kapacity je J/kg . °C.
  
   
• Teplo Q, které musíme dodat tělesu, aby se jeho teplota zvýšila z teploty t1 na teplotu t2, určíme ze vzorce Q = c . m . (t1-t 2). Potřebujeme k tomu znát hmotnost tělesa m a měrnou tepelnou kapacitu c látky.
  
   
• Vnitřní energii tělesa zvětšíme konáním práce. Na ohřátí 1 kg vody o 1oC je třeba vykonat práci 4,2 kJ.
  
   
• Při tepelné výměně mezi dvěma tělesy platí kalorimetrická rovnice:
  c1 . m1 . (t1 – t) = c2 . m2 . (t – t2). Hmotnosti těles jsou označeny m, měrné tepelné kapacity c, počáteční teploty t (s indexem). Index 1 je přiřazen teplejšímu a index 2 chladnějšímu tělesu, t (bez indexu) je výsledná teplota.
  
   
• Vedením se teplo šíří v pevných látkách, v kapalinách i v plynech. Látky, které vedou teplo dobře (kovy), nazýváme tepelné vodiče. Látky, které vedou teplo špatně (kapaliny, plyny, dřevo, sklo nebo plasty), nazýváme tepelné izolanty.
  
   
• Teplo se může šířit vedením, prouděním a zářením. Vedením se teplo může šířit ve všech látkách. Prouděním se teplo šíří jen v kapalinách a v plynech. Zářením se teplo šíří průhlednými látkami a vakuem.

• V tepelných elektrárnách se používají parní turbíny. Parní turbína je tvořena mnoha koly s lopatkami. Pohybová energie páry s velkým tlakem tato kola roztáčí.

• Ve spalovacích motorech se palivo (benzín, nafta) spaluje přímo v motoru.    V zážehových motorech dochází k zapálení paliva elektrickým výbojem. Ten vzniká v zapalovací svíčce. Ve vznětových motorech se palivo samo vznítí, protože se  vstřikuje do horkého stlačeného vzduchu. Spalovací motor pracuje zpravidla ve čtyřech taktech: sání, stlačení, zážeh a výfuk.

• Rozeznáváme skupenství pevné, kapalné, plynné a plazma. Plazma vzniká silnou ionizací plynu.

• Tání je děj, při kterém se pevná látky mění v kapalinu. Teplota, při které pevná látky taje, se nazývá teplota tání. Tuhnutí je děj, při kterém se kapalina mění v pevnou látku. Teplotě, při které k tuhnutí dochází, říkáme teplota tuhnutí. Teplota tuhnutí krystalických látek je stejné jako jejich teplota tání.
• Teplo, které se potřebuje 1 kg pevné látky (při teplotě tání) k přeměně na kapalinu (stejné teploty), nazýváme měrné skupenské teplo tání a označujeme ho lt.

• Vypařování je děj, při kterém se kapalina mění v plyn. Vypařování kapaliny se děje za každé teploty. Rychlost, jakou se kapalina vypařuje, závisí na teplotě kapaliny, velikosti povrchu kapaliny, chemickém složení kapaliny a odvádění vznikajících par. Opačným dějem k vypařování je kapalnění (kondenzace).

• Var je děj, při kterém se kapalina přeměňuje v plyn v celém objemu. Teplota, při které dochází k varu, se nazývá teplota varu. Její hodnota závisí nejen na chemickém složení kapaliny, ale také na tlaku nad povrchem kapaliny.
  
   
• Voda vře za normálního atmosférického tlaku (101 kPa) při 100oC.

• Sublimace je děj, při kterém se pevná látky mění přímo v plyn. Opačným dějem je desublimace, při které se plyn přeměňuje přímo v pevnou látku.