2. premena kvapaliny na plyn - zskomnam.edu.sk kvapaliny... · to, čo vodnú paru zviditeľňuje,...

Teplota. Skúmanie premien skupenstva látok 17

2. Premena kvapaliny na plynS premenou kvapaliny na plyn sa stretol každý z nás. Pri zohrievaní

vody v nádobe pozorujeme, ako do vzduchu nad hladinu vystupuje priezračný hmlistý obláčik. Z vody vystupujú drobné čiastočky – mole-kuly a tie tvoria vodnú paru. Dej, ktorý takto prebieha, nazývame vy-parovanie.

To, čo vodnú paru zviditeľňuje, sú milióny drobných, mikroskopic-kých kvapôčok vody, ktoré unikli z horúcej kvapaliny a vznášajú sa vo vzduchu nad hladinou. V chladnejšej miestnosti vodné pary vytvoria hmlu. Podobný úkaz – hmlu – pozorujeme aj v prírode, najčastejšie na jar a jeseň, v chladnom rannom alebo večernom vlhkom vzduchu.

Voda v podobe neviditeľného plynu je prakticky vždy prítomná vo vzduchu, ktorý nás obklopuje. Neustále sa vyparuje z oceánov, jazier, z povrchu zeme, rastlín, ale aj z tiel živých organizmov. Podľa množstva vodných pár obsiahnutých vo vzduchu môžeme hovoriť, že vzduch je vlhký, alebo naopak – suchý. Obsah vodných pár vo vzduchu možno odmerať meradlami vlhkosti vzduchu – vlhkomermi.

Veľmi suchý alebo vlhký vzduch je pre človeka nepríjemný. Suchý vzduch v bytoch vykurovaných radiátormi môže ohroziť naše zdravie, a preto sa ho snažíme zvlhčovať pomocou rôznych druhov odparovačov.

Vyparuje sa nielen voda, ale aj každá iná kvapalina. Poznáme to z kaž-dodennej praxe: Ak otvoríme v miestnosti nádobku s aromatickou kva-palinou, napríklad s parfumom alebo s benzínom, vnímame to onedlho čuchom aj na druhom konci miestnosti. Čuchový vnem vzbudia pary aromatickej látky, ktoré z nádobky unikajú a dostanú sa až do nosa.

Na nasledujúcich hodinách fyziky budeme skúmať, čo vplýva na vy-parovanie kvapalín a ako možno vyparovanie urýchliť. Vlhkomer a zvlhčovač vzduchu

Obr. 16 Únik pary z vriacej vody z čajníka

vodnápara

2. Premena kvapaliny na plyn

18 Teplota. Skúmanie premien skupenstva látok

2.1 VyparovanieZo skúseností vieme, že po letnom daždi sa voda z teplého asfalto-

vého chodníka vyparí oveľa skôr ako v chladnom jesennom dni. Teplý asfaltový chodník vodu zohreje a tá sa veľmi rýchlo vyparuje.

Pri sušení bielizne chceme, aby sa voda z nej vyparila čo najrýchlej-šie, preto ju vešiame na šnúru. Ak ju necháme položenú na kope, určite sa usuší oveľa neskôr.

Ako možno urýchliť vyparovanie, čo ho ovplyvňuje? Odpoveď na tieto otázky budeme hľadať pomocou nasledujúceho pokusu.

Pokus Over, ako závisí vyparovanie vody od jej začiatočnej teploty a veľ-

kosti povrchu hladiny.

Pomôcky: 3 rovnaké menšie poháre na zaváranie s úzkym hrdlom, 1 väčší po-

hár na zaváranie so širokým hrdlom, rýchlovarná kanvica, teplomer, ce-ruzka – fixka

Postup:

a) Polož 2 menšie a jeden väčší pohár na to isté miesto do tieňa tak, aby pokus mohol prebiehať nerušene 7 dní.

b) Do jedného malého a do veľkého pohára daj rovnaké množstvo vody z vodovodu. Do druhého malého pohára daj rovnaké množ-stvo horúcej vody.

c) Na všetkých troch pohároch označ fixkou, pokiaľ siaha hladina vo-dy (obr. 17).

Pod každý pohár daj pásik papiera. Značkou S označ pásiky pod po-hármi so studenou vodou a značkou H označ pásik pod pohárom s ho-rúcou vodou. Ak chceš byť presný, napíš na pásiky aj dátum začiatku pokusu a začiatočnú teplotu vody.

d) Po siedmich dňoch porovnaj hladinu vody so značkou na začiat-ku pokusu. Vodu z veľkého pohára prelej do tretieho malého po-hára – odmerky.

e) Urob z meraní záznam o množstve vody v pohároch.f) Vytvor si tabuľku, do ktorej zaznamenáš namerané hodnoty. g) Opíš výsledok pokusu.

Odpovedz:

1. Z ktorého pohára sa odparilo najviac vody? Svoje tvrdenie dokáž zmeraním objemu vody.

2. Potvrdil sa vplyv začiatočnej teploty na množstvo odparenej vody? 3. Má veľkosť povrchu vplyv na množstvo odparenej vody? 4. Vedel by si navrhnúť ešte iný pokus na skúmanie vyparovania?

POZNÁMKA: Pokus nechaj prebiehať 7 dní.

Obr. 17 Pokus s vyparovaním vody

Pracuj v skupine.

studená voda

studená voda

horúca voda

odmerka na vodu

2.1 Vyparovanie


Nie každá kvapalina sa vyparuje rovnako rýchlo. Jednoducho to doká-žeme, ak na pijavý papier kvapneme kvapku vody a rovnako veľkú kvapku benzínu a necháme ich, aby sa vypa-rovali. Po čase zistíme, že benzín sa vyparí skôr ako voda. Benzín môžeme nahradiť napríklad kolínskou vodou, ktorá sa správa podobne.

Kvapaliny ako benzín či alkohol sa vyparujú rýchlejšie ako voda.

Na rýchlosť vyparovania má vplyv aj vietor. Bielizeň sa vysuší rýchlejšie za veterného počasia. Vietor spôsobuje, že para sa z povrchu bielizne odstra-ňuje rýchlejšie a na jej miesto sa do-stáva ďalšia vodná para z vody v bielizni. Dokážeme to aj jednoduchým pokusom. Ak zamokríme na školskej tabuli rovnako veľké plochy, do-statočne vzdialené od seba, a jednu plochu budeme ovievať zošitom, vysuší sa skôr.

Vyparovanie kvapaliny prebieha pri každej teplote. Na rýchlosť vyparovania kvapaliny má vplyv:

– teplota kvapaliny (ale aj teplota, vlhkosť a tlak vzduchu),– veľkosť povrchu kvapaliny, – odstraňovanie pár nad povrchom kvapaliny, napríklad vetrom.

Rôzne druhy kvapaliny sa nevyparujú rovnako rýchlo.

Rieš úlohy 1. Navrhni a urob pokus na dôkaz tvrdenia: „Nie každá kvapalina sa

vyparuje rovnako rýchlo.“ Dodrž nasledujúci postup pri zázname do zošita: 1. Pomôcky:2. Postup:3. Vyhodnotenie pokusu.

2. Zisti si informácie o meradle vlhkosti vzduchu – vlhkomere (hygrometri).

Pokús sa odpovedať na tieto otázky:a) V akých jednotkách sa vyjadruje vlhkosť vzduchu?b) Na akom princípe merajú vlhkomery vlhkosť vzduchu?

3. Z povrchu Zeme sa vraj za 1 sekundu vyparí priemerne 16 miliónov ton vody.a) Koľko kilogramov je 16 000 000 ton?b) Koľko ton vody sa vyparí z povrchu Zeme za 1 hodinu, 1 deň?

4. Navrhni experiment na dôkaz toho, že sa z rastlín vyparuje voda.



2.2 VarPozorovali ste už zohrievanie vody a merali pri tom čas a teplotu.

V nasledujúcej úlohe budeme pozorovať zohrievanie čerstvej a pre-varenej vody až po ich var. Otázka, na ktorú hľadáme odpoveď, znie: V čom sa odlišuje vyparovanie od varu kvapaliny?

Úloha 1Pozoruj a opíš bubliny, ktoré sa tvoria pri zohrievaní čerstvej a pre-

varenej vody až po var.(Prácu na pozorovaní si môžete rozdeliť tak, že jedna skupina pozoruje

zohrievanie a var čerstvej vody a druhá prevarenej vody.)

Pomôcky: stojan, držiak na sieťku, sieťka, kadička s objemom 200 ml, teplo-

mer, kahan, držiak na teplomer, prevarená voda, čerstvá voda, svorky na upevnenie kadičky

Postup: a) Zostrojte v skupine aparatúru podľa obrázka 18.b) Zaznačte si do zošita vo forme tabuľky: začiatočnú teplotu vody,

teplotu tvorenia prvých bubliniek, teplotu varu vody.

Tabuľka: Pozorovanie a meranie teploty pri zohrievaní a vare vody

c) Prezentuj pred triedou výsledky svojho pozorovania a merania.

Odpovedz:

1. Pri akej teplote si pozoroval v prevarenej a čerstvej vode prvé bub-linky?

2. Pri akej teplote vrela čerstvá a pri akej teplote prevarená voda? 3. Čo tvorí bublinky vo vode? 4. Pozoroval si rozdiely medzi čerstvou a prevarenou vodou? 5. Ako sa líši vyparovanie od varu?

tz – teplota začiatočná [°C]tb – teplota pri objavení bubliniek [°C]tv – teplota varu [°C]

zaznamenanéúdaje tz [°C] tb [°C] tv [°C]

čerstvá voda

prevarená voda

Obr. 18 Aparatúra na pozorovanie zohrievania a varu vody

Pracuj v skupine.

2.2 Var


V ďalšej úlohe budeme zaznamenávať teplotu vody v rovnakých časových intervaloch pri jej zohrievaní a vare. Dôležitou súčasťou me-rania bude grafické znázornenie priebehu teploty počas zohrievania.

Úloha 2Meraj teplotu vody v priebehu jej zohrievania a počas varu každú

minútu. Počas varu vody pozoruj, čo sa deje v skúmavke, ktorá je sú-časťou aparatúry.

Pomôcky: kahan, kadička 250 ml z varného skla, teplomer, hodinky, širšia malá

skúmavka, voda, stojan, držiaky a svorky na upevnenie skúmavky, tep-lomera a kadičky

Postup: a) Zostroj aparatúru podľa obrázka 19. Prevrátená skúmavka v ka-

dičke má byť plná vody. b) Urob v zošite tabuľku podľa vzoru na okraji tak, aby ti zostal

priestor na doplnenie ďalších riadkov.c) Pred meraním sa dohodnite v skupine, kto bude

– sledovať čas,– merať teplotu,– zaznamenávať namerané hodnoty a ostatné pozorovania.

d) Zmeraj začiatočnú teplotu vody a zapíš ju do prvého riadka ta-buľky k času 0 min.

e) Teplotu meraj každú minútu, a keď bude kvapalina vrieť, zmeraj ju ešte 2-krát, t. j. necháme vodu vrieť 2 minúty.

f) Pozoruj, čo sa deje počas zohrievania a varu v skúmavke, svoje pozorovania zapisuj do tabuľky.

g) Z nameraných hodnôt času a teploty zostroj graf.h) Daj zostrojenému grafu názov.

Názov grafu

Odpovedz:

1. Ako sa menila teplota vody od začiatku zohrievania po var? 2. Čo sa dialo v skúmavke počas varu? 3. Pri akej teplote začala voda vrieť? 4. Menila sa teplota vody počas jej varu? 5. Ako sa var prejavil na čiare grafu?

Pracuj v skupine.

Obr. 19 Zohrievanie vody a meranie teploty

čas [min]

teplota [°C] pozorovanie

0

1

2

3

...

Tabuľka: Namerané hodnoty teploty a času pri vare vody

POZNÁMKA: Úlohy 1 a 2 môžeme spojiť.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1009080706050403020100

teplota [°C]

[min]čas



Pri pozorovaní zohrievania čerstvej vody v sklenej nádobe môžeme vidieť, že už pri teplote približne 40 °C sa na stenách nádoby tvoria bub-linky. Bublinky sa so stúpajúcou teplotou zväčšujú a vystupujú sme-rom k hladine vody. Bublinky sú tvorené vzduchom, ktorý je prítomný vo vode, a vodnou parou. Prvé bublinky sa v čerstvej vode objavia pri nižšej teplote ako v prevarenej vode. Prevarená voda obsahuje menej vzduchu ako čerstvá, a preto sa bublinky v prevarenej vode objavili pri teplote bližšej teplote varu.

Var vody nastáva vtedy, keď sa tvoria veľké bubliny vo vnútri kvapa-liny a vystupujú na hladinu vody. Var je intenzívna premena kvapalné-ho skupenstva na plynné. Pri vare sa kvapalina vyparuje aj z jej vnútra formou bublín. Tie unikali do skúmavky a vytlačili z nej vodu.

Teplota, pri ktorej kvapalina vrie, sa nazýva teplotou varu. Zohrievaním dodávame vode energiu, ktorá sa spotrebuje na

premenu kvapalného skupenstva na plynné. Teplota vody sa ne-zmení dovtedy, kým sa všetka voda nevyparí. Toto tvrdenie mô-žeme zovšeobecniť na všetky kvapaliny. Teplota varu je najvyššou teplotou, akú môže kvapalina pri určitom tlaku dosiahnuť.

Počas varu kvapaliny sa jej teplota nemení. Na grafe závislosti teplo-ty od času zohrievania je preto var zaznamenaný čiarou rovnobežnou s časovou osou. Hodnota teploty, pri ktorej kvapalina vrie, sa nazýva teplota varu (alebo niekedy tiež bod varu) kvapaliny.

Rieš úlohy 1. Zisti teploty varu troch kvapalín podľa vlastného výberu.

a) Navrhni tabuľku a zapíš si do nej zistené údaje.b) Zisti, za akých podmienok platia hodnoty teploty varu kvapalín.

2. Na grafe je zaznamenaná teplota a čas zohrievania a varu neznámej kvapaliny.

a) Opíš slovom priebeh čiary grafu a dej, ktorý je grafom zazname-naný.

b) Odčítaj z grafu teploty kvapaliny: začiatočnú teplotu a teplotu varu.

c) Premenila sa všetka kvapalina na paru?d) Urči kvapalinu, ktorej hodnoty sú zaznamenané na grafe.

Var vody

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

80

70

60

50

40

30

20

10

0

teplota [°C]

[min]čas


2.3 Tlak vzduchu a varOkolo našej Zeme je plynný obal, ktorý sa nazýva atmosféra. Na

čiastočky plynu v atmosfére pôsobí Zem príťažlivou silou a nedovolí im, aby unikli do vesmíru. Plynný obal Zeme siaha do výšky niekoľko sto kilometrov nad jej povrch.

Horné vrstvy atmosféry Zeme pôsobia silou na spodné vrstvy atmo-sféry. Tlak, ktorý pri tom v atmosfére vzniká, je tým väčší, čím bližšie k povrchu Zeme sa nachádzame (čím hrubšia je vrstva vzduchu nad nami). Tento prejav atmosféry Zeme sa nazýva atmosférický tlak.

Silové pôsobenie vrstvy atmosféry nad telesom sa prejavuje tlako-vou silou. Veľkosť tlakovej sily a veľkosť tlaku vzduchu spolu súvisia. O pôsobení tlakovej sily sa môžeme presvedčiť aj experimentom. Na jeho uskutočnenie potrebujeme sklený pohár naplnený vodou až po okraj a kus hladkého papiera. Pridržíme papier na pohári (obr. 20 A) a preklopíme ho hore dnom (obr. 20 B). Papier udrží vodu v pohári, pre-tože zospodu naň pôsobí tlaková sila.

Inak urobený pokus na dôkaz pôsobenia tlakovej sily v atmosfére

je pokus s dutým valcom, na ktorom je upevnená pružná blana. Na za-čiatku pokusu je blana napnutá (obr. 21 A), pretože je vo valci vzduch a tlaková sila pôsobiaca na pružnú blanu zospodu aj zvrchu je rovnako veľká. Ak však vzduch z valca odčerpáme, blana sa prehne dovnútra (obr. 21 B). Tlaková sila, ktorá pôsobí na blanu vo vnútri valca, je po od-čerpaní vzduchu menšia ako tlaková sila atmosféry, čo sa prejaví pre-hnutím blany dovnútra.

V nižšie položených miestach na Zemi je veľkosť tlaku vzduchu vyš-šia ako vo vysokých polohách. Na Gerlachu je tlak vzduchu nižší ako v Bratislave, pretože nad Gerlachom je hrúbka plynného obalu menšia ako nad Bratislavou. Teda tlak vzduchu so stúpajúcou nadmorskou výš-kou klesá.

V odborných knihách sa uvádza, že voda vrie pri teplote 100 °C len za určitých podmienok. Jednou z podmienok je veľkosť atmosféric-kého tlaku. Atmosférický tlak sa vplyvom počasia a s nadmorskou výš-kou mení. Pri hladine mora je teplota varu vody približne 100 °C.

Pri zohrievaní kvapaliny sa tlak pár v bublinách zvyšuje. Keď dosiah-ne o niečo vyššiu hodnotu, ako je atmosférický tlak, bubliny stúpajú k hladine.

Pri nižšom tlaku je teplota varu nižšia.

Obr. 20 Dôkaz pôsobenia tlakovej sily v atmosfére

Obr. 21 Dôkaz pôsobenia tlakovej sily v atmosfére

A B

A B

Obr. 22 Vyrovnávanie tlaku pár v bubline s vonkajším atmosférickým tlakom pri vare vody

100 °C 90 °C

pôsobenie vyššieho atmosférického tlaku

pôsobenie nižšieho atmosférického tlaku

Nízky atmosférický tlak v základ-nom tábore pod Mount Everestom spôsobuje problémy pri varení. Vo-da v týchto výškach vrie asi pri 82 °C, čo spôsobuje, že niektoré potraviny sa nedovaria.



Nižší atmosférický tlak ako v Bratislave alebo v Komárne je na vyso-kých vrchoch. Ak by chceli horolezci na vrchole Elbrusu (výška 5 642 m) v pohorí Kaukaz uvariť vajce, tak by sa varilo veľmi dlho. Ani vriaca voda tam tak nepáli (má nižšiu teplotu). Voda na Elbruse by vrela pri teplote okolo 82 °C, čo na uvarenie niektorých potravín nestačí.

Na dôkladné a rýchle uvarenie potravín sa používa tlakový hrniec – „kuchta“ (Papinov hrniec), z ktorého môže unikať horúci vzduch a para iba cez tlakový ventil. Pokrievka musí veľmi tesne priliehať na hrniec. Tlak nad hladinou vody v hrnci sa zvýši a teplota varu dosiahne hodnotu 120 °C. Vyššia teplota varu vody umožní lepšie a rýchlejšie uvarenie potravín.

Vieme už, že atmosférický tlak sa mení s nadmorskou výškou. Zme ny atmosférického tlaku môžeme vnímať aj našimi zmyslami – napríklad pri horskej turistike alebo pri ceste lietadlom. Pokiaľ sme na zemskom povrchu, je v dutinách našej lebky rovnaký tlak ako vo vzduchu, ktorý nás obklopuje. So stúpajúcou nadmorskou výškou klesá atmosférický tlak, ale tlak v dutinách lebky ostáva rovnaký – väčší ako atmosférický tlak. Táto skutočnosť môže vyvolať u niektorých ľudí nepríjemné poci-ty, preto treba riadne otvoriť ústa, aby sa tlaky vyrovnali.

Rieš úlohy 1. Vo vysokých polohách hôr sa v normálnom hrnci nedá uvariť hovä-

dzie mäso v polievke. a) Ako si vysvetľuješ túto skutočnosť?b) Ako sa dá uvedený problém vyriešiť?

2. V laboratóriu možno urobiť pokus zameraný na skúmanie varu vo-dy. Na obrázkoch je uvedený postup pokusu. Preštuduj si postup znázornený obrázkami a vyber správne vysvetlenie.

a) Zohrievame vodu v banke až do varu.

b) Vypneme plameň kahana – voda prestane vrieť. Banku uzavrieme zátkou.

c) Banku prevrátime a polejeme ju studenou vodou.

Tlakový hrniec (Poznáme ho aj pod názvom papiňák alebo kuchta.)

2.3 Tlak vzduchu a var


Voda v banke opäť začne vrieť, hoci ju nezohrievame. Porozmýšľaj, prečo je to tak, a vyber si ako vysvetlenie jednu z odpovedí, ktoré dali Michal a Zuzka. Svoj výber zdôvodni.

Michal: Voda po poliatí banky začala vrieť preto, lebo sa v banke zvý-šil nad horúcou vodou tlak. Voda pri vysokom tlaku nad jej hladinou vrie skôr, má nižšiu teplotu varu.

Zuzka: Voda po poliatí banky začala vrieť preto, lebo sa v banke znížil tlak nad horúcou vodou. Ochladením banky sa v banke vyzrážala vodná para a tlak sa preto znížil. Voda má pri nižšom tlaku nad jej hladinou tep-lotu varu nižšiu, a preto začala opäť vrieť.

3. Plastová fľaša s otvorom blízko dna je naplnená vodou a voda z nej vyteká. Ak rukou zakryjeme otvor fľaše tak, ako je to znázornené na obrázku vpravo, voda prestane vytekať. Ako si vysvetľuješ tento jav?

Úloha – dôležité slová 1. Vysvetli dôležité slová uvedené v pravom stĺpci. 2. K slovám v ľavom stĺpci priraď slová z pravého tak, aby významovo

patrili k sebe.

fyzikálna veličina stupeň Celzia teplota varu oC teplotná stupnica sekunda kvapalina – plyn veľkosť povrchu kvapaliny digitálny teplomer fyzikálny dej premena skupenstva laboratórny teplomer s teplota kvapaliny hodiny minúta h bimetalický teplomer slnečné hodiny hodina kyvadlové hodiny deň tlak vzduchu Celziova stupnica odstraňovanie pár nad

povrchom kvapaliny

Vieš, že...

... jeden z vplyvov vonkajšie-ho prostredia, ktoré nám mô-žu skomplikovať cestu lietadlom, je zmena tlaku vzduchu. Zmena tlaku môže narušiť funkciu dôle-žitých orgánov, ako je srdce a pľú-ca, ktoré v podstate pracujú na tlakovom princípe. Určite každý, kto cestoval lietadlom, pozná ten nepríjemný pocit hučania, „zaľah-nutia“, až bolesti v ušiach. Naše nepríjemné pocity sú najvýraz-nejšie pri štarte a pristávaní. Tieto problémy môžu byť vystupňova-né pri zápaloch Eustachovej tru-bice, ktorá slúži na vyrovnávanie vnútroušných tlakov.

Dostupné na www.mamatata.sk

Eustachova trubica

teplota

čas

jednotky fyzikálnych veličín a ich značky

meradlá teploty

meradlá času

vyparovanie

var


Projekt 1Zhotovenie prístroja na zisťovanie vlhkosti alebo tlaku vzduchu

Vlhkomer (hygrometer) je prístroj na meranie vlhkosti vzduchu. Existuje niekoľko druhov vlhkomerov, jedným z nich je vlasový vlhko-mer. Ľudský alebo konský vlas dokáže pohlcovať vlhkosť z ovzdušia a v dôsledku toho zmeniť svoju dĺžku.

Na meranie atmosférického tlaku sa používa prístroj, ktorý sa nazý-va barometer (staršia jednotka tlaku bola bar). Z jednoduchých pomô-cok možno zhotoviť kvapalinový barometer. Tvoria ho spojené nádoby (U-trubica), v ktorých je zafarbená voda. V jednej časti prístroja voľne pôsobí atmosféra tlakovou silou na hladinu kvapaliny. Zmenou tlako-vej sily sa mení výška stĺpca kvapaliny.

Témy projektu 1. Navrhnúť, zostrojiť a predviesť prístroj na meranie vlhkosti vzduchu

– vlhkomer. Vysvetliť princíp merania. 2. Navrhnúť, zostrojiť a predviesť prístroj na meranie tlaku vzduchu –

barometer. Vysvetliť princíp merania.

Postup a podmienky 1. Vytvorte tím dvoch až troch spolupracovníkov zo spolužiakov. 2. Vyberte si tému projektu, v prípade nejasností požiadajte o jej bliž-

šie vysvetlenie vyučujúceho. Môžete použiť tu uvedené návody alebo zhotovte prístroje podľa iných návodov.

3. Urobte návrh prístroja a prekonzultujte ho s vyučujúcim. Termín: 1 týždeň od zadania projektu.

4. Rozdeľte si prácu v tíme: zostrojte prístroj, pripravte prezentáciu pred triedou (napríklad nakreslenú schému prístroja). Prezentujte projekt. Termín: 2 týždne od zadania projektu.

Spôsob vyhodnoteniaVyhodnotenie projektov sa môže uskutočniť formou súťaže. Súťaž

musí mať svoje pravidlá. Napríklad:– pred súťažou si vyžrebujte poradové číslo priradené projektu,– každý žiak bude mať tabuľku s kritériami na hodnotenie

a maximálnym počtom bodov,– nikto nehodnotí vlastný projekt,– poradie v súťaži bude určené počtom bodov, ktoré žiaci pridelia

každému projektu.

Návody na zhotovenie prístrojov

Vlhkomer 1Pomôcky: 3 ľudské vlasy (konské vlasy) s dĺžkou 30 cm, tvrdý papier (30 x 4 cm),

tenký drôt, zošívačka na spisy, fén, závažie s hmotnosťou 50 gSchéma zostavenia vlhkomera 2

Schéma zostavenia vlhkomera 1

vlasy

ukazovateľ

drôtené spinky

závažie50 g

Pracuj v skupine.


Projekt 1

Postup: a) Vlasy zbav mastnoty (napríklad mydlom alebo liehom), aby lep-

šie reagovali na vlhkosť.b) Upevni vlasy na jeden z okrajov tvrdej podložky a prichyť ich svor-

kami zošívačky, aby sa zabránilo voľnému vychyľovaniu vlasov. c) Pripevni závažie na spodný koniec vlasov. d) Nad závažie uchyť o vlasy tenký drôt, ktorý bude ukazovateľom

na stupnici.e) K tvrdej podložke z papiera pripevni kartičku na nakreslenie

stupnice.f) Zostrojenie stupnice:

– vlasy navlhči vodou a po ich predĺžení nakresli k ukazovateľu čiarku s označením 100 %.

– vlasy vysuš fénom a po ich skrátení nakresli k ukazovateľu čiarku s označením 0 %.

Vlhkomer 2

Pomôcky: 3 ľudské (konské) vlasy s dĺžkou 30 cm, drevený stojan, tenký drôt,

tvrdý papier na nakreslenie stupnice, cievka, fén, závažie s hmotnosťou 50 g

Postup: a) Vlasy zbav mastnoty, aby lepšie reagovali na vlhkosť.b) Zostroj drevený stojan podľa obrázka.c) Vlasy oviň okolo cievky a na koniec pripevni závažie.d) Zostroj stupnicu podľa vlhkomera 1, bod f.

Barometer 1

Pomôcky: priehľadná plastová fľaša, prevŕtaná zátka, ohnutá sklená trubica,

tvrdý papier, drevená podložka

Postup: a) Z plastovej fľaše, ohnutej rúrky a prevŕtanej zátky zostroj zariade-

nie podľa obrázka. Fľašu čiastočne naplň vodou a prevráť hrdlom dolu. Celé zariadenie upevni na drevenú podložku.

b) Označuj výšku hladiny v rúrke počas niekoľkých dní v rovnakom čase a pri rovnakej teplote.

Barometer 2

Pomôcky: priehľadná sklenená fľaša, miska, prúžok papiera – nálepka

Postup: a) Fľašu čiastočne naplň vodou a prevráť hrdlom dolu do misky

s väčším množstvom vody.b) Zvonka nalep prúžok papiera a zaznač výšku hladiny vody. c) Uváž upevnenie fľaše, aby bola stabilná.

barometer 1

barometer 2

vysoký tlak

nízky tlak

vysoký tlak

nízky tlak

Poznámka k vlastnostiam barometrov 1 a 2:

Vo fľašiach, ktoré pri zostrojení barometrov používame, je uzavretý vzduch. Jeho objem sa pri zmenách vonkajšieho tlaku mení, a preto sa mení aj výška hladiny, ktorá označuje veľkosť tlaku. Objem vzduchu v nádobe sa mení nielen so zmenou tlaku, ale aj teploty. Preto by sme mali merania s modelmi barometrov robiť v miestnosti, v ktorej máme pri každom meraní rovnakú teplotu.Nezabudni vysvetliť aj pri prezentácii, prečo tvoj barometer dáva dobré výsledky len pri stálej teplote.


Čo sme sa naučili

Teplota je fyzikálna veličina a na jej označenie používame značku t.Meradlá teploty – teplomery

Meranie teploty je založené na pravidelnej rozťažnosti vybraných kva-palín, ako je napríklad ortuť alebo lieh.

Zostrojenie Celziovej stupnice:

Na meranie teploty používame niekoľko teplotných stupníc a jedno-tiek teploty. Najčastejšie používanou jednotku teploty je stupeň Celzia, značka °C.

Čas je fyzikálna veličina, ktorú označujeme podobne ako teplotu znač-kou t.Meradlá času – hodinyHistoricky prvé hodiny boli založené na pravidelnom pohybe kyvadla.

Základnou jednotkou času je sekunda, značka s.Namerané hodnoty teploty v priebehu času zaznamenávame do ta-buľky a zobrazujeme pomocou grafu.

čas [min] 0 2 4 6 8 10 12 14 ........teplota [°C] 22 26 30 34 38 42 46 50 ........

Závislosť teploty vody od času zohrievania

čas [min]

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0 1 2 3 4 5 6 7 8

teplota [°C]

Rôzne typy teplomerov

100 ° 100 °

0 °0 °

Rôzne typy hodín


Rôzne kvapaliny sa vyparujú rôzne rýchlo.

Pri vare sa kvapalina vyparuje aj zvnútra, a to formou bublín.

Teplota, pri ktorej určitá kvapalina vrie, je jej teplotou varu.

Veľkosť tlaku nad hladinou kvapaliny ovplyvňuje teplotu jej varu.

Čo sme sa naučili

veľkosť povrchu t = 80 °C teplota

t = 22 °C odstraňovanie pár nad povrchom

Vyparovanie – premena kvapalného skupenstva na plyn. Vyparovanie kvapaliny ovplyvňuje:

Závislosť teploty od času zohrievania pri vare kvapaliny

čas [min]

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0 1 2 3 4 5 6 7 8

počas varu sa teplota nemení

teplota varu

studená voda

horúca voda

teplota [°C]

100 °C 90 °C

pôsobenie vyššieho atmosférického tlaku

pôsobenie nižšieho atmosférického tlaku

Vriaca voda a olej


Test 1 – vyskúšaj sa Teplota a časPremena kvapaliny na plyn 1. Po daždi sa voda z asfaltových chodníkov či cesty vyparuje. Čo mô-

že vyparovanie vody urýchliť? 2. Urobil si pokus a meranie s varom vody. V tabuľke sú zaznamenané

namerané hodnoty teploty a času. Zostroj z nameraných hodnôt graf. Nezabudni označiť osi grafu a napísať jeho názov.

Tabuľka: Hodnoty teploty a času z merania varu vody

čas [min] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10teplota [°C] 22 32 42 52 62 72 82 92 100 100

3. Vysvetli, čím sa líši vyparovanie od varu. 4. Merali sme teplotu a čas pri vare liehu. Na obrázku je zostrojený graf.

a) Vysvetli, prečo sa čiara grafu začína pri 22 °C a nie pri 0 °C.b) Napíš k čiare grafu, čo sa dialo s liehom v čase od 0 po 5 minút.c) Napíš k čiare grafu, čo sa dialo s liehom v čase od 14 po 20 minút.

0 2 4 6 8

b) c)

10 12 14 16 18 20

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

čas [min]

teplota [°C]

Názov grafu

Graf závislosti teploty od času pri vare liehu


Test 1

5. Z nameraných hodnôt teploty vzduchu a času sme zostrojili graf. Odpovedz na otázky odčítaním hodnôt z grafu.(Pozor na zápis hodnôt v odpovedi.)

a) Aká bola teplota o 6.00 h ráno?b) Aká bola teplota o 10.00 h dopoludnia? c) Podvečer bola nameraná teplota 10 °C. O koľkej hodine to bolo?d) O koľkej hodine bola nameraná najvyššia teplota?e) Koľko hodín počas meranie teplota stúpala?

6 8 10 12 14 16 18 20 22

25

20

15

10

5

0

čas [h]

teplota [°C]Graf závislosti teploty od času

2. premena kvapaliny na plyn - zskomnam.edu.sk kvapaliny... · to, čo vodnú paru zviditeľňuje,...

Documents