Gymnázium a obchodní akademie ChodovSmetanova 738, 357 35 Chodov

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0376 Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICTPořadí šablony a sada: 01 Molekulová fyzika a termikaMateriál: VY_32_INOVACE_MFTER.1Vytvořený ve školním roce: (datum) 2. 3. 2013 Téma: Teplotní roztažnost pevných tělesPředmět a třída: fyzika, sexta osmiletého gymnáziaAnotace: Materiál je určen jako pomůcka k výkladu kapitoly teplotní roztažnost pevných látek a řešení příkladů na toto téma. Je potřeba PC s projektorem, připojení k internetu a Microsoft Powerpoint. Žáci potřebují tabulky, kalkulačku případně PC s internetem (alespoň do dvojice).Autor: Josef KnotKlíčová slova: délková roztažnost, prodloužení tělesa, teplotní součinitel délkové roztažnostiOvěřený dne: 11. 3. 2013

Teplotní roztažnost pevných těles

Jmenujte konkrétní případy, ve kterých se měnídélka nebo objem těles při změně jejich teploty. Změna délky drátů elektrického vedení Písty válců motorů (musí se chladit) Mostní konstrukce Kovová potrubí (teplá voda, ropovod) Délková měřidla měří správně jen pokud měříme při teplotě, při

které byla vyrobena Obyčejné sklo při vaření praská …

Délková teplotní roztažnost

U předmětů jako jsou tyče nebo dráty (hlavním

rozměrem je délka) nás především zajímá, o

kolik se tento předmět vlivem změny teploty

prodlouží nebo jaká bude jeho výsledná délka.

Zkuste odhadnout, na čem bude záviset

změna délky tělesa. Bude tato závislost přímá nebo

nepřímá?

Délková teplotní roztažnost

Změna délky tělesa je rozdíl její konečné a počáteční délky. Změnu délky značíme Δla její jednotka je metr.Δl závisí na: Počáteční délce tělesa l1 (přímo úměrně) Materiálu Změně teploty Δt (přímo úměrně), pokud se teplota

zvýší, těleso se prodlouží. Při snížení teploty se těleso zkrátí.

Délková teplotní roztažnost

Materiál, ze kterého je těleso vyrobeno, je určen

teplotním součinitelem délkové roztažnosti α.

Zapište vzorec pro změnu délky tělesa, určete jednotku

součinitele α.

Δl = αl1 Δt[α] = K-1

Délková teplotní roztažnost

Najděte hodnoty součinitele délkové roztažnosti pro

hliník, měď a olovo v MF tabulkách a na internetu

(porovnejte zjištěné údaje).

Internet 1: http://kabinet.fyzika.net/studium/tabulky/tepelna-kapacita-roztaznost.php

Internet 2: http://www.labo.cz/mft/vl.php

Údaje v tabulce jsou v miliontinách K-1.

Vidíme, že údaje z různých zdrojů se

mohou lišit. Proto je potřeba tyto údaje

ověřovat.

Délková teplotní roztažnost

  internet 1 internet 2 MF tabulky

hliník 24 23 24

měď 17 14 17

olovo 29 29 29

Délková teplotní roztažnost

Ze vzorce pro změnu délky tělesa odvoďte vzorec pro

konečnou délku tělesa.

11111

111

1

1 ttlttlll

ttlll

tll

11 1 ttll

Objemová teplotní roztažnost

Pro objemovou teplotní roztažnost platí podobný

vzorec jako pro délkovou:

Koeficient β je teplotní součinitel objemové roztažnosti

a je pro danou látku asi třikrát větší než je koeficient

délkové roztažnosti.

11 1 ttVV

Příklady

Řešte příklady na stránce:http://fyzikalniulohy.cz/index.php?predmet=7 [2. 3. 2013]

Kapitola pevné látky a kapaliny – teplotní roztažnost1. Měření závodní dráhy pásmem 2. Protažení drátu při protékání proudu 3. Zvětšení průměru válečku při zahřívání 4. Změna objemu tělesa při zahřívání5. Rozsah teploměru 6. Opožďování hodin při vyšší teplotě

Použité zdroje a literatura

1. SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: Prometheus, 2008, ISBN 978-80-7196-307-3

2. MIKULČÁK, J. a kol. Matematické, fyzikální a chemické tabulky. Praha: SPN, 1989, ISBN 14-257-89

3. PŘEDMĚTOVÁ KOMISE FYZIKY. Fyzikální kabinet GymKT [online].

[cit. 2.3.2013]. Dostupný na WWW: http://kabinet.fyzika.net/studium/tabulky/tepelna-kapacita-roztaznost.php

4. REMION. Laboratorní průvodce [online]. [cit. 2.3.2013]. Dostupný na WWW: http://www.labo.cz/mft/vl.php