Čo už viete

 

Zamyslite sa, kde bežne používame slovo teplo a kde slovo teplota. Pomôžu vám aj obrázky.

 

http://eldhwen.wordpress.com/2011/06/29/na-dnes-90/

 

http://zdravoveda.blogspot.sk/2011/05/horucka.html


http://byvanie.pravda.sk/peniaze-a-paragrafy/clanok/20263-kosicania-si-priplatia-za-teplo-statne-teko-ziada-o-zvysenie-ceny/


http://www.zdruzeniepcola.org/view.php?cisloclanku=2012051401


Slová teplo a teplota sú si podobné a môžu sa popliesť. Hovoríme „je teplo“ a myslíme tým v skutočnosti, že „je vysoká teplota“. Prístroj, ktorým meriame teplotu, sa nevolá teplotomer, ale teplomer. Musíme sa preto naučiť, čo označuje slovo teplota a čo označuje slovo teplo. Potom ich budeme vedieť správne používať a budeme vedieť rozlíšiť kde sa nesprávne používajú.


Sami teraz porozmýšľajte, čo je to teplota a čo je to teplo, ako by ste ich rozlíšili.



 

Ako si to vysvetlili v minulosti

 

Dnes vo fyzike slovo teplota a teplo majú presný význam a nie je rovnaký. Teplotu ste sa už naučili merať teplomerom. Je to teda fyzikálna veličina so značkou t a meria sa v stupňoch Celzia [°C].

 

V minulosti fyzici nerozlišovali pojmy teplo a teplota, ale stále si kládli otázku – čo to vlastne meria teplomer?

 

http://www.robertopascua.com/?p=392


 

Francúz Guillaume Amontons (1663 – 1705) sa zaoberal meraním teploty a zostrojil jeden druh teplomera. Tvrdil, že teplomer neudáva množstvo tepla, ale udáva stupeň zohriatia telesa - akýsi okamžitý „vnútorný“ stav telesa. Tento názor dnes považujeme za správny, hoci vtedy ho odborný svet neprijal.

 

 

Na otázku: „Čo je to teplo?“ sa odpoveď v minulých storočiach postupne vyvíjala. Až do devätnásteho storočia sa vedecký svet pridŕžal názoru, že teplo je látka, ktorá sa môže prelievať z jedného telesa na iné telesá a je pri tom taká jemná, že ju nemožno odvážiť. Nevážiteľnú látku nazývali kalorikum. Prisudzovali jej schopnosť prenikať všetkými druhmi látok a udržiavať sa v medzerách medzi časticami, z ktorých sa látky skladajú. Z tohto obdobia sa dodnes zachovala jednotka tepla – kalória. Dnes vieme, že takáto látka neexistuje, a preto aj fyzikálna podstata tepla musí byť úplne iná.

 

Fyzika pre 7. ročník základnej školy a 2. ročník gymnázia s osemročným štúdiom - doc. RNDr. Viera Lapitková, CSc., doc. RNDr. Václav Koubek, CSc., Mgr. Milada Maťašovská, Mgr. Ľubica Morková


 

Benjamin T. Rumford si pravdepodobne ako prvý uvedomil, že teória kalorika nesprávne vysvetľuje teplo. Na obrázku je znázornený v mníchovskej továrni na výrobu zbraní pri vŕtaní delovej hlavne. Zbrojári mali skúsenosť, že pri trení vrtáka o obrábaný kov sa delová hlaveň zohrieva. Vkladali teda delovú hlaveň do vodného kúpeľa, ktorým ju ochladzovali.

 

Rumford vyslovil názor, že teplo vzniká pohybom vrtáka, ktorý rozkmitáva častice kovu, a teda teplo nie je látka prelievaná z telesa na teleso. Aby to dokázal, opakoval experiment s vŕtaním delovej hlavne niekoľkokrát tak, že sa vždy znova rozžeravila červenou žiarou a voda, ktorá ju mala chladiť, zovrela. Tento výsledok bol po viacnásobnom opakovaní stále rovnaký. Ak by v dôsledku vŕtania unikalo z delovej hlavne kalorikum, musela by sa jeho zásoba napokon vyčerpať. Keďže sa tak nestalo ani po niekoľkých týždňoch, Rumford usúdil, že teplo je pohyb a nie látka. Experimentmi dokázal, že zohrievaním sa hmotnosť telesa nemení.

 

http://www.spartacus.schoolnet.co.uk/SCdavy.htm


 

Neskôr sa Rumfordovými myšlienkami o teple zaoberal Humphry Davy. V roku 1799 predviedol experiment, pri ktorom trel o seba dva kusy ľadu s teplotou pod bodom mrazu. Zistil, že aj v ľade, ktorý zrejme nemohol obsahovať kalorikum, sa teplo vyvíja a ľad sa topí. Tým značne prispel k potvrdeniu Rumfordovej domnienky, že „teplo je druh pohybu“.

 

Rumfordove a Davyho pokusy boli presvedčivé a zaujímavé, ale nedala sa na nich ešte vybudovať teória, podľa ktorej je teplo pohyb častíc látky. Preto ani počas devätnásteho storočia fyzici ešte neopustili teóriu kalorika.

 


 

Ako to vysvetľujeme dnes

 

Vedci pri skúmaní tepla zohrievali a ochladzovali telesa z rôznych látok. Zohrievanie aj ochladzovanie telies z rôznych látok ste už pozorovali určite aj vy, napríklad čaj, kovová lyžička v čaji a vzduch v nafukovacej lopte.

 

http://www.femina.cz/galerie/caj-zahreje-a-povzbudi-imunitu/1.html


http://www.zoznamtovaru.sk/vodne-hracky/9675552/


 

Popíšte zmeny, ktoré s telesami nastali (napr. ako sa zmenila teplota, objem, hustota, hmotnosť, skupenstvo). Viete aj vysvetliť, prečo pri zohrievaní a ochladzovaní nastali také zmeny?

 

Všetko spôsobuje pohyb častíc, z ktorých sú látky zložené. Častice sa v látkach pohybujú stále, ale zohrievaním sa ich pohyb zrýchľuje a ochladzovaním sa ich pohyb spomaľuje. V plynoch a kvapalinách častice sa pri zohrievaní pohybujú rýchlejšie a v pevných látkach kmitajú rýchlejšie. Pretože sa pohyb častíc látok mení s teplotou, hovoríme mu tepelný pohyb. Aj Rumford a Davy zhodne charakterizovali teplo ako „určitý spôsob pohybu častíc“.


 

 

Vlastný pokus s vodou


http://www.stockpodium.com/en/image-photo-8858598/Herbal-Tea-bag-diffusing-into-a-glass-mug-of-hot-water/

 

Ak o pohybe častíc vody chcete niekoho presvedčiť pokusom a nemáte mikroskop, ktorým by ste videli jednotlivé častice, postačia vám 2 vrecúška rovnakého čaju, 2 poháre, 2 lyžičky a voda. Do jedného pohára dajte studenú vodu a do druhého teplú. Pomaly do vody vložte vrecúška čaju a na dno ich priložte lyžičkou. Pozorujte luhovanie 5 minút. Ako sa častice čaju dostali medzi častice vody? Prečo sa v teplej vode čaj vyluhoval viac?



Zopakujte si:
1. Ako ľudia až do konca devätnásteho storočia vysvetľovali teplo?
2. Akým pokusom Rumford vyvrátil predstavu o tom, že teplo je látka?
3. Prečo hovoríme pohybu častíc v látkach tepelný pohyb?

Použitá literatúra:
Fyzika pre 7. ročník základnej školy a 2. ročník gymnázia s osemročným štúdiom - doc. RNDr. Viera Lapitková, CSc., doc. RNDr. Václav Koubek, CSc., Mgr. Milada Maťašovská, Mgr. Ľubica Morková

Zdroje obrazkov:
Fyzika pre 7. ročník základnej školy a 2. ročník gymnázia s osemročným štúdiom - doc. RNDr. Viera Lapitková, CSc., doc. RNDr. Václav Koubek, CSc., Mgr. Milada Maťašovská, Mgr. Ľubica Morková
http://eldhwen.wordpress.com/2011/06/29/na-dnes-90/
http://zdravoveda.blogspot.sk/2011/05/horucka.html
http://byvanie.pravda.sk/peniaze-a-paragrafy/clanok/20263-kosicania-si-priplatia-za-teplo-statne-teko-ziada-o-zvysenie-ceny/
http://www.zdruzeniepcola.org/view.php?cisloclanku=2012051401
http://www.robertopascua.com/?p=392
http://www.spartacus.schoolnet.co.uk/SCdavy.htm
http://www.femina.cz/galerie/caj-zahreje-a-povzbudi-imunitu/1.html
http://www.zoznamtovaru.sk/vodne-hracky/9675552/
http://www.stockpodium.com/en/image-photo-8858598/Herbal-Tea-bag-diffusing-into-a-glass-mug-of-hot-water/