Vnútorná energia, kalorimeter + vzťahy

Vnútorná energia

ZZE = Ek +Ep
- pri niek. vzniká dojem, že E zaniká, E sa nestráca, ale mení sa na inú formu E, týkajúcu sa vnútornej štruktúry telies
napr.: loptička hodená o zem – energetický deficit v styčnej ploche sa Ek a Ep opticky mení na vnútornú energiu
=> ZZE Ec = Ek + Ep + U   Ec = Ek + Ep + Ekč + Epč

Vnútornou energiou [U] telesa (sústavy) nazývame súčet celkovej kinetickej E neusporiadane sa pohybujúcich častíc (atómov iónov molekúl) a celkovej potenciálnej E vzájomnej polohy týchto častíc.

- deje pri kt. dochádza ku zmene vnút. E delíme na:
1. zmena U konaním práce ∆U
2.  zmena Un tepelnou výmenou / zmena vnút. E konaním práce

W = F. s (valec ponorený do vody)  W = n. F. s = ∆U (n = počet)
(stláčaním vzduchu v uzavr. priestore) ∆Ep = W = m. g. h = ∆U
(posúvaním predmetu po zemi) ∆Ek = m. ∆v2 / 2 = ∆U

Pri dejoch kt. prebiehajú v izolovanej sústave zostáva súčet kinet. a poten. E konštantný.
Túto pot. a kinet. E predstavujú pohybujúce sa a zrážajúce sa častice.
=> ZZE Ec = Ek + Ep + U Ec = Ek + Ep + Ekč + Epč

Zmena vnút. E pri tepelnej výmene

hrnček + horúci čaj + lyžička

Dej pri kt. neusporiadané pohybujúce častice teplejšieho telesa narážajú na častice studenšieho telesa-> odovzdávaju im časť svojej energie - nazývame tepelná výmena:

a) vedením – lyžička +čaj
b) prúdením – morské prúdy,vzdušné prúdy
c) žiarením – sl. žiarenie, žiarovka, radiátor, mikrovlnka

Hmotnostná tepelná kapacita

Q = P (výkon). τ (čas) = m. c.  ∆t,
- keď sústava príjme teplo Q tepelnou výmenou tak, že nenastane zmena skupenstva, ale teplota sa zmení o ∆t , môžeme sústavu popísať tepelnou kapacitou C
(kavntitatívna veličina) C = Q / ∆t [J.K-1] (∆t = t2 - t1) C = m. c (c = C / m)

Hmotnostná tep. kapacita je priamo úmerná tepelnej kapacite.
Je to veličina charateristická pre danú látku a pre rôzne skupenstvo tej istej látky má rôzne hodnoty.

Kalorimeter

- zariadenie kt. slúži na určovanie množstva prijatého (odovzdaného) množstva tepla.
stavba: 2 nádoby, miešadlo, teplomer, izolácia (polystyrén/sklenená vrstva/vákuum), viečko s otvorom