Změna vnitřní energie tělesa při tepelné výměně. Teplo

• při ponoření studenějšího tělesa do teplé vody pozorujeme vzrůst teploty tělesa a snížení teploty vody
  • t₁ > t₂
• po určité době nastane rovnovážný stav – teploty se vyrovnají (t)

Vysvětlení:

• při dotyku těles dochází k vzájemným srážkám částic
• při vzájemných srážkách předávají částice teplejšího tělesa část energie částicím chladnějšího tělesa
• předání energie neprobíhá jen na rozhraní těles, ale i uvnitř těles
• obě tělesa jsou při tom v klidu – nekoná se práce

Děj, při němž neuspořádaně se pohybující částice teplejšího tělesa narážejí na částice studenějšího tělesa a předávají jim část energie, se nazývá tepelná výměna.

Příklady:

• ochlazení teplé vody vodou studenou

  • teplá voda předá část své energie studené
• ochlazení nádoby s horkou vodou ve vzduchu
  • voda předá část své energie okolnímu vzduchu - ten se ohřeje
    • neměřitelné ve volném prostoru
    • měřitelné v malém uzavřeném prostoru (horká voda ve vaně ohřeje vzduch v koupelně)

Tepelná výměna může probíhat i u těles, která se nedotýkají!

• probíhá tepelným zářením
  • ohřívání Země Sluncem

Průběh předávání energie:

• teplejší těleso odevzdá energii – teplo
• chladnější těleso přijímá energii – teplo
• OBRÁCENĚ TO NELZE - nemůžeme ledem ohřát studenou vodu!!!!

Teplo Q je určeno energií, kterou při tepelné výměně odevzdá teplejší těleso studenějšímu.

*     Jednotka: a její rozměr:

• joule (J)

• 

• při tepelné výměně platí zákon zachování energie:
• pokud v tepelně izolované soustavě ponoříme do teplé vody chladné těleso platí, že:

  úbytek vnitřní energie vody ΔU₁ = přírůstku vnitřní energie tělesa ΔU₂, tj.:

ΔU₁ = ΔU₂ = Q