Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

Zpracováno v rámci OP VK - EU peníze školám Jednička ve vzdělávání CZ.1.07/1.4.00/21.2759

Název DUM: Změny skupenství v příkladech

Název sady DUM Energie

Číslo DUM VY_32_INOVACE_14_S1-13

Vzdělávací oblast Člověk a příroda

Vzdělávací obor Fyzika

Ročník 8.

Autor, datum vytvoření Mgr. Zbyněk Šostý, 2012

Doporučená ICT a pomůcky Dataprojektor, PC, popř. interakt. tabule

Anotace:

DUM obsahuje základní typy příkladů z praktického života z učiva o změnách skupenství a to včetně jejich řešení.

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

Zpracováno v rámci OP VK - EU peníze školám Jednička ve vzdělávání CZ.1.07/1.4.00/21.2759

Doporučení:

Příklady je možné zadat žákům několika způsoby. Např. projekcí jednotlivých úkolů, počítáním na interaktivní tabuli, projekcí sady příkladů nebo také vytištěním souboru v dělení na skupiny (po vlastním výběru příkladů). Příklady lze také zadat na procvičení i formou domácí přípravy, popř. jako rozšiřující pro talentované žáky.

Doplň definice - A

Děj, jev Amorfní látky

Skupenské teplo tání (Lt)

Tuhnutí

Skupenské teplo tuhnutí

Sublimace

Vypařování

Teplota varu

Skupenské teplo varu (Lv)

Doplň definice – řešení A

Děj, jev Amorfní látky látky, které při zahřívání pozvolna měknou až

se přemění v kapalinu. Nemají tak ostrou teplotu tání, pouze rozsah teplot, při kterých dojde ke změně skupenství.

Skupenské teplo tání (Lt) teplo, které přijme krystalická látka zahřátá na teplotu tání, aby se změnila na kapalinu téže teploty.

Tuhnutí fyzikální děj, kdy se kapalina po dosažení teploty tuhnutí (je stejná jako teplota tání) přeměňuje na krystalickou látku téže teploty

Skupenské teplo tuhnutí teplo, které odevzdá kapalina zahřátá na teplotu tuhnutí, aby se změnila na krystalickou látku téže teploty.

Doplň definice – řešení A

Děj, jev Sublimace Změna z pevného do plynného skupenství. Na rozdíl

od tání a tuhnutí probíhá za každé teploty - čím je teplota větší, tím je sublimace razantnější. Je typická jen pro některé materiály (led, jód, naftalen, kafr), což souvisí se strukturou látky.

Vypařování fyzikální děj, kdy se kapalina přeměňuje na plyn z volného povrchu. Děj probíhá za každé teploty, při kterém existuje kapalina. Proces je ovlivněn teplotou kapaliny, obsahem volného povrchu, druhem kapaliny.

Teplota varu teplota, při které nastává var kapaliny. Je závislá na vnějším tlaku

Skupenské teplo varu (Lv)

teplo, které přijme kapalina zahřátá na teplotu varu, aby se změnila na plyn téže teploty.

Doplň definice - B

Děj, jev Krystalické látky

Měrné skupenské teplo tání (lt)

Teplota tuhnutí

Měrné skupenské teplo tuhnutí

Desublimace

Var

Kapalnění

Měrné skupenské teplo varu (lv)

Doplň definice – B řešení

Děj, jev Krystalické látky látka, která při tuhnutí vytváří krystalickou

strukturu

Měrné skupenské teplo tání (lt)

skupenské teplo tání vztažené na hmotnost tající látky,

Teplota tuhnutí teplota, při které se přemění veškerá kapalina na krystalickou látku. Je závislá na vnějším tlaku.

Měrné skupenské teplo tuhnutí

skupenské teplo tuhnutí vztažené na hmotnost tuhnoucí látky, v tabulkách je uvedeno skupenské teplo tání, stejné jako u tuhnutí

Doplň definice – B - řešení

Děj, jev Desublimace Přechod látky ze skupenství plynného do

pevného

Var fyzikální děj, kdy se kapalina po dosažení teploty varu přeměňuje na plyn téže teploty. Jde o speciální případ vypařování z celého objemu kapaliny, ne pouze z povrchu jako u vypařování.

Kapalnění fyzikální děj opačný k vypařování, kdy dochází ke spojování molekul páry v drobné kapičky

Měrné skupenské teplo varu (lv)

skupenské teplo varu vztažené na hmotnost vroucí látky, je uvedeno v tabulkách.

Doplň názvy skupenství a jejich změny

Doplň názvy skupenství a jejich změny- řešení

Pevná látka

Plynná látka

Kapalná látka

1) Rozhodni, zda následující tvrzení jsou pravdivá nebo nepravdivá

a) Led při tání odebírá teplo okolí

b) Voda při mrznutí (tuhnutí) odebírá teplo okolí.

2) Rozhodni, zda následující tvrzení jsou pravdivá nebo nepravdivá)

a) Vodní pára při kondenzaci odebírá teplo okolí

b) Led při tání předává teplo svému okolí.

3) Led má menší hustotu než voda. Je to dobře nebo špatně? Uveď příklady.

4) Jaký je rozdíl mezi vypařováním a varem?

Znáš odpověď?

4) Jaký je rozdíl mezi vypařováním a varem?

5) Co je to anomálie vody?

6) V mrazničce se za několik týdnů udělá vrstva ledu.

Jakou změnou skupenství vzniká?

7) Jak se nazývají 3 skupenství vody?

8) K čemu je potřeba skupenské teplo?

Znáš odpověď ?

Určete teplo, které musíme dodat 10 kg železa zahřátého na teplotu tání, aby roztálo, je-li měrné skupenské teplo tání železa 280 kJ/kg.

Změna skupenství – příklad 1

Určete teplo, které musíme dodat 10 kg železa zahřátého na teplotu tání, aby roztálo, je-li měrné skupenské teplo tání železa 280 kJ/kg.

Řešení:

m = 10 kg

lt = 280 kJ/kg = 280 000 J/kg

Lt = ? [J]

-------------------------------------------

Lt = m . lt

Lt = 10 · 280 000

Lt = 2 800 000 J

Železu musíme dodat teplo o velikosti 2 800 000 J.

Změna skupenství – příklad 1 - řešení

Urči, kolik tepla je potřeba k roztátí 2 kg olova o teplotě 50°C

(lt = 23 000 J.kg-1; c = 129 J/kg.°C; tt = 327° C)

Změna skupenství – příklad 2

Urči, kolik tepla je potřeba k roztátí 2 kg olova o teplotě 50°C

(lt = 23 000 J.kg-1; c = 129 J/kg.°C; tt = 327° C)

Řešení:

m = 2 kg

lt = 23 000 J/kg

c = 129 J/kg.C

t0 = 50°C

tt = 327°C

Q = ?

__________________________ olovo musíme nejprve teplem ohřát na teplotu tání a pak dalším teplem roztát

Q = Qohřátí + Qtání Q = m · c · ∆t + m · lt

Q = 2· 129 · 267 + 2 · 23 000

Q = 114 886 J

Změna skupenství – příklad 2 - řešení

Led o hmotnosti 10 kg a o počáteční teplotě -25°C se přeměnil za normálního tlaku na vodu teploty 0 °C. Určete teplo, které soustava přijala od svého okolí během celého děje.

Měrná tepelná kapacita ledu je 2,1 kJ/kg.°C, měrné skupenské teplo tání ledu je 334 kJ/kg.

Změna skupenství – příklad 3

Led o hmotnosti 10 kg a o počáteční teplotě -25°C se přeměnil za normálního tlaku na vodu teploty 0°C. Určete teplo, které soustava přijala od svého okolí během celého děje. Měrná tepelná kapacita ledu je 2,1 kJ/kg.°C, měrné skupenské teplo tání ledu je 334 kJ/kg. Řešení: m = 10 kg t1 = -25° C t 2= 0° C c = 2,1 kJ/kg.°C = 2 100 J/kg.°C l t= 334 kJ/kg = 334 000 J/kg Q = ? [J] ---------------------------------------------- Nejprve spočítáme teplo potřebné k ohřátí ledu z teploty -25° C na teplotu 0° C: Q1 = m · c · Δt, Q1 = 10 ·2 100 · 25 = 525 000 Q 1 = 525000 J Nyní spočítáme teplo potřebné k přeměně ledu na vodu o téže teplotě: Lt = m · lt Lt = 10 · 334 000 = 3 340 000 Lt = 3 340 000 J Celkové dodané teplo odpovídá součtu vypočtených tepel: Q = Q1 + Lt

Q = 525000 J + 3 340 000 J, Q = 3 865 000 J

Změna skupenství – příklad 3 - řešení

Do sklenice s vodou byly vhozena kostka ledu o hmotnosti 100 g a teplotě – 10 °C. Kolik tepla odebrala kostka ledu vodě v okamžiku, kdy roztála.

Změna skupenství – příklad 4

Do sklenice s vodou byly vhozena kostka ledu o hmotnosti 100 g a teplotě – 10 °C. Kolik tepla odebrala kostka ledu vodě v okamžiku, kdy roztála. Řešení: t1 = - 10 °C m = 100 g = 0,1 kg c = 2,09 kJ/kg.°C l t = 334 kJ/kg Q = ? (kJ) Lt = ? (kJ) ------------------------------ Q = c · m · (t2 – t1) Lt = m . lt Q = 2,09 · 0,1 · 10 Lt = 0,1 · 334 Q = 2,09 kJ Lt = 33,4 kJ QC = Q + Lt QC = 2,09 + 33,4 = 35,49 kJ Led ubral vodě 35,49 kJ tepla.

Změna skupenství – příklad 4

Materiál ve WORDU

Doplň definici:

Děj Popis, definice

Amorfní látky

Skupenské teplo tání (Lt)

Tuhnutí

Skupenské teplo tuhnutí

Sublimace

Vypařování

Teplota varu

Skupenské teplo varu (LV)

2) Rozhodni, zda následující tvrzení jsou pravdivá nebo nepravdivá:

a) Led při tání odebírá teplo okolí.

b) Voda při mrznutí (tuhnutí) odebírá teplo okolí.

3) Jak se nazývají 3 skupenství vody?

4) Led má menší hustotu než voda. Je to dobře nebo špatně?

Slide 10 – obr.

Změny skupenství látek. Učebnice chemie pro 8. ročník ZŠ [online]. 2012 [cit. 2012-08-04]. Dostupné z: http://www.zschemie.euweb.cz/latky/latky15.html

Zdroje informací