Hrnček čaju má 80 °C, voda vo vani 40 °C. Čaj je teplejší — ale keby mali oba vychladnúť na izbovú teplotu, ktorý z nich zohreje kúpeľňu viac? Vaňa, a s veľkým náskokom. Teplota a teplo sú dve rôzne veci a v tejto lekcii zistíš prečo.
Častice sú stále v pohybe
Každá látka sa skladá z drobných častíc (atómov a molekúl), ktoré nevidíš ani mikroskopom v škole. Tieto častice sa neustále pohybujú — v tuhej látke kmitajú na mieste, v kvapaline sa kĺžu popri sebe a v plyne sa voľne pohybujú a narážajú do seba.
Čím má látka vyššiu teplotu, tým rýchlejšie sa jej častice pohybujú.
V studenej vode s teplotou 10 °C sa častice pohybujú pomaly, v horúcej vode s teplotou 80 °C rýchlo. Dĺžka šípky ukazuje rýchlosť.
Dôkaz, že sa častice hýbu, máš doma:
- Čajové vrecúško zafarbí horúcu vodu za pár sekúnd, v studenej vode to trvá oveľa dlhšie.
- Kvapka potravinárskeho farbiva v pohári vody sa sama rozplýva, aj keď vodu nemiešaš.
Tomuto samovoľnému premiešavaniu častíc hovoríme difúzia. V teplejšej látke prebieha rýchlejšie.
Teplo je energia, ktorá prechádza
Keď sa dotkne teplejšie a chladnejšie teleso, rýchlejšie častice narážajú do pomalších a odovzdávajú im časť svojej energie. Teplejšie teleso chladne, chladnejšie sa ohrieva.
Teplo je energia, ktorú pri tom teplejšie teleso odovzdá chladnejšiemu. Jednotkou je joule (čítaj „džaul“), značka J. Väčšia jednotka: .
Teplo samovoľne prechádza vždy z teplejšieho telesa na chladnejšie:
- Dlane okolo hrnčeka s kakaom sa zohrejú — teplo ide z hrnčeka do rúk.
- Fľaša limonády v chladničke vychladne — teplo ide z limonády do chladnejšieho vzduchu v chladničke.
„Chlad“ nikam neprúdi. Keď držíš snehovú guľu, ruka nezamŕza preto, že do nej vchádza chlad. Z teplej ruky odchádza teplo do studeného snehu. Prechádza vždy teplo, a to z teplejšieho na chladnejšie.
Teplota a teplo nie je to isté
| teplota | teplo | |
|---|---|---|
| značka | ||
| jednotka | °C (stupeň Celzia) | J (joule) |
| čo hovorí | aké teplé je teleso práve teraz | koľko energie teleso odovzdá alebo prijme |
| meriame | teplomerom | teplomerom sa nedá odmerať priamo |
Teplotu má teleso v každej chvíli. Teplo sa objaví až vtedy, keď si dve telesá vymieňajú energiu — preto hovoríme o tepelnej výmene.
Späť k vani: čaj má vyššiu teplotu, ale vo vani je oveľa viac vody. Keď vaňa chladne, odovzdá do okolia oveľa viac tepla ako jeden hrnček. Rovnako hrniec polievky s teplotou 80 °C ti zohreje ruky dlhšie než lyžica tej istej polievky.
Teraz ty: ide o teplotu, alebo o teplo?
Do pohára studeného mlieka z chladničky (5 °C) dáš lyžicu teplého medu (40 °C). Ktorým smerom ide teplo? Čo sa stane s teplotou mlieka a medu?
Ukáž riešenie
Teplo ide z teplejšieho medu do studenšieho mlieka. Med chladne, mlieko sa ohrieva. Tepelná výmena sa zastaví, keď budú mať oba rovnakú teplotu — tá bude medzi 5 °C a 40 °C.
Priraď veličiny k značkám a jednotkám — a pojmy k tomu, čo znamenajú:
Zapamätaj si
- Častice látok sa neustále pohybujú; čím vyššia teplota, tým rýchlejšie.
- Teplo je energia, ktorú teplejšie teleso odovzdá chladnejšiemu; jednotka J, .
- Teplo samovoľne prechádza vždy z teplejšieho telesa na chladnejšie.
- Teplota (, °C) hovorí, aké teplé je teleso; teplo (, J) je energia, ktorá prechádza.