Ráno ukazuje mobil vonku −4 °C, poobede 6 °C. Oteplilo sa o 6 stupňov, alebo o 10? A prečo čaj v hrnčeku najprv chladne rýchlo a potom už len pomaly? Na oboje ti stačí teplomer, hodinky a jeden graf.
Teplota
Teplota je fyzikálna veličina, ktorá hovorí, aké teplé alebo studené je teleso. Značka je , jednotka stupeň Celzia (°C). Teploty pod nulou píšeme so znamienkom mínus: −4 °C.
Pár známych hodnôt: zdravý človek má asi 37 °C, v izbe býva okolo 22 °C, v mrazničke asi −18 °C.
Hmat klame. Daj jednu ruku do teplej vody, druhú do studenej a po minúte obe do vlažnej. Tá „z teplej“ cíti vlažnú vodu ako studenú, tá „zo studenej“ ako teplú. Preto teplotu meriame teplomerom, nie rukou.
Teplomer a Celziova stupnica
V kvapalinovom teplomere je kvapalina, najčastejšie zafarbený lieh. Keď sa zohreje, zväčší objem a stĺpec v tenkej trubičke stúpne. Keď sa ochladí, stĺpec klesne. Dnes máš často aj digitálny teplomer — v mobile, v aute, v rúre.
Ako sa na prázdnu trubičku dostanú čísla? Kalibráciou:
- teplomer ponoríme do topiaceho sa ľadu — tam, kde sa stĺpec zastaví, je 0 °C,
- potom do vriacej vody pri normálnom tlaku — tam je 100 °C,
- vzdialenosť medzi značkami rozdelíme na 100 rovnakých dielikov. Jeden dielik je 1 °C.
Značky 0 °C a 100 °C sa urobia v topiacom sa ľade a vo vriacej vode, medzi ne sa nakreslí 100 dielikov. Tento teplomer ukazuje 25 °C.
Pri meraní počkaj, kým sa stĺpec ustáli, a pozeraj kolmo na stupnicu, nie zboku.
Na teplomere bez čísel sú značky 0 °C a 100 °C vzdialené 20 cm. Stĺpec siaha 7 cm nad značku 0 °C. Akú teplotu ukazuje?
Ukáž riešenie
20 cm = 200 mm pripadá na 100 °C, teda 1 °C = 2 mm. 7 cm = 70 mm, . Teplomer ukazuje 35 °C.
Rozdiel teplôt
O koľko sa teplota zmenila, zistíš odčítaním: neskoršia teplota mínus skoršia. Pri zápornej teplote si pomôž teplomerom ako číselnou osou.
Ráno −4 °C, poobede 6 °C. O koľko sa oteplilo?
- Z −4 °C na 0 °C je to 4 °C.
- Z 0 °C na 6 °C je to ďalších 6 °C.
- Spolu 10 °C.
Teraz ty: priraď teplotu k situácii.
Meranie času a graf teploty
Do hrnčeka nalejeme čaj a každých 5 minút zmeriame teplotu. Čas meriaš stopkami v mobile. Merania zapíšeme do tabuľky:
| čas (min) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| teplota (°C) | 80 | 67 | 57 | 49 | 43 | 39 | 35 |
Z tabuľky urobíme graf: na vodorovnú os dáme čas, na zvislú teplotu. Každé meranie je jeden bod, body spojíme.
Čaj má na začiatku 80 °C a po 30 minútach 35 °C. Prerušovaná čiara je teplota izby 22 °C.
Čo ti graf povie: za prvých 10 minút čaj vychladol o °C, ale od 20. do 30. minúty už len o °C. Čím je čaj bližšie k teplote izby, tým chladne pomalšie — a pod 22 °C sám neklesne.
Odčítaj z grafu: akú teplotu mal čaj v 15. minúte? A o koľko vychladol od 5. do 15. minúty?
Ukáž riešenie
V 15. minúte mal 49 °C. V 5. minúte mal 67 °C, takže vychladol o 18 °C.
Zapamätaj si
- Teplota má značku a jednotku stupeň Celzia (°C); teplotu meriame teplomerom, nie rukou.
- Kalibrácia: 0 °C = topiaci sa ľad, 100 °C = vriaca voda pri normálnom tlaku, medzi nimi 100 dielikov.
- Rozdiel teplôt = neskoršia mínus skoršia teplota, napríklad °C.
- V grafe teploty v čase je čas na vodorovnej osi a teplota na zvislej.