Povratak na popis lekcija - fizika 7
Video
Usporedimo li žice dalekovoda ljeti i zimi, uočiti ćemo da su ljeti opuštene, a zimi zategnute. To je posljedica promjene obujma tijela s promjenom temperature tijela. Čvrstim, tekućim i plinovitim tijelima zagrijavanjem se obujam povećava, a hlađenjem smanjuje. Kažemo da se tijela zagrijavanjem šire, a hlađenjem skupljaju.
Željezna kugla na sobnoj temperaturi može proći kroz prsten (POKUS 1), no zagrijavanjem, njen se obujam povećava te više ne može proći kroz prsten. Hlađenjem na sobnu temperaturu, obujam joj se ponovo smanjuje.
Zagrijavanjem tekućine u tikvici (POKUS 2), njezin se obujam povećava, pa se tekućina podiže kroz cjevčicu.
Zagrijavanjem zraka u tikvici (POKUS 3), njegov se obujam povećava, pa zrak napuhne balon.
Promjena obujma s promjenom temperature, najviše je izražena kod plinova, manje kod tekućina, a najmanje kod čvrstih tijela. Promjena obujma tijela ovisi o materijalu od kojeg je tijelo građeno, o promjeni temperature i početnom obujmu tijela.
Ako je duljina čvrstog tijela puno veća od njegovih ostalih dimenzija govorimo o produljenju tijela sa povećanjem temperature. O promjeni duljine s temperaturom tijela treba voditi računa pri izradi dalekovoda, mostova, željezničkih pruga, inače dolazi do pucanja i izvijanja.
Stakleni Cibonin toranj ljeti je viši nego zimi za oko 3 cm, a željezni Eiffelov toranj za oko 13 cm.
Promjenom temperature tijela njegova masa ostaje nepromijenjena, a pošto se mijenja obujam, dolazi do promjene gustoće tijela. Gustoća je obrnuto razmjerna obujmu pa se povećanjem temperature obujam povećava, a gustoća smanjuje.
Za razliku od većine tvari kojima se zagrijavanjem obujam povećava, voda se ponaša suprotno. Zagrijavanjem vode od 0°C do 4°C vodi se obujam smanjuje, a gustoća povećava. Hlađenjem vode od 4°C do 0°C njezin se obujam povećava, a gustoća smanjuje. Zato led ima manju gustoću od vode (POKUS 4) te se zadržava na njenoj površini. Voda ima najveću gustoću na 4°C. Ovakvo ponašanje vode naziva se anomalija vode.
Anomalija vode omogućava život u njoj. Kada se površinski slojevi vode zimi ohlade na 4°C ona je najgušća i pada prema dnu, a toplija voda s dna diže se na površinu i hladi, te se proces ponavlja sve dok se sva voda na dnu ne ohladi na 4°C. Tada se voda na površini dalje hladi i smrzava te stvara zaštitni sloj koji onemogućava hlađenje dubljih slojeva vode.
Željezna kugla na sobnoj temperaturi može proći kroz prsten (POKUS 1), no zagrijavanjem, njen se obujam povećava te više ne može proći kroz prsten. Hlađenjem na sobnu temperaturu, obujam joj se ponovo smanjuje.
Zagrijavanjem tekućine u tikvici (POKUS 2), njezin se obujam povećava, pa se tekućina podiže kroz cjevčicu.
Zagrijavanjem zraka u tikvici (POKUS 3), njegov se obujam povećava, pa zrak napuhne balon.
Promjena obujma s promjenom temperature, najviše je izražena kod plinova, manje kod tekućina, a najmanje kod čvrstih tijela. Promjena obujma tijela ovisi o materijalu od kojeg je tijelo građeno, o promjeni temperature i početnom obujmu tijela.
Ako je duljina čvrstog tijela puno veća od njegovih ostalih dimenzija govorimo o produljenju tijela sa povećanjem temperature. O promjeni duljine s temperaturom tijela treba voditi računa pri izradi dalekovoda, mostova, željezničkih pruga, inače dolazi do pucanja i izvijanja.
Stakleni Cibonin toranj ljeti je viši nego zimi za oko 3 cm, a željezni Eiffelov toranj za oko 13 cm.
Promjenom temperature tijela njegova masa ostaje nepromijenjena, a pošto se mijenja obujam, dolazi do promjene gustoće tijela. Gustoća je obrnuto razmjerna obujmu pa se povećanjem temperature obujam povećava, a gustoća smanjuje.
Za razliku od većine tvari kojima se zagrijavanjem obujam povećava, voda se ponaša suprotno. Zagrijavanjem vode od 0°C do 4°C vodi se obujam smanjuje, a gustoća povećava. Hlađenjem vode od 4°C do 0°C njezin se obujam povećava, a gustoća smanjuje. Zato led ima manju gustoću od vode (POKUS 4) te se zadržava na njenoj površini. Voda ima najveću gustoću na 4°C. Ovakvo ponašanje vode naziva se anomalija vode.
Anomalija vode omogućava život u njoj. Kada se površinski slojevi vode zimi ohlade na 4°C ona je najgušća i pada prema dnu, a toplija voda s dna diže se na površinu i hladi, te se proces ponavlja sve dok se sva voda na dnu ne ohladi na 4°C. Tada se voda na površini dalje hladi i smrzava te stvara zaštitni sloj koji onemogućava hlađenje dubljih slojeva vode.
- čvrsta, tekuća i plinovita tijela zagrijavanjem se šire, a hlađenjem se skupljaju
- zagrijavanjem se najviše šire plinovi, manje tekućine, a najmanje čvrsta tijela
- promjena obujma ovisi o materijalu
- promjena obujma tijela je veća ako je veća promjena temperature tijela i početni obujam tijela
- Povećanjem temperature povećava se brzina gibanja čestica unutar tijela te se ono međusobno udaljavaju. Posljedica udaljavanja čestica je povećanje obujma tijela.
- zagrijavanjem tijela povećava se njegov obujam, a gustoća se smanjuje
- anomalija vode - zagrijavanjem vode od 0°C do 4°C njezin se obujam smanjuje, a gustoća povećava, a hlađenjem vode od 4°C do 0°C njezin se obujam povećava, a gustoća smanjuje
- voda ima najveću gustoću na 4°C
BIMETAL
Različito toplinsko rastezanje različitih metala primjenjuje se kod izrade bimetala. Čvrstim spajanjem pločica dva metala, na primjer od bakra i cinka, dobiva se bimetal. Zagrijavanjem se oba metala rastežu, ali jedan više od drugoga što dovodi do savijanja bimetala na stranu metala koji se manje rasteže.
Bimetal se primjenjuje kod termostata glačala, električnih štednjaka, tostera i sličnih električnih uređaja.
Bimetal se uključuje u strujni krug i kada kroz njega teče struja on se zagrijava i dolazi do savijanja te se prekida strujni krug i isključuje napajanje grijača. Hlađenjem se ponovo vraća u početni položaj i ponovo uključuje grijač.
Različito toplinsko rastezanje različitih metala primjenjuje se kod izrade bimetala. Čvrstim spajanjem pločica dva metala, na primjer od bakra i cinka, dobiva se bimetal. Zagrijavanjem se oba metala rastežu, ali jedan više od drugoga što dovodi do savijanja bimetala na stranu metala koji se manje rasteže.
Bimetal se primjenjuje kod termostata glačala, električnih štednjaka, tostera i sličnih električnih uređaja.
Bimetal se uključuje u strujni krug i kada kroz njega teče struja on se zagrijava i dolazi do savijanja te se prekida strujni krug i isključuje napajanje grijača. Hlađenjem se ponovo vraća u početni položaj i ponovo uključuje grijač.