🌡️ Teplota a teploměr

Teploměrem

O čem to je

Ráno se díváš z okna na teploměr, abys věděl, co si obléct. Když jsi nemocný, měříš si horečku. Kuchař hlídá teplotu trouby.

Rukou poznáš jen „teplé“ a „studené“, a to ještě nepřesně. Teploměr ti dá přesné číslo.

Nové pojmy

TeplotaVeličina, která říká, jak je něco teplé nebo studené. Značka t.Teplota v pokoji je asi 21 °C.

Stupeň Celsia (°C)Jednotka teploty, kterou používáme každý den. 0 °C je teplota, kdy taje led, 100 °C teplota, kdy vře voda.Zdravý člověk má asi 36,5 °C.

Teplotní roztažnostKdyž látku zahřeješ, trochu se zvětší (roztáhne). Když ji ochladíš, zmenší se (smrští).Zavařovací sklenici s víčkem, které nejde otevřít, ponoříš do teplé vody – kovové víčko se roztáhne a povolí.

Jak funguje teploměr

Dole v teploměru je baňka s kapalinou (obarvený líh, dříve rtuť).

Z baňky vede nahoru velmi tenká trubička.

Když se teploměr ohřeje, kapalina se roztáhne a vystoupá trubičkou výš.

Když se ochladí, kapalina se smrští a klesne.

Vedle trubičky je stupnice, na které přečteš teplotu.

Digitální teploměrNemá kapalinu. Uvnitř je malé elektronické čidlo, které teplotu změří a ukáže číslo na displeji.Lékařský teploměr, který po změření pípne.

Teploty pod nulou

Když mrzne, teplota klesne pod 0 °C. Píšeme ji se znaménkem minus: −5 °C. Představ si teploměr jako číselnou osu: dole je zima, nahoře teplo. Na ose níž = chladněji.

Skok začíná na −5 °C a oteplí se o 25 °C. Kde skončí?

Ráno bylo −5 °C, odpoledne o 25 °C víc. Kolik bylo odpoledne?

Od −5 do 0 je 5 stupňů, zbývá 20. Výsledek 20 °C (−5 + 25 = 20).

Ráno −3 °C, v poledne 8 °C. O kolik se oteplilo?

Z −3 na 0 jsou 3 °C, z 0 na 8 je 8 °C. Celkem 3 + 8 = 11 °C.

✗−10 °C je víc než −2 °C, protože 10 je víc než 2.

✓−10 °C je méně (chladněji) než −2 °C.

Pod nulou platí: čím větší číslo za mínusem, tím je zima větší. Na ose leží −10 níž než −2.

Teplotu měříme teploměrem ve °C. Kapalina v teploměru se teplem roztahuje a stoupá. Led taje při 0 °C, voda vře při 100 °C.

Stupnice a roztažnost

O čem to je

Proč mají koleje mezi kusy mezery? Proč se dráty mezi sloupy v létě víc prověšují? Obojí má na svědomí teplo.

Poznáš, jak vznikla stupnice teploměru, jak se teplota zapisuje a proč s ní musí počítat stavitelé.

Nové pojmy

TeplotaČíslo, které říká, jak je něco teplé. Značka t, jednotka stupeň Celsia (°C).Voda z kohoutku má asi 10 °C, čaj asi 70 °C.

Teplotní roztažnostLátky se při zahřátí roztahují (zvětšují) a při ochlazení smršťují (zmenšují). Je to jen nepatrně, ale u dlouhých věcí je to znát.Ocelový most dlouhý stovky metrů je v létě o několik centimetrů delší než v zimě.

Dilatační spáraÚmyslně nechaná mezera, do které se může materiál roztáhnout, aby nepopraskal.Mezery na mostech, mezi panely betonu, mezi kolejnicemi.

Jak vznikla Celsiova stupnice

Teploměr se ponoří do tajícího ledu. Kde je hladina kapaliny, napíše se 0.

Teploměr se dá do vroucí vody. Kde je hladina, napíše se 100.

Vzdálenost mezi značkami se rozdělí na 100 stejných dílků. Každý dílek je 1 °C.

Stejné dílky se nakreslí i pod nulu (−1, −2…) a nad 100.

0 °C – tání ledu
100 °C – var vody (za normálního tlaku vzduchu)
asi 36,5 °C – zdravé lidské tělo

Kelvin (K)Jednotka teploty, kterou používají vědci. Začíná na nejnižší možné teplotě, kterou nic nemůže mít: 0 K = −273,15 °C.Platí T = t + 273,15, kde T je teplota v kelvinech a t ve °C.

°C	K
−273,15	0
0	273,15
20	293,15
100	373,15

Vyzkoušej si to

U každé věci si nejdřív sám řekni, jak s ní souvisí teplotní roztažnost. Pak kartu otoč.

most – má dilatační spáry, jinak by se v horku zkroutil
koleje – mezi kolejnicemi bývají mezery
elektrické dráty – v létě se prověšují víc, v zimě se napnou
teploměr – roztažnost kapaliny využívá k měření

Kolik kelvinů je 0 °C a kolik 100 °C?

T = t + 273,15. Pro 0 °C: 273,15 K. Pro 100 °C: 100 + 273,15 = 373,15 K.

Proč se dráty elektrického vedení natahují s průvěsem a ne napnuté?

V zimě se dráty smrští. Kdyby byly napnuté už v létě, v mrazu by se zkrátily a mohly by prasknout.

✗Voda vře vždycky přesně při 100 °C.

✓Při 100 °C vře voda za normálního tlaku vzduchu.

Vysoko v horách je tlak vzduchu menší a voda tam vře při nižší teplotě, například kolem 90 °C.

Celsiova stupnice: 0 °C tání ledu, 100 °C var vody. Látky se teplem roztahují, proto mosty a koleje mají spáry. T (K) = t (°C) + 273,15.

⏱️Měření času🧲Magnety