💧 Změny skupenství

Koloběhem

O čem to je

Sníh na jaře roztaje. Louže v létě zmizí. Brýle se ti orosí, když přijdeš ze zimy dovnitř. Voda pořád mění svou podobu – a s ní i mnoho dalších látek.

Těmto dějům rozumí meteorologové (počasí), kuchaři i výrobci ledniček. Lednička totiž chladí právě díky změnám skupenství.

Nové pojmy

SkupenstvíPodoba látky: pevné (led), kapalné (voda), plynné (pára).Voda může být ve všech třech.
Tání a tuhnutíTání: pevná → kapalná (led → voda). Tuhnutí: kapalná → pevná (voda → led).Sníh na jaře taje, rybník v zimě zamrzá (tuhne).
Vypařování a kapalněníVypařování: kapalina → plyn. Kapalnění: plyn → kapalina.Prádlo uschne vypařováním. Orosené brýle = kapalnění páry.
VarZvláštní, prudké vypařování: probíhá v celé kapalině najednou, tvoří se bubliny. Jen při teplotě varu (voda asi 100 °C).Bublající voda v hrnci.
Sublimace a desublimaceSublimace: pevná → rovnou plyn, bez kapaliny. Desublimace: plyn → rovnou pevná látka.Suchý led mizí v páře (sublimace). Jinovatka na stromech (desublimace).

Voda dokola

Klikej na kroky a ke každému si řekni, jak se ten děj jmenuje.

  1. led taje → voda
  2. voda se vypařuje → pára
  3. pára kapalní → kapky
  4. voda tuhne → led

Vypařování v přírodě

Voda se vypařuje při každé teplotě, jen z povrchu. Rychleji, když je teplo, fouká vítr a má velkou plochu. Proto prádlo uschne nejrychleji rozvěšené za větrného slunečného dne.

Proč tě po koupání studí mokrá kůže, i když je teplo?
Voda na kůži se vypařuje. Na vypařování potřebuje teplo a bere ho z tvého těla. Kůže se ochladí.
Popiš, jak se voda z moře dostane zpátky do moře.
Voda se z moře vypaří → pára v oblacích zkapalní na kapky → spadne jako déšť → řeky ji odnesou zpět do moře.
✗Voda se vypařuje jen při 100 °C.
✓Vypařuje se při každé teplotě. Při 100 °C vře.

Louže uschne i v 15 °C. Teplota varu je jen hranice, kdy se tvoří bubliny v celé kapalině.

Šest změn: tání ↔ tuhnutí, vypařování (var) ↔ kapalnění, sublimace ↔ desublimace. Vypařování probíhá stále z povrchu, var jen při teplotě varu.

Teplota a teplo

O čem to je

Dej kostky ledu do vody a měř teplotu. Dokud v ní plave led, teploměr ukazuje 0 °C – i když hrnec ohříváš. Kam se ztrácí teplo? Tohle téma to vysvětlí.

Nové pojmy

TeploEnergie, která přechází z teplejšího tělesa na chladnější. V joulech (J), větší množství v kJ.Plotna předává teplo hrnci.
Teplota táníTeplota, při které pevná látka taje. Při stejné teplotě taky tuhne.Led taje při 0 °C, olovo asi při 327 °C.
Teplota varuTeplota, při které kapalina vře. Záleží na tlaku vzduchu.Voda za normálního tlaku 100 °C, na vysokých horách méně.
Skupenské teplo táníTeplo, které potřebuje 1 kg látky, aby při teplotě tání celý roztál. Teplota se přitom nemění.Led potřebuje 334 kJ na každý kilogram.

Proč teplota stojí

Zahříváš led o teplotě −10 °C. Teplota roste.
Při 0 °C led začne tát. Teplota se zastaví.
Dodávané teplo teď neohřívá, ale rozbíjí vazby mezi částicemi ledu.
Až všechen led roztaje, teplota vody zase začne růst.
Při 100 °C se to opakuje – voda vře a teplota stojí, dokud se nevypaří.

Obráceně: když voda tuhne nebo pára kapalní, látka teplo odevzdává. Například pára, která kapalní na tvé ruce, ji spálí víc než stejně horká voda.

Všech šest změn

ZměnaZ čeho → na coTeplo
tánípevné → kapalnépřijímá
tuhnutíkapalné → pevnéodevzdává
vypařování, varkapalné → plynnépřijímá
kapalněníplynné → kapalnéodevzdává
sublimacepevné → plynnépřijímá
desublimaceplynné → pevnéodevzdává
  • tání – pevné → kapalné
  • var – vypařování v celém objemu při teplotě varu
  • sublimace – pevné → plynné (suchý led, naftalen)
  • desublimace – plynné → pevné (jinovatka)

Zkus každou změnu popsat dřív, než kartu otočíš.

Kolik tepla potřebují 2 kg ledu o teplotě 0 °C, aby roztály?
Každý kilogram 334 kJ. Dva kilogramy: 2 · 334 = 668 kJ.
Proč se po vystoupení z vany cítíš chladněji než ve vodě?
Voda na kůži se vypařuje a vypařování přijímá teplo – bere ho z tvé kůže.
✗Při tání ledu stoupá teplota směsi vody a ledu.
✓Dokud led netaje celý, teplota zůstává 0 °C.

Všechno dodané teplo se spotřebuje na tání, na ohřívání nezbude.

Při tání a varu teplota stojí – teplo se spotřebuje na změnu skupenství. Tání, vypařování a sublimace teplo přijímají, opačné děje ho odevzdávají.