Teplo, teplota a termodynamika

14 augusta, 2017


Kvíz pre vás pripravil RNDr. Peter Kluvánek, PhD. Niektoré otázky môžu mať aj viac ako jednu správnu odpoveď.

Pôvodne si fyzici mysleli, že teplo je nevážiteľné fluidum. Neskôr sa dokázalo, že teplo je formou energie. Fyzikálnou jednotkou tepla preto je:
Po prijatí atomistickej hypotézy fyzici prehodnotili aj svoje chápanie teploty. Teplota je mierou:
Jednotkou termodynamickej (absolútnej) teploty T v sústave SI je kelvin (K). Bežne však teplotu vyjadrujeme v stupňoch Celzia a označujeme ju t. Ktorý vzťah vyjadruje správny prevod medzi teplotou v stupňoch Kelvina a Celzia?
Teplom a teplotou sa zaoberá termodynamika, stojaca na dvoch dôležitých vetách. Prvá veta termodynamická je v podstate zákonom zachovania energie. Jej dôsledkom je, že:
Druhá veta termodynamická môže byť vyjadrená viacerými spôsobmi. Obľúbená je najmä preto, že pojednáva o entropii a neustálom náraste neusporiadanosti v systémoch. Jej správne znenie je:
3 veta termodynamická hovorí, že nie je možné dosiahnuť teplotu absolútnej nuly. Niektoré systémy je možné považovať za systémy so zápornou absolútnou teplotou. Do záporných teplôt sa dostali cez nekonečnú teplotu, nie cez absolútnu nulu. Patrí sem:
Teplo je energia. Môže sa však premieňať na iné formy energie?
Geniálny inžinier Sadi Carnot okrem iného navrhol ideálny tepelný stroj (Carnotov stroj). Jeho účinnosť je, žiaľ, vždy menšia ako 100 % a žiaden iný ideálny ani reálny stroj nemá vyššiu účinnosť. Ukazuje sa, že táto účinnosť závisí len od 2 veličín:
Istý vynikajúci teoretický fyzik vymyslel zvláštnu bytosť, pomocou ktorej by bolo možné porušiť druhú vetu termodynamickú. Stačilo by, aby táto bytosť dokázala priestorovo separovať pomalšie a rýchlejšie molekuly v danom systéme. Meno tejto bytosti?
Stavová rovnica v sebe spája tzv. stavové veličiny pre daný systém. V prípade ideálneho plynu (medzi časticami, kt. ho tvoria pôsobia sily len pri zrážkach) je jej vyjadrenie veľmi jednoduché (T/absolútna teplota, p/tlak, V/objem, n/látkové množstvo)
Teplo v telese, alebo pri dotyku dvoch telies, prúdi tak, aby došlo k vyrovnaniu teploty. Mechanizmus prúdenia tepla možno vysvetliť pomocou predstáv o tepelnom pohybe atómov. Ako teda vysvetlíte, že drevo je na dotyk „teplejšie“ než oceľ?
Aby sa teleso zahrialo, je potrebné dodať mu určitú energiu/či už vo forme tepla al. mechanickej práce. Množstvo energie dodanej na ohriatie 1 kg látky o 1 kelvin/stupeň Celzia sa nazýva merná tepelná kapacita. Ktorá z týchto látok ju má najväčšiu?
Pri zmene stavových veličín, ako sú tlak, objem alebo teplota, existujú význačné procesy. Pri nich je vždy jeden zo stavových parametrov konštantný. Vyberte z nasledujúcich tvrdení nesprávne: