Učitavanje

5. Utjecaj topline na metale

Popis segmenata i interakcija u videolekciji. Nakon otvaranja pojedine interakcije ili anotacije, pomoću gumba Zatvori prikaz nastavite videolekciju.

Svg Vector Icons : http://www.onlinewebfonts.com/icon

Što ću naučiti

  • objasniti linearno rastezanje krutih tijela
  • analizirati princip rada i primjenu bimetala
  • usporediti svojstva metala
  • opisati promjene energije prilikom kidanja i nastajanja kemijskih veza i međudjelovanjima čestica
  • analizirati termodinamičke procese i sustave
  • rješavati fizičke probleme
  • istraživati fizičke pojave
  • analizirati svojstva, sastav i vrstu tvari
  • povezivati promjene s pretvorbom energije unutar sustava

#1 Zadatak

Koji metal četvrte periode ima najmanju gustoću? U polje za odgovor upišite simbol toga metala.

Promotrite prikazani 3D model kristalne slagaline. Istražite strukturne osobitosti modela te odredite koji tip jedinične ćelije izgrađuje prikazani model. Model možete okretati u prostoru.

Procjena znanja

Most je izgrađen od betona i ima 500 metara u duljini tijekom zime na temperaturi od -10°C. Koliko će se most produljiti tijekom ljeta kada temperatura dosegne 40°C? Koeficijent linearnog toplinskog rastezanja za beton je 1,2⋅10-5oC-1

Most će se proširiti za
ili

Pretpostavimo da se željeznička pruga od čelika u vrućem ljetnom danu produljila za 2 cm dužine svoje dužine od 200 m. Ako je početna temperatura pruge bila 15°C, koliko se temperatura morala povećati da bi prouzročila takvo produljenje? Koeficijent linearnog toplinskog rastezanja za čelik je 

1 , 2 · 10 - 5 ° C - 1

Bimetalna traka je izrađena od dvije različite koje su čvrsto spojene. Svaki metal ima svoj koeficijent . Kad se bimetalnoj traci temperatura poveća ili smanji, jedan metal se rasteže ili steže više od drugog, uzrokujući da se traka .
Jedna od najčešćih primjena bimetalnih traka je u bimetalnim
, koje se koriste za kontrolu temperature u uređajima kao što su peći, tosteri, grijalice, a čak i u industrijskim procesima.
Bimetalni elementi mogu se naći i u
, gdje služe kao zaštitni mehanizam za preveliku struju. Ako struja postane prevelika, bimetalni element se zagrije, savija i prekida strujni krug, sprječavajući daljnje oštećenje.

osiguračima
toplinskog rastezanja
termostatima
savija
metalne trake

termostatima

Poredajte navedene metale prema povećanju gustoće počevši s metalom najmanje gustoće.

1. željezo
2. natrij
3. kalcij
4. krom

Aluminij kristalizira u jediničnoj ćeliji čiji je model prikazan na slici. Koja je jedinična ćelija aluminija i koliko iznosi broj atoma po jediničnoj ćeliji?

5. Utjecaj topline na metale

Popis segmenata i interakcija u videolekciji. Nakon otvaranja pojedine interakcije ili anotacije, pomoću gumba Zatvori prikaz nastavite videolekciju.

Svg Vector Icons : http://www.onlinewebfonts.com/icon

Što ću naučiti

  • objasniti linearno rastezanje krutih tijela
  • analizirati princip rada i primjenu bimetala
  • usporediti svojstva metala
  • opisati promjene energije prilikom kidanja i nastajanja kemijskih veza i međudjelovanjima čestica
  • analizirati termodinamičke procese i sustave
  • rješavati fizičke probleme
  • istraživati fizičke pojave
  • analizirati svojstva, sastav i vrstu tvari
  • povezivati promjene s pretvorbom energije unutar sustava
Pojmovnik

Povezane lekcije

Popis povezanih videolekcija za čitače ekrana

  1. Tema 3: Toplina - Ishodi učenja: istraživati fizičke pojave, povezivati pojavu novih svojstava s promjenom složenosti organizacijskih razina u organizmu, usporediti prilagodbe organizama na životne uvjete te ih povezati s evolucijom živoga svijeta na zemlji, objašnjavati protjecanje i pretvorbe energije na razini organskih sustava i organizama, analizirati svojstva, sastav i vrstu tvari, povezivati promjene s pretvorbom energije unutar sustava, analizirati izmjenu energije između sustava i okoline i povezuje ih s promjenama tijekom kemijske reakcije, povezivati rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama, primjenjivati matematička znanja i vještine, računati volumen i oplošje geometrijskih tijela, analizirati termodinamičke procese i sustave, rješavati fizičke probleme, izražavati svoj literarni doživljaj i obrazlaže stavove o književnom tekstu, uspoređivati književne tekstove prema temi ili žanru na sadržajnoj i izraznoj razini i primjenjivati književnoteorijske pojmove
    1. Videolekcija 3.1: Pretvorbe energije - Ishodi učenja: prepoznati vrste termodinamičkih sustava, analizirati termodinamičke sustave i procese, prepoznati načine prijenosa topline na primjerima, objasniti promjenu unutarnje energije toplinom i radom, tumačiti I. zakon termodinamike na primjerima, povezati promjene s pretvorbama različitih oblika energije, razlikovati egzotermne od endotermnih procesa na osnovi promjene temperature sustava i okoline tijekom kemijske reakcije, povezati promjene i procese s izmjenama energije između sustava i okoline (rad i toplina), analizirati smjer izmjene energije između sustava i okoline, odrediti promjenu temperature tijekom kemijske promjene, analizirati izmjenu energije između sustava i okoline i povezivati ih s promjenama tijekom kemijske reakcije, primjenjivati matematička znanja i vještine, povezivati rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama
    2. Videolekcija 3.2: Toplinski kapacitet - Ishodi učenja: prepoznati razliku između temperature i topline, objasniti toplinski kapacitet i specifični toplinski kapacitet, povezati promjene i procese s izmjenama energije između sustava i okoline, razlikovati egzotermne od endotermnih procesa na osnovi promjene temperature sustava i okoline tijekom promjene agregacijskih stanja, izračunati promjenu temperature povezujući specifični toplinski kapacitet i masu te množinu tvari, odrediti iznos standardne entalpije fazne promjene prema zadanoj standardnoj entalpiji suprotne fazne promjene, analizirati termodinamičke procese i sustave, rješavati fizičke probleme, istraživati fizičke pojave, povezivati promjene s pretvorbom energije unutar sustava, analizirati izmjenu energije između sustava i okoline i povezivati ih s promjenama tijekom kemijske reakcije, primjenjivati matematička znanja i vještine, primjenjivati termodinamiku na stvarne situacije
    3. Videolekcija 3.3: Toplina i organizmi - Ishodi učenja: objasniti izvore topline, primijeniti Richmannovo pravilo, razumjeti ulogu osjeta ugode i wind chill faktora, usporediti prilagodbe organizama na specifične temperaturne životne uvjete, usporediti korištenje metaboličke topline endotermnih i ektotermnih organizama, objasniti pojam topline, objasniti važnost odnosa površine i volumena kao ograničavajućeg čimbenika održavanja temperature tijela, objasniti kako omjer površine i volumena organizma utječe na brzinu izmjene tvari i na održavanje mehanizama regulacije topline višestaničnih organizama, analizirati termodinamičke procese i sustave, rješavati fizičke probleme, istraživati fizičke pojave, objasniti protjecanje i pretvorbe energije na razini organskih sustava i organizama, objasniti održavanje i narušavanje homeostaze u različitih organizama
    4. Videolekcija 3.4: Razvoj i primjena temperaturnih ljestvica - Ishodi učenja: rješavati fizičke probleme, analizirati termodinamičke procese i sustave, usvojiti razliku temperature i topline, objasniti vrste i razvoj temperaturnih ljestvica kroz povijest, uočiti razliku u radu i primjeni termometara i termostata, koristeći terminologiju književne teorije analizirati dijelove teksta na sadržajnoj i formalnoj razini, obrazlagati svoje mišljenje i stavove o književnom tekstu i potkrepljivati ih primjerima, povezivati tekst s aktualnim situacijama na temelju iskustva, izražavati svoj literarni doživljaj i obrazložiti stavove o književnom tekstu, istraživati fizičke pojave
    5. Videolekcija 3.6: Toplinsko širenje i arhitektura - Ishodi učenja: objasniti linearno i volumno toplinsko širenje čvrstih tijela, objasniti toplinsko širenje tvari s pomoću čestično-kinetičkog modela, povezati koeficijente linearnog i volumnog širenja tijela, prepoznati i opisati uspravnu prizmu, piramidu, valjak, stožac i kuglu, odrediti elemente (duljine bridova, volumen, oplošje, polumjer baze…) prizme, valjka, piramide, stošca, kugle te rotacijskih tijela, računati volumen i oplošje geometrijskih tijela, analizirati termodinamičke procese i sustave, rješavati fizičke probleme, istraživati fizičke pojave
    6. Videolekcija 3.7: Energijske potrebe čovjeka - Ishodi učenja: izračunati reakcijsku entalpiju koristeći standardne entalpije kemijskih veza, opisati promjene energije prilikom kidanja i nastajanja kemijskih veza i međudjelovanjima čestica, analizirati izmjenu energije u obliku topline između sustava i okoline u kalorimetrijskoj bombi, uočiti važnost pravilne prehrane, objasniti građu i ulogu probavnog sustava čovjeka, objasniti protjecanje i pretvorbe energije na razini organskih sustava i organizma, povezivati pojavu novih svojstava s promjenom složenosti organizacijskih razina u organizmu, primjenjivati matematička znanja i vještine, povezivati promjene s pretvorbom energije unutar sustava, opisati primjenu energije koju hranom unosimo u svoj organizam, objasniti kako se hrana pretvara u energiju