1Energia wewnętrzna
- Każde ciało składa się z cząsteczek, które bez przerwy chaotycznie się poruszają i zderzają. Mają więc energię kinetyczną. Przyciągają się też nawzajem, więc mają energię potencjalną.
- Energia wewnętrzna to suma energii kinetycznej i potencjalnej wszystkich cząsteczek ciała. Mierzymy ją w dżulach (J).
- Zależy od temperatury i od liczby cząsteczek: wanna ciepłej wody ma większą energię wewnętrzną niż kubek wody o tej samej temperaturze.
2Temperatura i termometr
- Temperatura jest miarą średniej energii kinetycznej chaotycznego ruchu cząsteczek. Im wyższa temperatura, tym szybciej średnio poruszają się cząsteczki.
Wyższa temperatura = szybszy ruch cząsteczek = większa ich średnia energia kinetyczna.
- Temperaturę mierzymy termometrem. Ciecz w termometrze (np. zabarwiony alkohol) przy ogrzewaniu rozszerza się i jej słupek rośnie.
- Wskazanie odczytujesz dopiero, gdy przestanie się zmieniać – wtedy termometr ma już tę samą temperaturę co badane ciało.
- Równowaga termiczna: ciała o tej samej temperaturze nie wymieniają ciepła. Herbata zostawiona na stole w końcu ma temperaturę pokoju.
Temperatura jest miarą
Im szybciej średnio poruszają się cząsteczki, tym wyższa temperatura.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
3Skale Celsjusza i Kelvina
- W skali Celsjusza 0 °C to temperatura topnienia lodu, a 100 °C – wrzenia wody pod normalnym ciśnieniem (1013 hPa).
- Jednostką temperatury w układzie SI jest kelwin (K). Zmiana o 1 K to zmiana o 1 °C – skale różnią się tylko położeniem zera.
- Zero bezwzględne: 0 K = −273,15 °C. Niższej temperatury nie ma, dlatego w skali Kelvina nie ma liczb ujemnych.
T = t + 273
- T – temperatura w skali Kelvina [K]; t – temperatura w skali Celsjusza [°C]; 273 – stała (dokładnie 273,15, w zadaniach zwykle 273).
- W USA używa się skali Fahrenheita: woda zamarza w 32 °F, a wrze w 212 °F.
4Przykład
- Dane: t = 37 °C (temperatura ciała). Szukane: T.
- Wzór: T = t + 273.
- Obliczenia: T = 37 + 273 = 310.
- Odpowiedź: T = 310 K. W drugą stronę odejmujesz: 250 K to 250 − 273 = −23 °C.
Pisanie „stopni Kelvina” i °K. Poprawnie: kelwin, symbol K bez kółeczka.
Woda ogrzała się od 20 °C do 50 °C. O ile wzrosła jej temperatura w skali Kelvina?
Zmiana o 1 °C to zmiana o 1 K, więc 50 − 20 = 30 K.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
✎Ściąga: Temperatura i energia wewnętrzna
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- Wyższa temperatura = szybszy ruch cząsteczek = większa ich średnia energia kinetyczna.
- T = t + 273
- Energia wewnętrzna to suma energii kinetycznej i potencjalnej wszystkich cząsteczek ciała. Mierzymy ją w dżulach (J).
- Temperatura jest miarą średniej energii kinetycznej chaotycznego ruchu cząsteczek. Im wyższa temperatura, tym szybciej średnio poruszają się cząsteczki.
- Równowaga termiczna: ciała o tej samej temperaturze nie wymieniają ciepła. Herbata zostawiona na stole w końcu ma temperaturę pokoju.
- Zero bezwzględne: 0 K = −273,15 °C. Niższej temperatury nie ma, dlatego w skali Kelvina nie ma liczb ujemnych.
?Quiz: powtórz przed kartkówką
8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.
Temperatura jest miarą
- Aśredniej energii kinetycznej cząsteczek
- Benergii wewnętrznej całego ciała
- Cilości ciepła zawartego w ciele
- Dmasy cząsteczek
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: średniej energii kinetycznej cząsteczek – Im szybciej średnio poruszają się cząsteczki, tym wyższa temperatura.
Temperatura 27 °C w skali Kelvina to
- A27 K
- B300 K
- C273 K
- D246 K
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: 300 K – T = t + 273 = 27 + 273 = 300 K.
Temperatura 350 K w skali Celsjusza to
- A350 °C
- B77 °C
- C623 °C
- D−77 °C
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: 77 °C – t = T − 273 = 350 − 273 = 77 °C.
Woda ogrzała się od 20 °C do 50 °C. O ile wzrosła jej temperatura w skali Kelvina?
- Ao 303 K
- Bo 273 K
- Co 323 K
- Do 30 K
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: o 30 K – Zmiana o 1 °C to zmiana o 1 K, więc 50 − 20 = 30 K.
Kiedy należy odczytać wskazanie termometru włożonego do wody?
- Agdy słupek zacznie opadać
- Bnatychmiast po włożeniu
- Cgdy wskazanie przestanie się zmieniać
- Dpo wyjęciu termometru z wody
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: gdy wskazanie przestanie się zmieniać – Termometr musi osiągnąć równowagę termiczną z wodą, czyli jej temperaturę.
Stykają się dwa ciała o tej samej temperaturze, ale o różnych masach. Co się dzieje?
- Aciepło płynie od cięższego do lżejszego
- Bnie wymieniają ciepła
- Coba się ogrzewają
- Dciepło płynie od lżejszego do cięższego
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: nie wymieniają ciepła – Ciała o równej temperaturze są w równowadze termicznej, więc ciepło nie płynie.
Która porcja wody ma największą energię wewnętrzną?
- A1 l wody o temperaturze 40 °C
- B10 l wody o temperaturze 20 °C
- C1 l wody o temperaturze 20 °C
- D10 l wody o temperaturze 40 °C
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 10 l wody o temperaturze 40 °C – Energia wewnętrzna rośnie z temperaturą i z liczbą cząsteczek, a 10 l w 40 °C ma ich najwięcej przy najwyższej temperaturze.
Co dzieje się z cząsteczkami gazu, gdy go ochładzamy?
- Akurczą się
- Bśrednio poruszają się szybciej
- Cstają się cięższe
- Dśrednio poruszają się wolniej
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: średnio poruszają się wolniej – Niższa temperatura oznacza mniejszą średnią energię kinetyczną cząsteczek, a nie zmianę ich rozmiaru.
Cały dział „Zjawiska cieplne”: ściąga i próbny sprawdzian →
Kartkówka albo sprawdzian już blisko?
Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.