Pohledy na vybrané téma

Měrná tepelná kapacita

Měrná tepelná kapacita udává teplo, které přijme nebo odevzdá těleso z dané látky o hmotnosti 1 kg při zahřátí o 1 °C.

Tepelná kapacita se značí c a její jednotkou je [kJ/kg.°C]. Tělesa z látek o malé měrné tepelné kapacitě (kovy) se rychle zahřejí, ale také rychle zchladnou. Říkáme jim tepelné vodiče. Naopak tělesa z látek o velké měrné tepelné kapacitě (voda, vzduch, dřevo, papír, sklo, porcelán) se zahřejí pomaleji, ale déle si teplotu udrží. Takovým látkám říkáme izolanty.

U všech látek se měrná tepelná kapacita zmenšuje s klesající teplotou a při teplotách blízkých 0 K (-273,15 °C) má velmi malou hodnotu. Z běžně známých látek má nejvyšší měrnou tepelnou kapacitu voda (4 180 J.K-1.kg-1).

Důsledkem je řada jevů:

  • Přímořské podnebí je teplotně stabilnější než vnitrozemské. Je to tím, že voda má vyšší měrnou tepelnou kapacitu než vrstvy pevné zemské kůry. Pobřežní vrstvy vody v moři se ohřívají i ochlazují pomaleji než povrch pevniny, což má vliv i na ochlazování a ohřívání vzduchu.
  • V technické praxi je voda vhodná jako chladicí kapalina (k chlazení motorů, jaderných reaktorů), nebo jako kapalina vhodná k přenosu energie (např. v ústředním topení).
  • S měrnou tepelnou kapacitou vody se setkáme také u starých úsloví: „Únor bílý, pole sílí“. Sníh totiž zadržuje v půdě teplo a tím brání, aby příliš nevymrzla. Teplota půdy pod sněhem je přibližně 0 °C, ale bez sněhu by byla třeba -20 °C.
  • Stejným způsobem využívají sněhu a ledu Eskymáci. Za polární zimy klesá teplota venku až na -60 °C. Na vnitřní straně iglú je však stále teplota 0 °C. Vyšší být nemůže, jinak by led začal tát. Ale stačí stěny iglú vyložit kožešinami, zapálit několik lampiček na tulení tuk, a uvnitř iglú je teplota přes 20 °C.
  • Princip termosky je jednoduchý: láhev, která má dvojité stěny. Prostor mezi nimi je vzduchoprázdný, je v něm vakuum. Vzhledem k tomu, že vakuum teplo nevede, nemůže se mezi stěnami přenášet. Takže si každá tekutina nalitá do termosky uchová dlouho svou původní teplotu. V zimě zůstane v lahvi čaj teplý a v létě limonáda chladná.

 

Obrázky
Graf 1 Měrná tepelná kapacita některých látek [kJ.kg<sup>-1</sup>.C<sup>-1</sup>]
Graf 1 Měrná tepelná kapacita některých látek [kJ.kg-1.C-1] xls; 51kB
Zdroj:Jiří Mikulčák: Matematické, fyzikální a chemické tabulky pro střední školy, 4. vyd. Praha: Prometheus. 2010. 210 s. ISBN: 978-80-7196-345-5
Odkazy