Vnitřní energie

1. Vojta potřeboval dopravit z obchodu do tábora balík se zmrzlinou. Aby mu zmrzlina cestou neroztála, rozhodl se ji zabalit do svého spacáku. Bude to fungovat? Vysvětlete.
2. Pavlína si všimla, že čaj v hrnci je stále horký, zatímco ten v jejím šálku už vychladl, přestože počáteční teplota byla stejná. Je to možné? Vysvětlete.
3. Sedli byste si v zimě v parku raději na kovovou, nebo dřevěnou lavičku? Vysvětlete.
4. Andrea tvrdí, že sníh může tvořit dobrou tepelnou izolaci v mrazivém počasí. Je to možné? Vysvětlete.
5. Ve Středomoří mají tradiční domy silné kamenné zdi, zatímco ve Skandinávii jsou stavby zpravidla ze dřeva. Vysvětlete.

Zpětné získávávání tepla (rekuperace) z odpadního vzduchu v současné době nachází velké uplatnění ve stavebnictví. Vzduch, který odchází z budovy, odevzdává teplo čerstvému přicházejícímu vzduchu. Navrhněte princip konstrukce takového zařízení.

V tabulce vidíte, jaká je průměrná roční spotřeba primární energie na obyvatele ve vybraných zemích. Na základě toho odpovězte na otázky:

1. Kolik tun ropy by za rok spotřeboval průměrný občan USA, pokud by ropa pokrývala 100 % jeho primární energie? Výhřevnost ropy je přibližně stejná jako výhřevnost nafty.
2. S jakým příkonem spotřebovává energii průměrný občan Švýcarska?
3. Kolik m² fotovoltaických panelů by potřeboval průměrný občan ČR k pokrytí své spotřeby primární energie? V podnebných podmínkách České republiky solární panel o ploše 1 m² vyrobí přibližně 160 kWh elektrické energie za rok.

Na obrázku vidíte příklady chladičů používaných ke chlazení procesorů – aktivní a pasivní. Na základě obrázku vysvětlete rozdíl mezi aktivním a pasivním chlazením. Zdůvodněte tvar chladičů.

1. Jaká bude výsledná teplota po smíchání 20 l vody o teplotě 25 °C se 4 l vody o teplotě 4 °C?
2. Kolik vody o teplotě 15 °C musíme přilít do litru vody o teplotě 95 °C, aby výsledná teplota byla 70 °C?
3. V jakém poměru musíme mísit horkou vodu z kotle o teplotě 56 °C se studenou o teplotě 16 °C, abychom získali výslednou teplotu vody 40 °C?

Jaká bude výsledná teplota po smíchání 1 dl vody o teplotě 20 °C s 1 dl lihu o teplotě 0 °C?

Cílem měření bylo určit měrnou tepelnou kapacitu neznámé látky. 200 g této látky o teplotě 29,9 °C bylo smícháno se 120 g vody o teplotě 15 °C. Teplota se ustálila na 22,4 °C. Určete měrnou tepelnou kapacitu neznámé látky.

Vypočtěte, jak dlouho bude trvat ohřátí 1 litru vody do varu z teploty 15 °C na 90 °C pomocí rychlovarné konvice o výkonu 2 kW.

V tabulce jsou uvedeny měrné tepelné kapacity a molární hmotnosti čtyř vybraných kovů. Vypočítejte ke každému kovu jeho molární tepelnou kapacitu. To je množství energie potřebné k ohřátí 1 molu látky o 1 K.

Výhřevnost benzínu je 44 000 kJ ⋅ kg⁻¹, jeho hustota je 720 kg ⋅ m⁻³. Běžný osobní automobil dokáže na jeden litr benzínu ujet asi 20 km. Benzín je ale možné použít třeba jako palivo v turistickém vařiči. Kolik vody byste dokázali přivést k varu spálením litru benzínu při 50 % účinnosti ohřevu? Počáteční teplota vody je 20 °C.

Pavel spotřebuje ročně 40 m³ teplé vody. Zajímalo by ho, kolik zemního plynu spotřebuje k ohřevu vody za rok. Jaké parametry jsou při výpočtu důležité? Proveďte odhad jeho spotřeby.

Teploměr s tepelnou kapacitou 46 J ⋅ K⁻¹ ukazoval 15 °C. Byl celý ponořen do 300 g vody kvůli změření její teploty. Po ustálení teploměr ukazoval 44,4 °C. Jaká byla teplota vody před měřením?

Tomáš si chce koupit elektrický průtokový ohřívač vody. Voda se ohřívá z 15 °C na 45 °C.

Jaká je souvislost výkonu ohřívače a průtoku vody ohřívačem (udává se většinou v litrech za minutu)? Bude pro průtok 10 litrů za minutu stačit výkon 15 kW?

Určete teplo, které projde za jednu hodinu plochou 1 m² cihlové zdi o tloušťce 0,5 m, jestliže vnitřní povrch má teplotu 18 °C a vnější povrch teplotu –2 °C. Součinitel tepelné vodivosti pro cihlovou zeď je 0,84 W ⋅ m⁻¹ ⋅ K⁻¹.