Jarní prohlídka vašeho domu ZDARMA. Více zde.

DOTACE: Nová zelená úsporám připravilo nový dotační titul na zateplení - NZÚ light. Přečtěte si, kolik můžete čerpat.

Tání

Co znamená pojem Tání

skupenská přeměna, kdy se pevná látka mění na kapalinu

Tání

Tání je fyzikální proces, při kterém dochází ke skupenské přeměně pevné látky na kapalinu. Tento proces nastává při určité teplotě, známé jako teplota tání, a vyžaduje specifické množství energie, které se nazývá latentní teplo tání.

Princip tání

Při tání pevné látky se přidává teplo, které zvyšuje vnitřní energii částic látky. Jakmile dosáhne teplota látky jejího bodu tání, začne docházet k narušování pevných vazeb mezi částicemi v krystalické mřížce. Energie dodaná během tání se používá k překonání těchto vazeb, aniž by se dále zvyšovala teplota látky. Tento proces pokračuje, dokud se všechna pevná látka nezmění na kapalinu.

Teplota tání

Teplota tání je specifická teplota, při které se pevná látka začne měnit na kapalinu. Teplota tání je charakteristická pro každou látku a závisí na povaze mezimolekulárních sil, které drží částice v pevném stavu. Například teplota tání ledu (čisté vody) je 0 °C, zatímco teplota tání železa je přibližně 1538 °C.

Latentní teplo tání

Latentní teplo tání (také známé jako entalpie tání) je množství tepla, které musí být dodáno k přeměně 1 kilogramu pevné látky na kapalinu při konstantní teplotě (teplotě tání). Latentní teplo tání je specifické pro každou látku a udává se v jednotkách joule na kilogram (J/kg).

L=Q/m

kde:

  • L je latentní teplo tání (J/kg)
  • Q je množství dodaného tepla (J)
  • m je hmotnost látky (kg)

Příklady teplot tání a latentního tepla tání

  • Led: Teplota tání 0 °C, latentní teplo tání přibližně 334 kJ/kg
  • Železo: Teplota tání 1538 °C, latentní teplo tání přibližně 276 kJ/kg
  • Hliník: Teplota tání 660 °C, latentní teplo tání přibližně 397 kJ/kg
  • Zlato: Teplota tání 1064 °C, latentní teplo tání přibližně 64 kJ/kg

Aplikace tání v praxi

Může být ilustrací nefunkční, neúplně, nebo chybějící tepelně izolační vrstvy, kdy k tání sněhu na střeše dochází dříve, než u sousedních objektů. 

Proces tání je důležitý v mnoha průmyslových a vědeckých aplikacích:

  • Metalurgie: Tání kovů je základním krokem v metalurgii, kde se kovy taví a formují do požadovaných tvarů. Například při výrobě oceli se železná ruda taví a kombinuje s uhlíkem a dalšími prvky.
  • Potravinářství: Tání je klíčové při výrobě čokolády a jiných cukrovinek, kde je třeba kontrolovat teplotu tání k dosažení správné textury a vzhledu.
  • Kryogenní technologie: Tání hraje roli v kryogenních technologiích, kde se využívá nízkých teplot k uchovávání biologických vzorků nebo při výrobě zkapalněných plynů, jako je zkapalněný kyslík nebo dusík.
  • Stavebnictví: Tání materiálů, jako jsou ledy nebo sníh, je důležitým faktorem při navrhování a údržbě stavebních konstrukcí, zvláště v chladných klimatických podmínkách.

Přírodní příklady tání

  • Ledovce a sníh: Tání ledovců a sněhu je klíčovým procesem v hydrologickém cyklu, který ovlivňuje hladiny řek, zásoby podzemní vody a mořské ekosystémy.
  • Přeměna minerálů: V geologii tání minerálů hraje roli při tvorbě magmatických hornin a vulkanické činnosti, kde magma vzniká táním hornin v zemské kůře a plášti.

Experimenty a demonstrace

Tání je často demonstrováno v laboratorních podmínkách, aby se studenti seznámili s jeho principy:

  • Tání ledu: Demonstrace tání ledu v kádince, kde se sleduje změna teploty a přechod z pevného stavu na kapalný.
  • Kalorimetrie: Použití kalorimetru k měření latentního tepla tání různých látek, což pomáhá studentům pochopit energetické změny během tání.

Tání je základní fyzikální proces, který hraje důležitou roli v přírodě i průmyslu. Porozumění principům tání, včetně teploty tání a latentního tepla tání, je klíčové pro řadu technických a vědeckých aplikací. Tento proces ilustruje, jak se energie může přeměňovat a jak různé látky reagují na teplotní změny, což je nezbytné pro mnoho praktických a teoretických oborů.

Nová zelená úsporám Light - dotace 2024 ×