# Teplota

# 1. Vzdělávací cíl

Žák chápe pojem teplota jako fyzikální veličinu.
Žák rozlišuje různé jednotky teploty a umí je převádět.
Žák se seznámí se způsoby měření teploty.
Žák porozumí významu teploty v každodenním životě i v technické praxi.

# 2. Úvodní motivační část

Otázka: „Co znamená, když řekneme, že je něco teplé nebo studené?“
Diskuse: subjektivní vnímání teploty, proč se lidé mohou shodnout/neshodnout.
Přechod: měření teploty není jen pocit, ale vědecky definovaná veličina.

# 3. Výklad pojmu

Teplota vyjadřuje míru tepelné energie částic.
Čím rychleji se částice pohybují, tím je teplota vyšší.
Teplota je základní termodynamická veličina.

# 4. Jednotky a převody

Kelvin (K) – základní jednotka SI
Stupeň Celsia (°C) – nejběžnější v Evropě
Stupeň Fahrenheita (°F) – používaný v USA

Převody:

°C = K – 273,15
K = °C + 273,15
°F = (°C × 9/5) + 32

# 5. Stupnice teploty

Absolutní (Kelvinova) – začíná na 0 K = -273,15 °C
Relativní (Celsiova, Fahrenheitova) – založena na bodech tuhnutí a varu vody

# 6. Měření teploty

Kontaktní: rtuťové a lihové teploměry, odporové čidla (PT100, NTC), termočlánky
Bezkontaktní: infračervené pyrometry, termokamery

# 7. Význam teploty

Přírodní vědy – sledování fází látek, chemických reakcí
Medicína – měření tělesné teploty jako indikátor zdraví
Průmysl – řízení výrobních procesů, bezpečnost
Meteorologie – sledování počasí, klimatické změny

# 8. Speciální pojmy

Absolutní nula – nejnižší teoretická teplota (0 K)
Teplota tání, varu, sublimace – charakteristické body fázových přeměn
Termodynamická teplota – nezávislá na druhu látky

# 9. Didaktické tipy

Praktická ukázka: porovnat teplotu vody, ledu a horkého čaje
Experiment: měření teploty různými typy teploměrů (digitální, klasický)
Diskuse: proč se „pocitová teplota“ liší od měřené (vítr, vlhkost)
Mezipředmětové vazby: biologie (tělesná teplota), chemie (bod varu), zeměpis (klima)

# 10. Shrnutí

Teplota je měřitelná veličina, nikoli jen pocit.
Rozlišujeme různé stupnice a metody měření.
Má zásadní význam pro vědu, průmysl i každodenní život.

Teplota je v každém prostranství odlišná. Například venkovní teplota na slučníčku nebude přeci stejná jako v izolované budově (izolace = zdi) Proto jedna z možností ovlivnění teploty na senzoru je pomocí změny prostředí. viz. příklad 1

Druhá možnost je využít interaktivního ovlivnění teploty neboli změna teploty vlastním zásahem. Například k senzoru můžete postupně přibližovat zapálenou svíčku a při tom sledovat lineární zvyšování teploty na senzoru.

# Základní měření teploty v prostoru

# 1. Cíl

Změřit teplotu okolí (°C) pomocí přibaleného senzoru LaskaKit BME280.
Zobrazit aktuální hodnotu na displeji.
Volitelně průběžně logovat (zapisovat) data pro graf.

# 2. Pomůcky

BBC micro:bit
USB-A/microUSB kabel
počítač Pro logování dat nejpohodlněji MakeCode (V2 umí ukládat i do vnitřní paměti), případně seriový záznam do PC.

# 3. Co to dělá

Tlačítko A: jednorázově ukáže aktuální teplotu (např. „23C“).
logování (měří co 10 s).
V logování se data zapisují do Data Loggeru.

# 4. Stažení dat / graf

v MakeCode klikni Show data → uvidíš tabulku i graf → Download CSV.

# 5. Časté chyby a tipy

Držení v ruce: přidáš teplo z dlaně ⇒ výsledek je vyšší.
Příliš krátké měření: teplota v místnosti kolísá, vezmi více vzorků.
Kalibrace: porovnej s referenčním teploměrem a aplikuj jednoduchý offset.

# Krok po kroku

# Finální kód

# Jak přivodit roveru strach z tepla

# 1. Cíl

Naučit se číst teplotu z přibaleného senzoru LaskaKit BME280.
Naprogramovat vozítko, aby při překročení určité teploty začalo couvat.
Procvičit práci s podmínkami (if–then–else) v programu.

# 2. Pomůcky

BBC Micro:bit v2
Vozítko Robotrix (s držákem pro Micro:bit)
USB-A/microUSB kabel
Počítač s připojením k makecode.microbit.org
Zdroj tepla (např. svíčka, fén, zapalovač – vždy pod dohledem učitele)

# 3. Co to dělá

Vozítko normálně stojí (nebo jede dopředu).
Pokud Micro:bit zjistí teplotu vyšší než nastavený limit (např. 35 °C), vozítko se rozjede dozadu (couvne).
Po ochlazení (teplota klesne pod hranici) se opět zastaví.
Otevři makecode.microbit.org → Nový projekt.
Vlevo otevři rozšíření Extensions a přidej ovládání pro Robotrix.
Sestav bloky (slovní návod):
- vytvoř proměnnou T a do ní ulož hodnotu z bloku temperature (°C),
- vlož podmínku if T > 35 then … else …,
- pokud T > 35 → nastav motory na couvání,
- jinak → zastav motory.

# 4. Testování

Přilož ke senzoru zdroj tepla (např. svíčku, ruku nebo proud horkého vzduchu z fénu).
Sleduj, zda se vozítko rozjede dozadu.
Po oddálení zdroje tepla by se mělo zastavit.

# 5. Časté chyby a tipy

Nízká hranice – pokud je nastavena moc nízko, robot reaguje už na pokojovou teplotu. Zvýšete na 35–40 °C.
Svíčka příliš blízko – může poškodit Micro:bit. Drž zdroj tepla alespoň 5 cm od senzoru.
Motory jedou opačně – pokud jede dopředu místo dozadu, prohoď bloky motorů.
Bezpečnost – pracuj se svíčkou vždy jen pod dohledem, bezpečnější je použít fén.

# Krok po kroku

# Finální kód

# LED pásek jako teploměr

# 1. Cíl

Naučit se číst teplotu z přibaleného senzoru LaskaKit BME280.
Vizualizovat teplotu pomocí LED pásku připojeného k vozítku Robotrix.
Naprogramovat postupné rozsvěcení LED podle teploty (škála: 0 °C = nic, 100 °C = všechny LED).

# 2. Pomůcky

BBC Micro:bit v2
Vozítko Robotrix (s držákem pro Micro:bit a připojeným LED páskem)
USB-A/microUSB kabel
Počítač s připojením k makecode.microbit.org
Zdroj tepla (např. ruka, fén, svíčka – s dohledem učitele)

# 3. Co to dělá

Micro:bit změří aktuální teplotu.
Podle naměřené hodnoty se na LED pásku rozsvítí jen část LED.
Například:
- 0 °C → žádná LED,
- 25 °C → svítí čtvrtina LED pásku,
- 50 °C → svítí polovina,
- 75 °C → tři čtvrtiny,
- 100 °C → svítí celý pásek.

Postup v MakeCode (slovní návod):

Otevři makecode.microbit.org → Nový projekt.
Vlevo otevři Extensions a přidej ovládání pro neopixel / LED strip.
Vytvoř proměnnou T a ulož do ní hodnotu z bloku temperature (°C).
Pomocí bloku map převeď hodnotu T z rozsahu 0–100 na rozsah 0–počet LED (např. 0–10).
Nastav LED pásek tak, aby se rozsvítilo právě tolik LED, kolik odpovídá naměřené teplotě.
Vlož vše do smyčky forever, aby se hodnoty neustále aktualizovaly.

# 4. Testování

Přilož ke senzoru teplo (ruka, fén) a sleduj, jak se postupně rozsvěcují LED diody.
Zkus ochladit (přiložením k oknu nebo chladnějšímu předmětu) a ověř, že LED ubývají.

# 5. Časté chyby a tipy

Rozsah teplot – běžná místnost má jen kolem 20–25 °C, takže je dobré si nastavit mapování třeba 0–40 °C místo 0–100 °C.
Špatně nastavený počet LED – ujisti se, že v programu máš stejný počet LED, jaký je fyzicky na pásku.
Pomalá změna – Micro:bit měří průměrně, změna teploty se projeví až po několika sekundách.
Bezpečnost – nepřikládej svíčku přímo k Micro:bitu, raději použij fén.