Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку




Скачати 43.91 Kb.
НазваПерший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку
Дата04.07.2013
Розмір43.91 Kb.
ТипЗакон
nauch.com.ua > Физика > Закон
Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас.

Мета уроку: ввести перший закон термодинаміки, пояснити його фізичну сут­ність та значення для опису процесів молекулярної фізики; показати, як застосувати перший закон термодинаміки для ізопроцесів; ввести поняття «адіабатний процес»; розвивати логічне мислення учнів, уміння аналізу­вати умову задач, розвивати вміння спостерігати,глибоко аналізувати, зіставляти, порівнювати,пояснювати явища; виховувати впевненість у собі, необхідність в знаннях.

^ Тип уроку: комбінований урок.

Хід уроку.

І. Організаційний момент.

Оголошення теми і мети уроку.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Фізичний диктант.

1. Що називають внутрішньою енергією системи?

2. Які існують способи зміни внутрішньої енергії тіла?

3. Як відбувається обмін внутрішньої енергії між тілами при теплопередачі?

4. Питома теплоємність сталі 460Дж/(кг∙К). Що це означає?

5. Як обчислюють кількість теплоти, яка необхідна для плавлення кристалічного тіла?

6. Що називають питомою теплотою пароутворення?

7. За якою формулою визначається внутрішня енергія ідеального газу (одноатомного і багатоатомного)?

8. Наведіть приклади зміни внутрішньої енергії шляхом здійснення роботи чи теплопередачі.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

План вивчення нової теми:

• Перший закон термодинаміки.

• Застосування першого закону термодинаміки до ізопроцесів.

• Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до адіабатного процесу.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

Закон збереження і перетворення енергії, поширений на теплові явища, називають першим законом термодинаміки.

І закон: зміна внутрішньої енергії системи у випадку переходу її з одного стану в інший дорівнює сумі роботи зовнішніх сил і кількості теплоти, переданої системі: .

.

- робота зовнішніх сил над системою.

- робота системи над зовнішніми тілами.

.

Кількість теплоти, переданої системі, витрачається на зміну її внутрішньої енергії і на виконання системою роботи над зовнішніми тілами.

^ 1. Ізотермічний процес.

(внутрішня енергія газу не змінюється). .

. Уся передана газу кількість теплоти витрачається на виконання роботи.

Якщо , то .

Якщо , то , але .

2. Ізобарний процес.

. ,

3. Ізохорний процес.

. .

Якщо газ нагрівається, то і ; його внутрішня енергія збільшується.

Під час охолодження газу і . Зміна внутрішньої енергії від’ємна і внутрішня енергія газу зменшується.

4. Адіабатний процес.

Процес у теплоізольованій системі називають адіабатним.

, або .

При стисканні газу без теплообміну з навколишнім середовищем його внутрішня енергія збільшується, при розширенні – зменшується. Тому під час адіабатного стискання температура газу підвищується, а в разі адіабатного розширення – знижується.

На мал. 57 подано графік адіабатного процесу. При адіабаті зміна тиску від об’єму відбувається швидше, ніж при ізотермі.. Це пояснюється тим, що при адіабатному стисненні збільшення тиску газу зумовлено не тільки зменшенням його об’єму, як при ізотермічному стисненні, а й підвищенням температури.

О
холодженням газу під час адіабатного розширення пояснюється утворення хмар. Адіабатичне розширення потоку нагрітого повітря і ненасиченої пари з нижніх до верхніх шарів атмосфери є основною причиною зниження потоку, конденсації водяної пари та утворення хмар. При опусканні повітряних мас відбувається зворотний адіабатичний процес, внаслідок якого температура підвищується. На адіабатичне нагрівання й охолодження повітря в атмосфері накладаються ще й теплові ефекти, спричинювані тепловим випромінюванням, теплопровідністю, конвекцією, а також випаровуванням та конденсацією. В сухому та ненасиченому повітрі зниження чи підвищення температури на кожні 100 м дорівнює 10 °C. У повітрі, насиченому водяною парою — приблизно 0,5 °C.



При адіабатичному розширенні внутрішня енергія робочого тіла повинна зменшуватись.

Висновок: під час адіабатного стискування тіла внутрішня енергія його збільшується, а при адіабатичному розширенні — зменшується. Виконана робота при цьому дорівнює за величиною і протилежна за знаком зміні внутрішньої енергії системи.

^ Другий закон термодинаміки виражає необоротність процесів у природі та вказує напрям можливих енергетичних процесів:

неможливий процес, єдиним результатом якого є передача енергії у формі теплоти від менш нагрітого тіла до більш нагрітого.

^ V. Розв’язування задач.

№1. Порівняйте внутрішні енергії однакових мас аргону і гелію при однаковій температурі.



Внутрішня енергія гелію в 10 разів більша.

№2. Як змінюється внутрішня енергія одноатомного газу під час ізобарного нагрівання? Ізохорного охолодження? Ізотермічного стиснення?

(1)

(2)

(3)

1. Під час ізобарного нагрівання () об’єм збільшується. Отже, збільшується і внутрішня енергія.

2. Під час ізохорного охолодження () тиск зменшується за формулою (2), а за (3) зменшується і внутрішня енергія.

3. під час ізотермічного стиснення () і . Отже внутрішня енергія залишається сталою.

3. Яку роботу здійснює газ під час ізобарного збільшення об'єму від 40 до 60 л? Тиск газу дорівнює 250 кПа.

4. У циліндрі під тиском 0,2 МПа міститься 2 м3 повітря за температури 10°С. Якою буде виконана робота під час ізобарного нагрівання пові­тря до температури 20 °С?

VІ. Підсумок уроку.

Домашнє завдання: вивчити конспект.





Додати документ в свій блог або на сайт

Схожі:

Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку iconУроку
Назва роботи. Розробка циклу уроків з фізики з використанням елементів розвиваючого та інтерактивного навчання. «Основи термодинаміки»...

Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку iconЕлектричний струм в рідинах та його використання. 11 клас. Мета уроку
Мета уроку: з’ясувати природу процесів, що зумовлюють електричний струм в електролітах, повторити І поглибити поняття електричної...

Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку iconДругий закон термодинаміки та його значення
Землі камінь раптом злетів у повітря завдяки тому, що теплова енергія його (І навколишніх) молекул перетворилося в кінетичну енергію...

Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку iconТема уроку: Третій закон динаміки Ньютона. 10 клас. Мета уроку
Навчальна: на конкретних прикладах розкрити суть третього закону динаміки Ньютона І переконати учнів в одночасному існуванні дії...

Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку iconЗакон термодинаміки. Термодинаміка. Термодинамічна система
С. Карно, як наука сформувалася в першій половині ХІХ ст., її виникнення І розвиток були зумовлені створенням теплових двигунів....

Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку iconЕлектричний струм. Електричне коло. Джерела та споживачі електричного струму. 11 клас. Тип уроку
Мета уроку: ознайомити учнів із принципом роботи різних джерел електричного струму, основними елементами електричного кола; продовжити...

Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку iconЕлектричне коло. Джерела електричного струму. Гальванічні елементи....
Мета уроку: ознайомити учнів із принципом роботи різних джерел електричного струму, основними елементами електричного кола; продовжити...

Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку iconА Виникнення термодинаміки
До розуміння цього вчені прийшли не відразу. Для XVIII і першій половині XIX ст було характерно розуміти теплоту як невагому рідину...

Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку iconВимірювання швидкості руху молекул. (Дослід О. Штерна.) Пояснення...
Мета уроку: сформувати в учнів поняття про фізичні властивості речовин у різних агрегатних станах, використовуючи основні положення...

Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 10 клас. Мета уроку iconКонтрольна робота. 5 клас. Мета уроку
Мета уроку: перевірити рівень засвоєння знань учнів з теми «Рівняння. Розв’язування задач за допомогою рівнянь»; розвивати творче...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
nauch.com.ua
Головна сторінка