Transcript Слайд 1 - Нововолинське ВПУ

Урок 4
Перший закон термодинаміки.
Адіабатний процес.
Застосування першого закону
термодинаміки до різних процесів.
Нововолинське ВПУ
Викладач фізики
Стадник О.І.
Мета уроку:
освітня: 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»;
розвиваюча: розвивати логічне мислення учнів,
уміння аналізувати умову задач, розвивати вміння
спостерігати, глибоко аналізувати, зіставляти,
порівнювати, пояснювати явища;
виховна: виховувати впевненість у собі,
необхідність в знаннях.
Актуалізація опорних знань
1) Що називається ізотермічним
процесом?
2) Що називається ізохорним
процесом?
3) Що називається ізобарним
процесом?
4) Записати рівняння Мендєлєєва –
Клайперона.
5) Якими способами можна змінити
внутрішню енергію тіла?
6) Формула роботи газу.
7) Формула роботи зовнішніх сил над
газом.
Дослід “ Повітряне вогнево”
Вивчення нового матеріалу
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:
A1   A
A
U  A  Q
- робота зовнішніх сил над системою.
1 - робота системи над зовнішніми тілами.
A
Q  U  A
1
Кількість теплоти, переданої системі, витрачається на зміну
її внутрішньої енергії і на виконання системою роботи над
зовнішніми тілами.
1. Ізотермічний процес.
T  const
3 m
(внутрішня енергія газу не змінюється).
U  
RT
2 M
Q  A1 . Уся передана газу кількість теплоти витрачається на виконання роботи.
.
Якщо
Q 0
, то
A1  0
Якщо
Q0
, то
A1 0 , але A 0
.
2. Ізобарний процес.

р  const
Q  U  A1 Q  p(V2  V1 )  U
3. Ізохорний процес.
V  const А  0. U  Q
4. Адіабатний процес.

Процес у теплоізольованій системі
називають адіабатним.
U  A
U   A
1
Розв'язування задач

Як змінюється внутрішня енергія
одноатомного газу під час ізобарного
нагрівання? Ізохорного охолодження?
Ізотермічного стиснення?
3 m

RT
2 M
m
pV 
RT
M
U 
3
U  pV
2
(1)
(2)
(3)
Розв'язання




1. Під час ізобарного нагрівання (р  const) об’єм
збільшується. Отже, збільшується і
внутрішня енергія.
2. Під час ізохорного охолодження (V  const )
тиск зменшується за формулою (2), а за (3)
зменшується і внутрішня енергія.
3. під час ізотермічного стиснення ( T  const) і
pV  const . Отже внутрішня енергія
залишається сталою.
Задачі для самостійного
розв'язання

Яку роботу здійснює газ під час
ізобарного збільшення об'єму від 40
до 60 л? Тиск газу дорівнює 250 кПа.
Задачі для самостійного
розв'язання

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?
Цікаві питання з
термодинаміки


1) Чому самовари мають блискучу
поверхню, чим вона вкрита, яку роль
відіграє?
2) Щоб швидше закипів самовар, яку
воду треба влити в нього:сиру чи
кип’ячену?
Термодинаміка








3) Чому самовар "співає" перед тим, як має закипіти?
4) Чому ручки в самовара дерев’яні або пластмасові?
5) Колись були старовинні самовари, які розпалювали
трісками,
жаром, а чоботом роздували жар. Чому іноді самовар
загорявся, коли
його розігрівали без води?
6) Чи може розпаятися електричний самовар?
7) Чому чашка із повного самовара наповнюється швидше,
ніж з
того де води вже мало?
Термодинаміка



8) Чому кип’ятильник, що
знаходиться в самоварі розміщують
на дні, а не на кришці?
9) В чому полягає мала економічність
електричного самовара?
Продовжимо (отримаємо
бали)




1) Який чайник нагріється швидше?
2) Чому чайник «співає» перед тим як
має закипіти?
3) Від чого кришка чайника, іноді
починає на ньому
підстрибувати? І що роблять
виробники чайників щоб цього не
було?
Питання з термодинаміки:




1) В мене є два заварники. Який з них кращий:
металевий чифарфоровий?
2) Кажуть, що перед заварюванням, чайничок
потрібно обдати окропом. Навіщо?
3) Часто на заварничках чи самоварах можна
побачити "ляльку". Яку роль вона відіграє?
4) Якщо у вас під руками є дві ганчірки суха і
змочена холодною водою, якою ви скористаєтесь,
коли будете знімати чайник з вогню?
Домашнє завдання




Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко,
В.Ф.Савченко
Фізика 10 клас § 54.
Скласти цікаві задачі на
термодинаміку.
*Презентація “Основи
термодинаміки”
Література:
Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко Фізика 10 клас.






http://www.google.com.ua/search?
http://uk.wikipedia.
http://www.ukrreferat.com/index.php?referat=16667
http://sp.bdpu.org/theory/vpsergienko/3_Molekulyarna_fizika/2
_Osnovi_termodinamiki/molchp09.html
Підручник “Фізика” Гончаренко С.У.
http://studmed.ru/gendenshteyn-le-fzika-10-klas-rvenstandartu_f9c2481aef9.htm
Л.В. Непорожня, А.М. Петренко, О.А. Овсянніков, Ю.О.
Селезнов, Збірник завдань для ДПА.