Transcript Розв `язування задач

Урок 3
Розв 'язування задач
Нововолинське ВПУ
Викладач фізики
Стадник О.І.
Мета уроку:
освітня: закріпити вивчений матеріал
в ході розв'язування задач;
розвиваюча: розвиток навичок аналізу та синтезу;
виховна: виховувати вміння взаємодії
в групах під час розв'язування задач.
Алгоритм розв'язування
задач













Задача 1. Вважаючи, що внутрішня енергія ідеального газу
складається з кінетичної енергії всіх його молекул, обчисліть ,
яку внутрішню енергію має 500г гелію при температурі Т=
300К.
Дано:
Розв'язання:
m = 500г
0,5кг
Гелій - одноатомний газ.
Вважатимемо
М = 4∙10-3 кг/моль
його ідеальним. Тоді Е =
3kT/2 - середня
Т = 300К
кінетична енергія одного
атома;
R = 8,31 Дж/моль ∙ К
k – стала Больцмана.
N = m Nа/М – кількість
атомів, де Nа U-?
число Авогадро.
Отже, U = E ∙ N = (3kT/2) ∙( m Nа/М) = 3mRT/2M$
[ U ] = (кг ∙ Дж ∙ К ∙ моль)/ (кг ∙ моль ∙ К) = Дж
U = (3 ∙ 0,5 ∙ 8?31 ∙ 300)/(2 ∙ 4 ∙ 10-3) = 4,67 ∙ 105 (Дж)
Відповідь: 4,67 ∙ 105 Дж
Задача для самостійної
роботи в зошитах
В балоні знаходиться аргон
масою 2 кг при температурі
2000С. Чому дорівнює
внутрішня енергія газу?
(відповідь: 183 кДж)
Алгоритм розв'язування
задач














Задача 2. Визначити роботу розширення 20л газу при
ізобарному нагріві від 270С до 1200С. Тиск газу 80 кПа.
Дано:
Розв'язання:
V1 = 20л
20 ∙ 10-3 м3
Для визначення роботи
необхідно визначити
Т1 = 270С
300К
зміну об'єму газу, так як
невідомо V2
Т2 = 1200С
397К
A = Р(V2 – V1)
3
Р = 80 кПа
80 ∙ 10 Па
При постійному тиску
маємо
співвідношення V1/V2 =
T1/T2
А-?
V2 = V1 ∙ T2 /T1
А = Р ( (V1 ∙ T2 /T1) - V1 )
[ А ] = Па м3 = (Н/м2) ∙ м3 = Н ∙ м = Дж
А = 80 ∙ 103 ( (20 ∙ 10-3 ∙ 397 / 300) - 20 ∙ 10-3) = 500 Дж
Відповідь: 500 Дж
Задача для самостійної
роботи в зошитах
В циліндрі під поршнем
знаходиться кисень. Визначте
масу кисню, якщо відомо, що
робота, яка виконується під
час нагріву газу від 273 К до
473 К, дорівнює 16 кДж. Тертя
не враховувати. (відповідь
0,31 кг).
Задачі на карточках
Порівняйте внутрішні енергії
однакових мас аргону і гелію при
однаковій температурі.
Дано :
M Ar  0,04кг / м оль
m He  0,004кг / м оль
m1  m2
T1  T2
U Ar
?
U He
U Ar
3 m
 
RT
2 M Ar
U He 
3 m

RT
2 M He
U Ar M He
1


U He M Ar 10
Фізичний диктант.
Дописати:
1) Внутрішня енергія – це ...
2) Зміна внутрішноьї енергії здійснюється двома
способами ...
3) Робота газу – це ...
4) Випаровування – це ...
5) Конденсація – це ...
6) Теплообмін – це ...
7) Тепловий рух – це ...
8) При збільшені кінетичної енергії, внутрішня енергія ...
Домашнє завдання



Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко,
В.Ф.Савченко
Фізика 10 клас § 54,
Запитання для самоперевірки
Запитання для
самоперевірки























Запитання для самоперевірки
1. Які тіла називають макроскопічними?
2. Що таке внутрішня енергія? Механічна енергія?
3. Чим відрізняється внутрішня енергія ідеального газу від внутрішньої енергії реального газу?
4. Від яких фізичних величин залежить внутрішня енергія тіла?
5. Наведіть приклади перетворення механічної енергії у внутрішню (і навпаки) у техніці та побуті.
6. Виведіть формулу внутрішньої енергії одноатомного ідеального газу.
7. Як визначити внутрішню енергію одноатомного ідеального газу через тиск і об'єм? Запишіть
формулу.
8. Моль якого газу - водню чи гелію - за однакової температури має більшу внутрішню енергію?
9. Поясніть, як і чому змінюється твердість металів внаслідок зменшення і збільшення їх
внутрішньої енергії?
10. Що називають теплопередачею чи теплообміном?
11. Що називають кількістю теплоти?
12. Наведіть формулу для розрахунку кількості теплоти, потрібної для нагрівання тіла чи відданої
тілом під час його охолодження.
13. Що називають питомою теплоємністю речовини? У яких одиницях вимірюють питому
теплоємність речовини?
14. Опишіть експеримент, в якому визначають питому теплоємність твердої речовини.
15. Що називають теплоємністю тіла? Як вона пов'язана з питомою теплоємністю? У яких
одиницях виражають теплоємність тіла?
16. Чому газ під час стиснення нагрівається?
17. Чому дорівнює робота зовнішніх сил, що діють на газ?
18. Чим відрізняється робота, що виконується зовнішніми тілами над газом, від роботи газу над
зовнішніми тілами?
19. Чи виконується робота в процесі ізобарного стиснення чи розширення газу?
20. Поясніть, як графічно визначають роботу ізобарного розширення газу?
21. Чому дорівнює робота газу під час ізохорного процесу?
22. Поясніть, як графічно визначають роботу ізотермічного розширення газу.
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_Molekulyar
na_fizika/2_Osnovi_termodinamiki/molchp09.html
Підручник “Фізика” Гончаренко С.У.
http://studmed.ru/gendenshteyn-le-fzika-10-klasrven-standartu_f9c2481aef9.htm
Л.В. Непорожня, А.М. Петренко, О.А. Овсянніков,
Ю.О. Селезнов, Збірник завдань для ДПА.