Урок № 35 10 класс

Тема: Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Количество теплоты. Теплоемкость.

Цель урока: повторить понятие внутренней энергии и способы ее изменения, вывести формулу для определения внутренней энергии идеального газа, рассмотреть изменение внутренней энергии во всех изопроцессах происходящих в идеальном газе.

Оборудование: проектор, презентация «Способы изменения внутренней энергии»

Основное содержание урока:

  1. Орг. момент

  1. Проверка домашнего задания

— изотермический газовый процесс

— изобарный газовый процесс

— изохорный газовый процесс

  1. Повторение материала 8 класса по теме «Внутренняя энергия и способы ее изменения»

Суммарную энергию движения и взаимодействия всех частиц, из которых состоит тело, называют внутренней энергией тела.

Способы изменения внутренней энергии.

ВЫВОД: внутреннюю энергию тела можно изменить, совершая над телом работу.

Если работу совершаем мы над телом, то внутренняя энергия увеличивается, а если работу совершает само тело, то внутренняя энергия уменьшается.

ВЫВОД: внутреннюю энергию можно изменить путем совершения над ним работы.

Можно изменить внутреннюю энергию не совершая над ним работы.

ВЫВОД: внутреннюю энергию тела можно изменить путем теплопередачи.

Та энергия, которую тело отдает или получает в результате теплообмена, называют количеством теплоты.

Обозначается Q, измеряется в джоулях как и работа.

Теплопередача может осуществляться тремя способами:

— теплопроводностью

— конвекцией

— излучением.

А) Теплопроводность

Теплопроводность – это вид теплообмена, при котором происходит непосредственная передача энергии, от частиц более нагретой части тела к частицам менее нагретой части тела.

Вывод: наибольшей теплопроводностью обладают металлы, особенно серебро и медь. У жидкостей теплопроводность невелика, а у газов она еще меньше, так как молекулы их находятся далеко друг от друга и передача энергии от одной частицы к другой затруднена.

Б) Конвекция

Конвекция – это теплообмен в жидкостях и газообразных средах, осуществляемых потоками вещества.

Вывод: жидкости и газы следует нагревать снизу, так как передача тепла происходит снизу вверх.

В) Лучистый теплообмен

Лучистый теплообмен – это теплообмен, при котором энергия переносится различными лучами. Это могут быть солнечные лучи, а так же лучи, испускаемые нагретыми телами, находящимися вокруг нас.

  1. Объяснение нового материала

-Внутренняя энергия

Любое тело (газ, жидкость или твердое) обладает энергией, даже если  

Внутренняя энергия зависит от температуры. Если изменяется температура, значит, изменяется внутренняя энергия. -Количество теплоты Это энергия, которую получает или отдает система в процессе теплообмена. Обозначается символом Q, измеряется, как любая энергия, в Джоулях. В результате различных процессов теплообмена энергия, которая передается, определяется по-своему. Нагревание и охлаждение Этот процесс характеризуется изменением 

Удельная теплоемкость вещества с измеряется количеством теплоты, которое необходимо для нагревания единицы массы данного вещества на 1К. Для нагревания 1кг стекла или 1кг воды требуется различное количество энергии. Удельная теплоемкость — известная, уже вычисленная для всех веществ величина, 

Плавление и кристаллизация Плавление — переход вещества из твердого состояния в жидкое. Обратный переход называется кристаллизацией. Энергия, которая тратится на разрушение кристаллической решетки вещества, определяется по формуле Удельная теплота плавления известная для каждого вещества величина, 

Удельная теплота парообразования известная для каждого вещества величина, 

Удельная теплота сгорания известная для каждого вещества величина, 

. Со стороны газа на поршень действуют сила, равная произведению . Подставив вторую формулу в первую, получим . Знак «-» в формуле означает, что при уменьшении объема (как в нашем примере, ) работа внешних сил положительная. И наоборот, когда газ расширяется, работа внешней силы, удерживающей поршень, отрицательная. Графическое определение работы Строим график процесса p(V). Определяем на графике точки, которые соответствуют состоянию системы в 1 и 2 состояниях. Площадь фигуры под графиком — есть термодинамическая работа самой системы. Внешняя работа над системой равна работе системы, но с противоположным знаком 
Работа термодинамической системы при изобарном процессе Работа термодинамической системы при изотермическом процессе При изохорном процессе объем не изменяется, работа равна нулю A=0. Закрепление

№1. На ри­сун­ке при­ве­ден гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры твер­до­го тела от от­дан­но­го им ко­ли­че­ства теп­ло­ты. Масса тела 4 кг. Ка­ко­ва удель­ная теп­ло­ем­кость ве­ще­ства этого тела? 1)  
2)  
3)  
4) 

№2. При пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 3 газ со­вер­ша­ет ра­бо­ту 1) 2 кДж
2) 4 кДж
3) 6 кДж
4) 8 кДж
№3. При пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 3 газ со­вер­ша­ет ра­бо­ту 1) 2 кДж
2) 4 кДж
3) 6 кДж
4) 8 кДж
№4. При пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 3 газ со­вер­ша­ет ра­бо­ту 1) 2 кДж
2) 4 кДж
3) 6 кДж
4) 8 кДж Домашнее задание §72-74, упр. №4 Подведение итогов урока

Урок № 18 17.01.2014 10 класс (эл. курс) Тема: Решение задач на определение работы и внутренней энергии идеального газа при изопроцессах. Цель урока: рассмотреть изменение внутренней энергии во всех изопроцессах происходящих в идеальном газе, работа графиками изопроцессов. Основное содержание урока: Орг. момент Повторение: — Внутренняя энергия — Способы изменения внутренней энергии: — совершение работы — теплообмен
Решение задач: №1. На ри­сун­ке при­ве­ден гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры твер­до­го тела от от­дан­но­го им ко­ли­че­ства теп­ло­ты. Масса тела 4 кг. Ка­ко­ва удель­ная теп­ло­ем­кость ве­ще­ства этого тела? 1)  2)   3)   4) 
№2. При пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 3 газ со­вер­ша­ет ра­бо­ту 1) 2 кДж 2) 4 кДж 3) 6 кДж 4) 8 кДж

№3. При пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 3 газ со­вер­ша­ет ра­бо­ту 1) 2 кДж 2) 4 кДж 3) 6 кДж 4) 8 кДж
№4. При пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 3 газ со­вер­ша­ет ра­бо­ту 1) 2 кДж 2) 4 кДж 3) 6 кДж 4) 8 кДж
A 9 № 905. За­ви­си­мость тем­пе­ра­ту­ры 0,2 кг пер­во­на­чаль­но га­зо­об­раз­но­го ве­ще­ства от ко­ли­че­ства вы­де­лен­ной им теп­ло­ты пред­став­ле­на на ри­сун­ке. Ка­ко­ва удель­ная теп­ло­та па­ро­об­ра­зо­ва­ния этого ве­ще­ства? Рас­смат­ри­ва­е­мый про­цесс идет при по­сто­ян­ном дав­ле­нии. 1)   2)   3)   4) 
A 9 № 922. Твер­дое ве­ще­ство на­гре­ва­лось в со­су­де. В таб­ли­це при­ве­де­ны ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний его тем­пе­ра­ту­ры с те­че­ни­ем вре­ме­ни. Время, мин. 0 5 10 15 20 25 30 35  Тем­пе­ра­ту­ра,   25 55 85 115 115 115 125 135 Через 22 ми­ну­ты после на­ча­ла из­ме­ре­ний в со­су­де на­хо­ди­лось ве­ще­ство 1) толь­ко в твер­дом со­сто­я­нии
2) толь­ко в жид­ком со­сто­я­нии
3) и в жид­ком, и в твер­дом со­сто­я­нии
4) и в жид­ком, и в га­зо­об­раз­ном со­сто­я­нии
A 9 № 923. Твер­дое ве­ще­ство мед­лен­но на­гре­ва­лось в со­су­де. В таб­ли­це при­ве­де­ны ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний его тем­пе­ра­ту­ры с те­че­ни­ем вре­ме­ни. Время, мин. 0 5 10 15 20 25 30 35  Тем­пе­ра­ту­ра,   25 55 85 115 115 115 125 135 Через 34 ми­ну­ты после на­ча­ла из­ме­ре­ний в со­су­де на­хо­ди­лось ве­ще­ство 1) толь­ко в твер­дом со­сто­я­нии
2) толь­ко в жид­ком со­сто­я­нии
3) и в жид­ком, и в твер­дом со­сто­я­нии
4) и в жид­ком, и в га­зо­об­раз­ном со­сто­я­нии

A 9 № 1037. На ри­сун­ке по­ка­зан гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры Т ве­ще­ства от вре­ме­ни t.   В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни ве­ще­ство на­хо­ди­лось в кри­стал­ли­че­ском со­сто­я­нии. Какая из точек со­от­вет­ству­ет на­ча­лу про­цес­са плав­ле­ния ве­ще­ства? 1) 5 2) 2 3) 3 4) 6
A 9 № 1226. На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры Т воды мас­сой m от вре­ме­ни t при осу­ществ­ле­нии теп­ло­от­во­да с по­сто­ян­ной мощ­но­стью Р. В мо­мент вре­ме­ни  вода на­хо­ди­лась в га­зо­об­раз­ном со­сто­я­нии. Какое из при­ве­ден­ных ниже вы­ра­же­ний опре­де­ля­ет удель­ную теп­ло­ту кри­стал­ли­за­ции воды по ре­зуль­та­там этого опыта? 1)   2)   3)   4) 

A 9 № 3329.  Че­ты­ре ме­тал­ли­че­ских брус­ка по­ло­жи­ли вплот­ную друг к Другу, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Стрел­ки ука­зы­ва­ют на­прав­ле­ние теп­ло­пе­ре­да­чи от брус­ка к брус­ку. Тем­пе­ра­ту­ры брус­ков в дан­ный мо­мент 100 °С, 80 °С, 60 °С, 40 °С. Тем­пе­ра­ту­ру 60 °С имеет бру­сок 1) A 2) B 3) C 4) D
A 9 № 3403.  На ри­сун­ке изоб­ра­же­но че­ты­ре брус­ка. Стрел­ки по­ка­зы­ва­ют на­прав­ле­ние теп­ло­пе­ре­да­чи от од­но­го брус­ка к дру­го­му. Самую вы­со­кую тем­пе­ра­ту­ру имеет бру­сок 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

A 10 № 1032. При пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 3 газ со­вер­ша­ет ра­бо­ту 1) 2 кДж 2) 4 кДж 3) 6 кДж 4) 8 кДж
A 10 № 1108. На ри­сун­ке по­ка­за­но, как ме­ня­лось дав­ле­ние иде­аль­но­го газа в за­ви­си­мо­сти от его объ­е­ма при пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 2, а затем в со­сто­я­ние 3. Ка­ко­во от­но­ше­ние работ газа  на этих двух от­рез­ках P—V-диа­грам­мы?
1) 6 2) 2 3) 3 4) 4
A 10 № 1204. Какую ра­бо­ту со­вер­ша­ет газ при пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 3?
1) 10 кДж 2) 20 кДж 3) 30 кДж 4) 40 кДж
A 10 № 1230. На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры Т воды мас­сой m от вре­ме­ни t при осу­ществ­ле­нии теп­ло­от­во­да с по­сто­ян­ной мощ­но­стью P. В мо­мент вре­ме­ни  вода на­хо­ди­лась в га­зо­об­раз­ном со­сто­я­нии. Какое из при­ве­ден­ных ниже вы­ра­же­ний опре­де­ля­ет удель­ную теп­ло­ем­кость жид­кой воды по ре­зуль­та­там этого опыта? 1)   2)   3)   4) 

A 10 № 4488.  На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик цикла, про­ведённого с од­но­атом­ным иде­аль­ным газом. На каком из участ­ков внут­рен­няя энер­гия газа умень­ша­лась? Ко­ли­че­ство ве­ще­ства газа по­сто­ян­но. 1) DA 2) АВ 3) CD 4) ВС
A 10 № 4733.  На ри­сун­ке при­ведён цикл, осу­ществ­ля­е­мый с иде­аль­ным газом. Ра­бо­та не со­вер­ша­ет­ся на участ­ке 1) AB 2) BC 3) CD 4) DA
A 10 № 4873.  На ри­сун­ке при­ведён цикл, осу­ществ­ля­е­мый с иде­аль­ным газом. Ра­бо­та не со­вер­ша­ет­ся на участ­ке 1) AB 2) BC 3) CD 4) DA Домашнее задание §75-77, повторить Подведение итогов урока

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here