Презентация, доклад на тему Урок физии в 10 классе. Первый закон термодинамики.

его физический смысл
Сформировать понятие о адиабатном процессе
Расширить представление о изопроцессах и показать применение 1-го закона термодинамики к ним
Доказать единство закона сохранения энергии для различных явлений в природе

I вариант II вариант

1. Закон Гей- Люссака 1. Закон Шарля
2. Бойля- Мариотта 2. Менделеева-Клапейрона
3. Клапейрона 3. Внутренняя энергия
4. Работы в термодинамике 4. Количество теплоты на нагревание
5. Количество теплоты на плавление 5. Количество теплоты на парообразование
6. Сгорает топливо 6.КПД тепловой машины

переходит из одного вида в другой или от одного тела к другому

Открыт он был Гельмгольцем, Мейером, Джоулем и связывает все явления природы воедино.
Этот закон распространяется и на тепловые явления.
При изменении температуры механическая энергия не меняется.

Г.Гельмгольц (1821-1894) Р.Мейер (1814-1878) Д.Джоуль (1818-1889)

А что происходит
с внутренней энергией?

состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе
ΔU = A+Q  

ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами

Работа газа всегда отрицательна.
Из I закона термодинамики вытекает невозможность создания вечного двигателя, который должен совершать работу без затрат энергии топлива.

характеризуют этот процесс изменения

не совершает, A = 0. Следовательно,
Q = ΔU = U (T2) – U (T1).
Здесь U (T1) и U (T2) – внутренние энергии газа в начальном и конечном состояниях. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры (закон Джоуля). При изохорном нагревании тепло поглощается газом (Q > 0), и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении тепло отдается внешним телам (Q < 0).

В изобарном процессе (p = const) работа, совершаемая газом, выражается соотношением
A = p (V2 – V1) = p ΔV. Первый закон термодинамики для изобарного процесса дает:
Q = U (T2) – U (T1) + p (V2 – V1) = ΔU + p ΔV. При изобарном расширении Q > 0 – тепло поглощается газом, и газ совершает положительную работу. При изобарном сжатии Q < 0 – тепло отдается внешним телам. В этом случае A < 0. Температура газа при изобарном сжатии уменьшается, T2 < T1; внутренняя энергия убывает, ΔU < 0.

В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа,
ΔU = 0.
Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением
Q = A.
Газ совершает работу за счет полученного количество теплоты.
Проверить и разобрать выводы.

Адиабатный процесс - это процесс без теплопередаче. При быстром сжатии работа совершается над газом внутренняя энергия и температура – увеличивается; при быстром расширении газ совершает работу и внутренняя энергия и температура уменьшается. Применение: в двигателях Дизеля, при работе компрессоров, для получения сжиженных газов, в грандиозных масштабах в атмосфере Земли. Получение облаков, выпадение осадков. Модель. Адиабатический процесс В адиабатическом процессе Q = 0; поэтому первый закон термодинамики принимает вид A = –ΔU, т. е. газ совершает работу за счет убыли его внутренней энергии

передана 300 Дж количество теплоты и внешние силы совершили работу 500 Дж.
2. При адиабатным расширением совершена работа 200 Дж. Найти изменение внутренней энергии.
3.





Найти работу при переходе из состояния 1-2
4. Какой процесс, если 1) А=0;
2) ∆U = 0

2

2

4

4

6

6

Ответ: 800 Дж; 200 Дж; 16.103 Дж; Vпостоянная; Т постоянная

Р,103Па

V,м3

1

2

при изотермическом расширении.

2. Как изменилась внутренняя энергия газа, если ему передано количество теплоты 200 Дж и внешние силы совершают над ним работу 600 Дж.

3. Какую работу совершил газ при переходе из состояния 1 в состояние 2?

Ответ: a) ∆U =0; б)∆U>0; b)∆U<0; г)∆U=A; д)∆U =А'.

Ответ: а)0; б)400Дж; в)500Дж; г)800Дж; д)200Дж.

100

200

300

2

1

1

2

3

Р,Па

V,м3

совершается различными способами: 1, 2, 3, 4. В каком случае работа газа максимальна?


5. Выделяется или поглощается
теплота при конденсации водяного
пара?
Ответ: а) выделяется; б) поглощается;
в) не выделяется и не поглощается; г) процесс может идти как с выделением, так и с поглощением теплоты.

М

1

Р

V

Ответ: а)1;б)2; в)3; г)4;
д) при всех способах одинаковая

Ответы: 1 -А, 2 - Г, 3- В, 4 - А, 5 – А

a) U = 0; б)U<0; b) U>0; г) любое; д) внутренняя энергия равна нулю.
2. В каком процессе изменения внутренней энергии системы равно количеству переданной теплоты.
а)изохорном; б) изобарном; в) изотермическом; г) адиабатном; д) нет ответа.
3. Газу передано 100 Дж количес­тва теплоты и внешние силы совершили над ним работу 300 Дж. Чему равно изменение внутренней энергии. а) нулю; б) 100 Дж; в) 200Дж; г) 300Дж; д) 400Дж
4. Чему равна работа, совершенная газом, при переходе из состояния 1 в состояние2.

1

2

3

4

50

100

1

2

Р, Па

V,м3

а) 0; б) 300Дж; в)200Дж;
г) 900Дж; д) нет ответа.

a) U = 0; 6) U<0; в) U>0; г)любое; д) внутренняя энергия равна нулю.
2. Какой процесс произошел при сжатии идеального газа, если работа, совершенная внешними силами над газами, равна изменению внутренней энергии газа?
а) адиабатный; б) изобарный; в) изохорный; г)изотермический; д) нет ответа.
3. Газ получил количество теплоты 300 Дж, его внутренняя энергия увеличилась на 200 Дж.
Чему равна работа, совершенная газом?
а) нулю ;б) 100 Дж; в) 200Дж; г) З00Дж; д) 400Дж.
4. Чему равна работа, совершенная газом, при переходе из состояния 1 в состояние2.

500

1000

1

2

Р, Па

V,м3

1

2

3

а) 3000Дж; б)2000 Дж; в) 1200Дж; г) 0; д) нет ответа.

термодинамики.
Оценки за урок:
- за физический диктант
- самооценка учащихся
- оценка учителем самостоятельной работы учащихся
На дом
§ 80, 81; Упражнение 15 (10,3,7, рис. на стр.183) (Учебник «Физика 10» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев.М.2003г.)