Особенности изучения содержания темы «Основы термодинамики»

.

При изобарном охлаждении внутренняя энергия системы уменьшается. Количество теплоты, которое система отдаёт равно изменению внутренней энергии системы и работе по сжатию газа. В этом случае и количество теплоты, и работа системы отрицательны. Внутренняя энергия системы уменьшается.

При изохорном процессе (рис.2) работа равно нулю, так как объём газа не меняется (), поэтому изменение внутренней энергии равно количеству теплоты. При нагревании количество теплоты и изменение внутренней энергии положительны, т.е. внутренняя энергия увеличивается, при охлаждении – внутренняя энергия уменьшается.

При изотермическом процессе температура постоянна, поэтому , т.е. внутренняя энергия не изменяется. Если система получает некоторое количество теплоты, то оно идёт на работу, совершаемую газом при расширении. Работа численно равна площади заштрихованной фигуры (рис.3).

При адиабатическом процессе (рис.4) не происходит теплообмена с окружающей средой, поэтому количество теплоты . Следовательно, внутренняя энергия изменяется только за счёт совершения работы. При этом при расширении система совершает положительную работу; внутренняя энергия системы уменьшается.

При сжатии внешние силы совершают работу, а газ отрицательную; внутренняя энергия увеличивается, газ нагревается.

Из графиков адиабатического и изотермического процессов, изображённых на рис.4, видно, что при адиабатном расширении совершается работа меньшая, чем при изотермическом, а при адиабатном сжатии – большая, чем при изотермическом. Полезно так же с учащимися решать графические задачи, требующие выяснения знаков величин, входящих в формулу первого закона термодинамики, например такую: на рис.5 изображён график зависимости давления от температуры. Как изменяется при этом изменении состояния газа его внутренняя энергия, совершается ли работа, получает или отдаёт система теплоту?

Смотрите также::

Общая характеристика технического мышления
Особенности многих технических задач и объектов, само оперирова-ние производственно-техническим материалом придают мышлению свое-образный характер. По своим истокам и основам техническое мышление является тем же обобщенным и опосредованным познанием действитель-ности и осуществ-ляется также через р ...

Воображение младших школьников и природный материал
Итак, положительно на развитии воображения младших школьников влияют многие учебные дисциплины, в особенности дисциплины гуманитарно-художественного направления: музыка, изобразительное искусство и т. д. Нас же здесь интересуют именно уроки труда, на которых буйному развитию воображения способствуе ...

Методические аспекты психолого-педагогической работы школьного библиотекаря
Технология психолого-педагогической работы библиотекаря предполагает разработку и реализацию специальных программ и учебных материалов. Пассов (1982) предложил 7 принципов специализации учебных программ, применительно к детям разного возраста. Мы считаем, что эти принципы являются вполне актуальным ...