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::

Отличительные особенности домашнего компьютера как средства обучения
В качестве средства обучения домашний компьютер имеет ряд отличий по сравнению с компьютерами, установленными в классе. Вот лишь некоторые из них. 1 Индивидуальное использование Ребенок работает с компьютером в привычной для него домашней обстановке, принципиально отличающейся от условий школы. Нет ...

Методические разработки по теме «Основы термодинамики»
Технологическая карта урока по теме «Основы термодинамики» № Этап урока Время, мин Деятельность учителя Деятельность учащихся Форма работы 1 Организационный 1 Приветствие. Называет тему и цель урока. Проверяют готовность своего рабочего места к уроку. Подготовка учащихся к работе на уроке. 2 Актуал ...

Программы по обучению декоративно-прикладному искусству
Научный интерес к народному искусству как средству воспитания в отечественной педагогике особенно возрос в последние два десятилетия. Именно в это время появляются историко-педагогические работы, освещающие проблемы народной педагогики, включающие и вопросы эстетического воспитания. Ученые справедл ...