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::

Развитие спортивной материально-технической базы Ульяновской области
Развитие физической культуры и спорта неразрывно связано с материально-технической базой. По состоянию на 1 января 2008 года в Ульяновской области имеется 29 стадионов, 22 плавательных бассейна, 760 спортивных залов и 1073 открытых плоскостных сооружений. Статистические данные показывают, что Ульян ...

Влияние игровой деятельности детей дошкольного возраста на психическое развитие
Игра – форма деятельности в условных ситуациях, направленной на воссоздание и усвоение общественного опыта, фиксированного в социально - закрепленных способах осуществления предметных науки и культуры. В игре как в особом исторически возникшем виде общественной практики воспроизводятся нормы челове ...

Методы и методология научно-исследовательской работы
Для начинающих исследователей весьма важно не только хорошо знать основные положения, характеризующие дипломную, курсовую работу как квалификационную научную работу, но и иметь хотя бы самое общее представление о методологии научного творчества, ибо, как показывает современная учебная практика высш ...