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::

Когнитивная сфера младшего школьника
Когнитивная сфера - сфера психологии человека, связанная с его познавательными процессами и сознанием, включающая в себя знания человека о мире и о самом себе. Когнитивные процессы – совокупность процессов, обеспечивающих преобразование сенсорной информации от момента воздействия стимула на рецепто ...

Сферическое зеркало
В учебнике Пурышевой на рисунке (39) изображены непосредственно вогнутое и выпуклое зеркала и отдельно рассматривается на рисунке (40) ход лучей в вогнутом зеркале. Это позволяет учащимся постепенно осваивать данный материал. Но ход лучей в выпуклом зеркале автором не рассматривается. Рис. 39 Пурыш ...

Характеристика нормальной осанки
Осанкой называют привычную позу непринужденно стоящего человека, которую он принимает без лишнего мышечного напряжения. При определения осанки учитываются положение головы, пояса верхних конечностей, верхних и нижних конечностей, конфигурация позвоночного столба, угол наклона таза, форма грудной кл ...