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::

Теоретическое обоснование педагогических условий эффективности и оптимизации воспитательного процесса
Термин «эффективность» вошел в педагогический обиход из других областей знаний. Основу данного термина составляет слово «эффект». Расширение понятия «эффект» до понятия «эффективность» обусловливает изменение смысловой нагрузки последнего, означающего обязательно продук­тивное, полезное, действенно ...

Возрастные особенности развития воображения в старшем дошкольном возрасте
Особенности развития детей старшего дошкольного возраста, прежде всего, проявляются в интенсивном развитии мышления и других интеллектуальных процессов, существенном изменении мотивационной сферы, ориентации на социальные отношения в мире взрослых. Многие психологи считают, что именно в этом возрас ...

Проблемы современной арт-педагогики
Арт-педагогика в широком смысле рассматривает ученика как личность, стремящуюся к самореализации и самоопределению, выстраивая взаимодействие с ним на основе субъектно-субъектных отношений. Такое взаимоотношение подразумевает определенные требования, выдвигаемые к личности самого педагога. Практика ...