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::

Методика диагностики моторики рук
Исследования развития кинестетической основы движений руки. Инструкция: 1. «Опусти кисть правой руки вниз. Все пальцы, кроме большого, сжать, большой палец вытянуть влево». 2. «Сжать кисти обеих рук в кулаки, вытянув при этом большие пальцы вверх». 3. «Кисть правой (левой) руки сжать в кулак, на не ...

Творческое мышление как разновидность мышления человека в современной науке
Для педагогики и системы образования принципиальное значение имеет развитие творческого мышления современного специалиста-педагога как ведущего субъекта культуры в деле социального и духовного воспроизводства общества. Основной дидактической проблемой, встающей перед преподавателем при организации ...

Диагностика творческого мышления студентов-филологов
При опросе были отмечены экспертной комиссией те студенты-филологи, которые смогли полноценно реализовать на практике данные требования. Именно эти студенты являются обладателями тех знаний, умений и навыков, которые необходимы для интерпретации художественного произведения. В связи с тем, что в на ...