Новое в педагогике » Научно-методический анализ темы "Основы термодинамики" в курсе физики средней общеобразовательной школы » Методические разработки по теме «Основы термодинамики»

Методические разработки по теме «Основы термодинамики»

Страница 2

Компьютер, проектор мультимедийный – для учителя;

Ноутбуки с OMS – плеером -4 шт – для учащихся

Содержание:

Актуализация знаний:

Что называют изопроцессом?

Что называют изотермическим процессом?

Что называют изохорным процессом?

Что называют изобарным процессом?

Формула изменения внутренней энергии газа

Формула работы для газа

Первый закон термодинамики

Изучение нового:

Работу построим следующим образом: разделимся на 4 группы, каждая группа изучает один из процессов и рассматривает закон термодинамики применимо к этому процессу.

1 группа – адиабатный

2 группа – изотермический

3 группа – изохорный

4 группа – изобарный

Изопроцесс

Постоянный параметр

Переменные параметры

Математическая запись закона

1 закон термодинамики

Теплоемкость

Изотермический

Т

p, V

pV = const

Q=A

Изобарный

P

T, V

V/T= const

Q= ΔU+A

A= ΔU+Q

Изохорный

V

p, T

p/T= const

ΔU=Q

Адиабатный

Q=0

P,V

ΔU=A

Обратите внимание, адиабата идет обязательно круче изотермы. Ведь при адиабатном процессе давление газа уменьшается не только за счет увеличения объема, как при изотермическом, но и за счет его температуры.

Если нагревать тело при постоянном давлении, то оно будет расширяться и совершать работу. Для нагревания тела на 1 К при постоянном давлении ему нужно передать большее количество теплоты, чем при таком же нагревании при постоянном объеме.

Как же определить количество теплоты, получаемое телом при нагревании или отданное при охлаждении?

Из 8 класса известно, сто Q=cmΔT, где с – удельная теплоемкость вещества. Теплоемкость зависит не только от свойств вещества, но и от процесса, при котором осуществляется теплопередача.

Теплоемкость газа при постоянном объеме

Найдем молярную теплоемкость газа при постоянном объеме. Согласно определению теплоемкости , где ΔT — изменение температуры. Если процесс происходит при постоянном объеме, то эту теплоемкость обозначим через Cv. Тогда QV = CVΔT.

При постоянном объеме работа не совершается. Поэтому первый закон термодинамики запишется так: CVΔT = ΔU.

Изменение энергии одного моля достаточно разреженного (идеального) одноатомного газа равно . Следовательно, молярная теплоемкость при постоянном объеме одноатомного газа равна .

Теплоемкость газа при постоянном давлении

Согласно определению теплоемкости при постоянном давлении Ср Qp = СрΔТ.

Работа, которую совершит 1 моль идеального газа, расширяющегося при постоянном давлении, равна A' = RΔT.

Это следует из выражения для работы газа при постоянном давлении А' = pΔV и уравнения состояния (для одного моля) идеального газа. pV = RT.

Внутренняя энергия идеального газа от объема не зависит. Поэтому и при постоянном давлении изменение внутренней энергии ΔU = CVΔT, как и при постоянном объеме. Применяя первый закон термодинамики, получим СрΔТ = CVΔT + RΔT.

Следовательно, молярные теплоемкости идеального газа связаны соотношением Cp = Cy + R.

Впервые эта формула была получена Р. Майером и носит его имя.

В случае идеального одноатомного газа

Теплоемкость идеального газа при изотермическом процессе

Можно формально ввести понятие теплоемкости и при изотермическом процессе. Так как при этом процессе внутренняя энергия идеального газа не меняется, какое бы количество теплоты ему ни было передано, то теплоемкость бесконечна.

Страницы: 1 2 3


Смотрите также::

Воспитательная работа в творчестве
«Творчество начинается там, где тебе что-то неизвестно». Понятие "творчество" всегда оставалось предметом анализа многих наук. Многогранность мира творчества отразилась в различных его определениях. Взгляните только на три из них: Творчество — деятельность человека, создающая новые матери ...

Основные цели Болонского процесса
Болонский процесс создания единого европейского пространства высшего образования. Он является ярким проявлением интеграционных тенденций, которые интенсивно развиваются в этой части света в последние годы. Европа все более ощущает себя единым целым: создано общее экономическое пространство, открыли ...

Восстановление систематического курса истории 1930-е - 1950-е гг
Недостатки исторического образования 1920-х годов стали остро ощущаться, когда социалистическое строительство потребовало воспроизводства многочисленных кадров образованных людей. Новации 1920-х гг.( акцент на трудовую деятельность учащихся школ, политехнический компонент, исследовательский, опытно ...

Разделы

Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.edumask.ru