Cíle lekce:

prohloubit znalosti o izoprocesech, procvičit dovednosti řešení problémů na toto téma, rozvíjet komunikační dovednosti, dovednosti a naučit sebeúctě.

Během vyučování

Příprava na práci ve skupinách.

Práce se třídou (ústně).

Co je vnitřní energie?

Jak můžete změnit vnitřní energii plynu?

Jak určit množství tepla potřebného k zahřátí tělesa?

Napište rovnici tepelné bilance pro tři tělesa.

Kdy je množství tepla záporné?

Jak určit práci vykonanou plynem při expanzi?

Jak se liší práce plynu od práce vnějších sil?

Formulujte první termodynamický zákon pro práci vnějších sil.

Formulujte první termodynamický zákon pro práci s plynem.

Aplikace prvního zákona termodynamiky na izochorický děj.

Aplikace prvního zákona termodynamiky na izobarický děj.

Aplikace prvního zákona termodynamiky na izotermický děj.

Jaký proces se nazývá adiabatický?

Aplikace prvního zákona termodynamiky na adiabatický proces.

Práce ve skupinách.

Každá skupina dostane list, na kterém jsou vyznačeny teoretické úkoly a úkoly. Teoretická část obsahuje pět otázek. Skupina si vezme otázku odpovídající jejímu číslu, aby se připravila na odpověď. Praktická část obsahuje deset problémů, po dvou na každé ze zadaných témat v teorii. Úkoly jsou uspořádány náhodně. To znamená, že studenti musí nejprve najít problémy, které odpovídají jejich teoretické otázce, a pak je řešit. Další údaje pro řešení problémů jsou převzaty z referenčních knih.

Poté, co skupiny dokončí svou práci, jsou z každé skupiny postupně vyvoláni dva studenti: jeden odpoví na teorii, druhý napíše na tabuli stručné vyjádření k jednomu problému. (Další úkol této skupiny lze testovat výběrově ve stejné hodině nebo v následující.) Všichni členové skupiny by měli být schopni odpovědět na teorii a vysvětlit problémy; V teoretické části se doporučuje použití doplňkového materiálu.

Všichni žáci si zapisují úlohy do sešitů.

Jasná organizace práce vede k aktivní činnosti všech dětí. Na konci lekce koordinátoři skupin odevzdají listy, na kterých zaznamenají příspěvek členů skupiny k její práci.

Činnost skupin i jednotlivých žáků nakonec posuzuje vyučující.

Vzorový list.

Teoretická část

1. Izochorický proces.

2. Izotermický proces.

3. Izobarický proces.

4. Adiabatický proces.

5. Tepelná výměna v uzavřeném systému.

Praktická část

1. Ve válci pod pístem je 1,25 kg vzduchu. K zahřátí na 40 °C při konstantním tlaku bylo spotřebováno 5 kJ tepla. Určete změnu vnitřní energie plynu.

2. 0,02 kg oxidu uhličitého se zahřívá při konstantním objemu. Určete změnu vnitřní energie plynu při zahřátí z 200C na 1080C (c = 655 J/(kg K)).

3. Tepelně izolovaný válec s pístem obsahuje dusík o hmotnosti 0,3 kg o teplotě 200C. Dusík, expandující, vykoná 6705 J práce Určete změnu vnitřní energie dusíku a jeho teploty po expanzi (c = 745 J/(kg K)).

4. Plynu se předá určité množství tepla, v důsledku čehož se izotermicky roztáhne z objemu 2 litrů na objem 12 litrů. Počáteční tlak je 1,2 106 Pa. Určete práci vykonanou plynem.

5. Určité množství rtuti o teplotě 100 °C bylo nalito do skleněné baňky o hmotnosti 50 g, která obsahovala 185 g vody o teplotě 200 °C, a teplota vody v baňce vzrostla na 220 °C. Určete hmotnost rtuti.

6. 1,43 kg vzduchu zaujímá objem 0,5 m3 při 00C. Vzduchu bylo předáno určité množství tepla a ten expandoval izobaricky na objem 0,55 m3. Najděte vykonanou práci, množství absorbovaného tepla, změnu teploty a vnitřní energii vzduchu.

7. Ve válci pod pístem je 1,5 kg kyslíku. Píst je nehybný. Jaké množství tepla je třeba dodat plynu, aby se jeho teplota zvýšila o 80C? Jaká je změna vnitřní energie? (cv= 675 J/(kg K))

8. Válec pod pístem obsahuje 1,6 kg kyslíku o teplotě 170C a tlaku 4·105 Pa. Plyn vykonával práci s izotermickou expanzí 20 J. Kolik tepla se předává plynu? Jaká je změna vnitřní energie plynu? Jaký byl původní objem plynu?

9. Kolik tepla se uvolní, když zkondenzuje 0,2 kg vodní páry o teplotě 1000C a voda z ní získaná se ochladí na 200C?

10. Láhev s plynem je umístěna v žáruvzdorném plášti. Jak se změní teplota plynu, když se objem válce bude postupně zvětšovat? Jaká je změna vnitřní energie plynu, když se na plynu vykoná 6000 J práce?

Kontrolní otázky:

• Co je vnitřní energie?
• Vyjmenuj způsoby, jak změnit vnitřní energii.
• Jak určit práci plynu?
• Jak určit množství tepla?
• Vysvětlete fyzikální význam konkrétních veličin.

Změna vnitřní energie systému při jeho přechodu z jednoho stavu do druhého se rovná součtu práce vnějších sil a množství tepla přeneseného do systému.

• Množství tepla přeneseného do systému je využíváno k vykonávání práce systémem a ke změně jeho vnitřní energie

• Izotermický proces

(T = konst) :  U =0

Protože ΔT=0, ΔU=0 a potom Q= A.

Pokud Q

Aplikace prvního zákona termodynamiky na izoprocesy

• Izobarický proces:

(p = konst, Δp=0 )

A = p  PROTI = vR  T

0" width="640"
0, pak ΔU 0 – plynové vytápění, pokud Q "width="640"

Izochorický proces.

1. Co je to izochorický proces?

2. Protože ΔV=0, → A=0 →ΔU=Q

• Pokud Q 0, pak ΔU 0 – plynové vytápění, pokud Q

Aplikace prvního zákona termodynamiky na izoprocesy

• Izochorický proces:

( V = konst): A = 0

0, pak Δ U0 – plynové vytápění, pokud Q" width="640"

Protože ΔV=0, potom A=0 a ΔU=Q

Pokud Q0, pak Δ U0 – plynové vytápění, pokud Q

Aplikace prvního zákona termodynamiky na izoprocesy

• Adiabatický proces: proces, který probíhá bez výměny tepla s okolím.

Q=0

Teplota se mění pouze v důsledku prováděné práce

Adiabatický proces

• Všechny rychlé procesy a procesy probíhající v tepelně izolovaném prostředí lze považovat za adiabatické.

Adiabat je strmější než jakákoli izoterma, která ji protíná

Termodynamika cyklického děje.

Pro libovolný cyklický proces 1–2–3–4–1 práce vykonaná plynem během cyklu je číselně rovna ploše obrázku omezeného diagramem cyklu v souřadnicích p – PROTI

Nevratnost procesů v přírodě .

• Nevratné - procesy, které mohou spontánně nastat pouze v jednom směru. V opačném směru se mohou vyskytovat pouze jako jeden z článků ve složitějším procesu.

Co se stane s oscilacemi kyvadel v průběhu času?

• Všechny procesy v přírodě NEVRATNÉ!

II termodynamický zákon.

• Clausiova formulace(1850): proces, při kterém by se teplo samovolně předávalo z méně zahřátých těles na více zahřátá tělesa, je nemožný.
• Thomsonova formulace(1851): je nemožný kruhový proces, jehož jediným výsledkem by byla produkce práce v důsledku poklesu vnitřní energie.
• Clausiova formulace(1865): všechny samovolné procesy v uzavřeném nerovnovážném systému probíhají ve směru, ve kterém roste entropie systému; ve stavu tepelné rovnováhy je maximální a konstantní.
• Boltzmannova formulace(1877): uzavřený systém mnoha částic spontánně přechází z více uspořádaného stavu do méně uspořádaného. Systém nemůže samovolně opustit svou rovnovážnou polohu. Boltzmann zavedl kvantitativní míru neuspořádanosti v systému skládajícím se z mnoha těles - entropie .

Autonomní instituce

odborné vzdělání

Chanty-Mansijský autonomní okruh - Ugra

"SURGUT POLYTECHNIC COLLEGE"

Kuzmaul Maria Sergeevna, učitel fyziky

Téma lekce: První termodynamický zákon. Aplikace prvního zákona termodynamiky na izoprocesy

cílová : představit první termodynamický zákon jako zákon zachování energie termodynamického systému, odhalit jeho fyzikální obsah při úvahách o izoprocesech, rozvinout schopnost používat první termodynamický zákon k popisu dějů v plynech.

úkoly:

vzdělávací: studovat první termodynamický zákon jako zákon zachování energie termodynamického systému, odhalit jeho fyzikální obsah při úvahách o konkrétních procesech, zavést pojem izotermický, izobarický, izochorický, adiabatický proces, rozvíjet schopnost používat první termodynamický zákon k popisu plynových procesů.

rozvíjející se: rozvíjet dovednosti v aplikaci prvního zákona termodynamiky při řešení problémů, učit se, jak vytvořit algoritmus pro řešení problémů, a rozvíjet kognitivní zájem.

zvýšení: vychovávat studenty k pohledu na svět na základě metody vědeckého poznávání přírody.

Vybavení pro lekci : multimediální projektor, plátno, stůl, zkumavka se zátkou, teploměr, voda, list papíru, tabulka „měrná tepelná kapacita různých látek“.

Typ lekce: kombinovaný

Metody výuky lekce: písemný průzkum, rozhovor, metoda algoritmizace, využití ICT.

Plán lekce.

Kroky lekce

Čas, min.

Techniky a metody

1. Organizační moment

2. Test znalostí

Písemná anketa, praktická práce.

3. Nastudujte si nové téma

Příběh, ukázky, sešity, dialog

4. Vyztužení materiálu (řešení problémů)

Řešení problémů, odpovídání na otázky

5. Reflexe

Odpovědi na otázky

6. Domácí úkol s komentáři

Během vyučování

Organizační moment lekce.

Dobrý den, dnes pokračujeme ve studiu kapitoly „Základy termodynamiky“. Nejprve si zopakujme látku naučenou z minulé lekce a poté přejdeme ke studiu nové látky.

2. Testování znalostí na témata:"Krystalická a amorfní tělesa. Vnitřní energie. Způsoby, jak změnit vnitřní energii":

já. Proveďte písemný průzkum o 2 možnostech:

1 možnost

Možnost 2

1. Co jsou to krystalická tělesa?

1. Co jsou to amorfní tělesa?

2. Vyjmenujte vlastnosti krystalických těles.

2. Vyjmenujte vlastnosti amorfních těles.

3. Na desce je seznam různých těles: ebonit, perly, plast, diamant, sůl, sklo, guma, grafit, polyethylen, jantar, soda.

vyberte amorfní tělesa ze seznamu

Odpověď: ebonit, plast, sklo, guma, polyethylen.

vyberte krystalické pevné látky ze seznamu

Odpověď: diamant, sůl, perly, soda, grafit

4. Obecný úkol (pro všechny možnosti) - vysvětlete pozorované jevy na základě zkušenosti:

"Změna vnitřní energie těla"

Zkušenost č. 1. Vybavení a materiál: 1) chemická zkumavka uzavřená zátkou; 2) teploměr; 3) odměrný válec se 100 mm výlevkou se studenou vodou; 4) list papíru; 5) tabulka „Měrná tepelná kapacita látek“.

Zakázka

Nalijte do zkumavky trochu vody (8-10 g) a změřte její teplotu.

Zkumavku uzavřete zátkou a zabalte ji do papíru. Vodu ve zkumavce intenzivně protřepávejte po dobu 30-40 sekund.

Otevřete zkumavku a znovu změřte teplotu vody.

Vypočítejte vnitřní změnuenergie voda.

Výsledky měření a výpočtů si zapisujte do sešitu.

Odpověz na otázky:

Jak se během experimentu změnila vnitřní energie vody?

Jak jste v experimentu změnili vnitřní energii vody?

Proč bylo potřeba zkumavku s vodou při pokusu zabalit do papíru?

Co lze říci o závislosti změn vnitřní energie tělesa na vykonané práci?

Zkušenost č. 2. Třete si dlaně o sebe. Co cítíš? Proč mám horké dlaně? (studenti vysvětlují, že vnitřní energie se mění v důsledku vykonávané práce).

3. Studium nového materiálu.

1). Zopakujte si látku o vnitřní energii, způsobech změny vnitřní energie a vzorcích pro výpočet množství tepla.Systematizovat tématický materiál ve formě diagramu, který odpovídá na otázky:

Co nazýváme vnitřní energií?

Jakými způsoby můžete změnit vnitřní energii?

co je to práce?

Jak nazýváme množství tepla?

Vyjmenujte procesy provázené uvolňováním a absorpcí tepla.

2). Učení nového tématu

Ústní informace:

Do poloviny 19. stol. Četné experimenty prokázaly, že mechanická energie nikdy nezmizí beze stopy. Například kladivo spadne na kus olova a olovo se zahřívá velmi specifickým způsobem. Třecí síly brzdí tělesa, která se zároveň zahřívají

Na základě mnoha podobných pozorování a zobecnění experimentálních faktů byl formulován zákon zachování energie:

Energie v přírodě nevzniká z ničeho a nezaniká: množství energie se nemění, pouze přechází z jedné formy do druhé.

Zákon zachování energie řídí všechny přírodní jevy a spojuje je dohromady. Plní se vždy naprosto přesně, není znám jediný případ, kdy se tento velký zákon nenaplnil.

Tento zákon byl objeven v polovině 19. století. Německý vědec, vzděláním lékař R. Mayer (1814-1878), anglický vědec D. Joule (1818-1889) a dostal nejpřesnější formulaci v dílech německého vědce G. Helmholtze (1821 - 1894).

Zákon zachování a přeměny energie, rozšířený na tepelné jevy, se nazývá první termodynamický zákon.

Termodynamika uvažuje tělesa, jejichž těžiště zůstává prakticky nezměněno. Mechanická energie takových těles zůstává konstantní pouze vnitřní energie každého tělesa se může měnit.

V záznamu:

Změna vnitřní energie systému při jeho přechodu z jednoho stavu do druhého se rovná součtu práce vnějších sil a množství tepla přeneseného do systému:

∆U = A + Q .

Často místo práceA vnější tělesa nad systémem považují práciA" systémy nad vnějšími tělesy. Vezmeme-li v úvahu, žeA"=-A, První termodynamický zákon lze napsat takto:

Q =∆ U + A ′

Množství tepla přeneseného do systému mění jeho vnitřní energii a vykonává práci na vnějších tělesech systémem.

APLIKACE PRVNÍHO ZÁKONA TERMODYNAMIE NA RŮZNÉ PROCESY

Studenti zapisují informace získané od učitele do tabulky.

(Poznámka: Podoba tabulky je předem rozdána do lavic, učitel pracuje s tabulí.)

Q=∆U+A′

nebo

∆U=A+Q

Viz formulace 1. termodynamického zákona.

Adiabatické

Q= konst

∆U = A

Ke změně vnitřní energie dochází pouze díky vykonané práci

Pomocí prvního zákona termodynamiky lze učinit důležité závěry o povaze probíhajících procesů. Uvažujme různé procesy, ve kterých jedna z fyzikálních veličin zůstává nezměněna (izoprocesy). Nechť je soustava ideální plyn. Toto je nejjednodušší případ.

Izotermický proces.

V izotermickém procesu (T=konst) vnitřní energie ideálního plynu se nemění. Podle vzorce se celé množství tepla přeneseného do plynu spotřebuje k provedení práce:Q = A " .

Pokud plyn přijímá teplo( Q >0), pak vykonává kladnou práci (A">0). Pokud naopak plyn odevzdává teplo do okolí (termostat), pakQ <0 AA"<0. Práce vnějších sil na plyn v druhém případě je pozitivní.

Izochorický proces.

Při izochorickém ději se objem plynu nemění, a proto je práce plynem nulová. Změna vnitřní energie se rovná množství přeneseného člunu:∆ U = Q .

Pokud se plyn zahřeje, takQ >0 A∆ U >0, jeho vnitřní energie se zvyšuje. Při chlazení plynuQ <0 A∆ U = U 2 - U l <0, změna vnitřní energie je negativní a vnitřní energie plynu klesá.

Izobarický proces.

V izobarickém procesu (P = konst) množství tepla předávaného plynu mění jeho vnitřní energii a vykonává práci při konstantním tlaku.

Q =∆ U + A ′

Adiabatický proces.

Uvažujme nyní proces probíhající v systému, který si nevyměňuje teplo s okolními tělesy.

Proces v tepelně izolovaném systému se nazývá adiabatický.

V adiabatickém procesuQ =0 a podle rovnice ke změně vnitřní energie dochází pouze v důsledku vykonané práce:

∆U = A .

Samozřejmě je nemožné obklopit systém pláštěm, který absolutně neumožňuje přenos tepla. Ale v řadě případů lze skutečné procesy považovat za velmi blízké adiabatickému. K tomu musí postupovat dostatečně rychle, aby během procesu nedocházelo k znatelné výměně tepla mezi systémem a okolními tělesy.

4. Konsolidace (řešení problémů).

Podívejme se na různé příklady problémů s použitím a aplikací prvního zákona termodynamiky

V uzavřené láhvi je plyn. Při ochlazení se jeho vnitřní energie snížila o 500 kJ. Kolik tepla uvolnil plyn? Dokončil práci?

Dáno: ΔU = -500 J;

Najít: Q - ? A - ?

V = konst - izochorický proces

1) ∆U=Q - 1. termodynamický zákon pro naše podmínky.

Q = -500 J

2) Protože se objem nemění: A = P ΔV →A = 0 - plyn nefunguje.

Odpověď: Q = -500 J; A = 0

znak „-“ znamená, že plyn uvolňuje určité množství tepla

Úkolová otázka (kvalitativní)

Vzduch byl pumpován do nádoby s vodou na dně. Po otevření kohoutku a vyražení stlačeného vzduchu se nádoba naplnila vodní mlhou. Proč se to stalo?

Pokud otevřete kohoutek, vzduch se začne roztahovat a vycházet ven. Tento proces probíhá velmi rychle a lze jej považovat za adiabatickou expanzi. A s adiabatickou expanzí podle prvního termodynamického zákona klesá vnitřní energie plynu a tudíž klesá teplota. S klesající teplotou se pára v nádobě nasytí a dochází ke kondenzaci

Čístdefinice podmínek, rozbor problému (použití obecných zákonitostí) a řešení.

Pamatujte, co je kondenzace, sytá pára.

Grafický

Ideální plyn přechází ze stavu 1 do stavu 4, jak je znázorněno na obrázku. Vypočítejte práci vykonanou plynem.

Veškerá práce vykonaná plynem se rovná součtu práce v jednotlivých úsecích.

Abychom určili práci na každé části rozvrhu, určíme:

který parametr je konstantní, na základě toho určíme vstup 1 termodynamického zákona pro tento proces

Na základě uvažovaných příkladů řešení problémů se studenti snaží vytvořit obecný algoritmus pro řešení problémů. Poté se do aktivity zapojí učitel a společně se studenty provedou úpravy v algoritmu.

Obecný algoritmus pro řešení úloh v termodynamice

1. Pečlivě si přečtěte podmínky úkolu, určete typ úkolu;

2. Napište stručné vyjádření problému;

3. Převeďte jednotky měření na SI (je-li požadováno);

4. Určete parametry p, V a T, které charakterizují každý stav plynu. Napište 1 termodynamický zákon pro požadovaný děj, případně další vzorce (pro výpočet vnitřní energie, práce, množství tepla, plynové zákony);

6. Provádět matematické transformace a výpočty;

7. Analyzujte výsledek a zapište odpověď.

5. Reflexe

Dnes jsme ve třídě studovali první termodynamický zákon, odhalili jeho fyzikální obsah při zvažování izoprocesů – izotermický, izobarický, izochorický, adiabatický a naučili jsme se používat první termodynamický zákon k popisu procesů v plynech.

6. Domácí úkol: prostudujte si § 78, 79, zapamatujte si poznámky do sešitu, vyplňte cvičení 15 (č. 7, 8)

Bibliografie:

Kamenetsky S.E., Orechov V.P. Metody řešení úloh ve fyzice na střední škole: Manuál pro učitele. - M.: Vzdělávání, 1971. - 448 s.

Usova A.V. Workshop na řešení fyzikálních úloh: příručka pro studenty fyziky a matematiky. f-tov/ A.V. Úsová, N.N. Tulkibaeva. - M.: Vzdělávání, 2001. - 208 s.

Účel lekce: studovat praktickou aplikaci prvního zákona termodynamiky na procesy v plynech.

Úkoly.

vzdělávací:

• ukázat přechod od obecných znalostí prvního zákona termodynamiky ke konkrétním zákonům o plynech;
• zvážit aplikaci získaných znalostí při řešení konkrétních problémů;
• ukázat potřebu přenosu znalostí z matematiky do jiných předmětů, zejména fyziky;

rozvíjející se:

• rozvíjet dovednosti porovnávat, analyzovat, zobecňovat a vyvozovat závěry;
• rozvíjet schopnost přenosu znalostí a dovedností v nové nestandardní situaci;

vzdělávací:

• zvýšit zájem o fyziku jako vědu, která vysvětluje obrovské množství okolních jevů a spojuje poznatky mnoha dalších věd;
• rozvíjet komunikační a obchodní dovednosti při práci v malých skupinách.

Stažení:

Náhled:

Obecní rozpočtová vzdělávací instituce

Střední škola č. 4

Ak-Dovurak

Aplikace prvního zákona termodynamiky na různé procesy

Lekce fyziky

Stupeň 10

„Aplikace prvního zákona termodynamiky na různé procesy“

učitel fyziky Kuzhuget M.Sh.

Ak-Dovurak-2017

Účel lekce: studovat praktickou aplikaci prvního zákona termodynamiky na procesy v plynech.

Úkoly.

vzdělávací:

• ukázat přechod od obecných znalostí prvního zákona termodynamiky ke konkrétním zákonům o plynech;
• zvážit aplikaci získaných znalostí při řešení konkrétních problémů;
• ukázat potřebu přenosu znalostí z matematiky do jiných předmětů, zejména fyziky;

rozvíjející se:

• rozvíjet dovednosti porovnávat, analyzovat, zobecňovat a vyvozovat závěry;
• rozvíjet schopnost přenosu znalostí a dovedností v nové nestandardní situaci;

vzdělávací:

• zvýšit zájem o fyziku jako vědu, která vysvětluje obrovské množství okolních jevů a spojuje poznatky mnoha dalších věd;
• rozvíjet komunikační a obchodní dovednosti při práci v malých skupinách.

Zařízení: počítač, multimediální projektor.

Plán lekce

1. Organizační moment.

2. Frontální průzkum a studium nového materiálu.

Příprava studentů na studium nového tématu opakováním předchozího.

• Jaké izoprocesy znáte?
• Jaké makro parametry lze změnit?
• Určete shodu mezi názvem izoprocesu a odpovídajícím zákonem

• Určete shodu mezi názvem izoprocesu a odpovídajícím grafem

Izotermický proces
Izobarický proces
Izochorický proces

Uveďme vše, o čem jsme právě mluvili, ve formě tabulky, zopakujme vše znovu pro každý proces.

Pojďme se seznámit s dalším procesem, o kterém jsme ještě nemluvili.

Adiabatický proces. Proces prováděný bez výměny tepla s okolím Q = 0.

Formulace: Ke změně vnitřní energie plynu dochází vykonáváním práce. Zapišme si potřebné věci do potřebných buněk naší tabulky a podívejme se na ilustraci tohoto zákona.

• Otázka pro třídu: Formulujte první termodynamický zákon?

(Odpověď: Energie v přírodě nevzniká z ničeho a nezaniká: množství energie se nemění, pouze přechází z jedné formy do druhé. Zákon zachování a přeměny energie, rozšířený na tepelné jevy, se nazývá první zákon termodynamiky).

• co to ukazuje? (Odpověď: na jakých veličinách závisí změna vnitřní energie)

Q = U + A1

Množství tepla přeneseného do systému mění jeho vnitřní energii a vykonává práci na vnějších tělesech systémem)

Nyní vyplníme poslední řádky naší tabulky. Zapišme si 1. termodynamický zákon pro každý izoproces. Tyto vzorce se nemusí učit nazpaměť, ale lze je vždy odvodit z prvního zákona termodynamiky, pokud rozumíte jejich významu. Vyplnili jsme tabulku, která obsahuje stručné informace o každém procesu, popis, vzorce a receptury. Jak se změní vnitřní energie tělesa, když se ochladí?

(Odpověď: U klesá)

2) Plyn v nádobě byl stlačen a vykonal práci 30 J. Vnitřní energie plynu se zvýšila o 25 J. Co se stalo s plynem?

(Odpověď: plyn uvolněný Q = 5 J do životního prostředí)

Ideální plyn se přenese ze stavu 1 do stavu 3, protože zobrazeno v grafu. Jakou práci vykonává plyn? (Odpověď: 2P 0 V 0)

4. Samostatné řešení problémů

Problém: Ve vertikálně umístěném válci pod pístem je plyn o T = 323 K, zaujímá objem V 1 = 190 cm 3 . Hmotnost pístu M=120 kg, plocha S=50 cm 2 . Atmosférický tlak p 0 = 100 kPa. Plyn se zahřívá na T=100 K.

A . Určete tlak plynu pod pístem.

B. Jak moc se změní objem zabraný plynem po zahřátí?

V. Najděte práci vykonanou plynem během expanze.

Shrnutí řešení problému a práce v lekci. Hodnocení:

5. Domácí úkol.§ 81 učebnice.

• Cvičení 15 (8, 9).
• Naučte se tabulku.

6. Reflexe. Každý žák dostane smajlíka a nakreslí se na něj požadovaný úsměv. Na základě počtu úsměvů můžete odpovědět na otázku: Byla tato lekce úspěšná?

Literatura

1. Myakishev G. Ya, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky. Fyzika-10: Učebnice pro 10. ročník všeobecně vzdělávacích institucí. – M.: Vzdělávání, 2005.
2. Nebukin N.N. Sbírka úloh na úrovni fyziky. M.: Vzdělávání, 2006.
3. Jednotná státní zkouška 2008. Fyzika. Federální banka zkušebních materiálů. Comp. Demidová M.Yu., Nurminsky I.N. – M.: Eksmo, 2008.
4. Digitální vzdělávací zdroje .
5. Vývoj hodiny pro učitele fyziky S.N. Hutsil.

Plán lekce na téma:

"První zákon termodynamiky"

Abramova Tamara Ivanovna, učitelka fyziky

cíle: 1. Vzdělávací- formulovat 1 termodynamický zákon; zvážit důsledky z toho plynoucí.

2. Vývojové – rozvoj metod duševní činnosti (analýza, srovnávání, zobecňování), rozvoj řeči (ovládání fyzikálních pojmů, termínů), rozvoj kognitivního zájmu žáků.

3. Vzdělávací– formování vědeckého pohledu na svět, udržování trvalého zájmu o předmět, pozitivního vztahu k poznání.

Organizační formy a metody školení:

• Tradiční - konverzace v úvodní fázi lekce

• Problematické – učení se novému vzdělávacímu materiálu prostřednictvím kladených otázek

Vzdělávací prostředky:

• Inovativní – počítač, multimediální projektor
• Tištěné – testovací úlohy

Během lekcí:

1. Organizace času
2. Kontrola domácího úkolu:

• Jakými způsoby lze změnit vnitřní energii systému? (kvůli vykonané práci nebo kvůli výměně tepla s okolními tělesy)
• Jak probíhá práce plynu a práce vnitřních sil na plyn za stálého tlaku? (A g = -A ext = p ΔV)
• Mouka vychází zpod mlýnských kamenů horká. Chléb se také vytahuje z trouby horký. Co způsobuje zvýšení vnitřní energie mouky a chleba v každém z těchto případů? (mouka - prací, chléb - výměnou tepla)
• V lékařské praxi se často používají hřejivé obklady, nahřívací podložky a masáže. Jaké metody změny vnitřní energie se používají? (výměna tepla a práce)

1. Vysvětlení nového materiálu:

Víte, že mechanická energie nikdy nezmizí beze stopy.

Kousek olova se zahřeje pod údery kladiva a zahřeje se studená lžička ponořená do horkého čaje.

Na základě pozorování a zobecnění experimentálních faktů byl formulován zákon zachování energie.

Energie v přírodě nevzniká z ničeho a nezaniká: množství energie se nemění, pouze přechází z jedné formy do druhé.

Zákon objevili v polovině 19. století německý vědec R. Mayer a anglický vědec D. Joule. Přesnou formulaci zákona podal německý vědec G. Helmholtz.

Uvažovali jsme procesy, při kterých se vnitřní energie systému měnila buď v důsledku práce, nebo v důsledku výměny tepla s okolními tělesy (snímek 1)

Jak se v obecném případě mění vnitřní energie systému? (snímek 2)

První zákon termodynamiky je formulován speciálně pro obecný případ:

ΔU = Aext + Q

Plyn = - Ext,

Q = ΔU + Ag

Důsledky:

1. Systém izolovaný (A=O, Q=0)

Pak Δu = u2-u1=0 nebo u1=u2 -Vnitřní energie izolovaného systému zůstává nezměněna

1. Nemožnost vytvořit perpetum mobile - zařízení schopné vykonávat práci bez spotřeby paliva.

Q = ΔU + Ag, Q=0,

Ar= - ΔU. Po vyčerpání energetické rezervy motor přestane fungovat.

1. Konsolidace

(práce s navigátorem - výstup je zobecněný)

Řešení problému 1

Kontrola odpovědi (snímek 3)

Řešení problému 2

Kontrola odpovědi (snímek 4)

1. Závěr (snímek 5)
2. Odraz

(Komu se lekce líbila, zvedněte ruce gestem „palec nahoru“ (snímek 6), komu se to nelíbilo, zvedněte ruce gestem „palec dolů“ (snímek 7)

1. Domácí práce: doložka 78, ex. 15 (2,6)

Navigátor

Na téma: "I zákon termodynamiky."

Zákon zachování a přeměny energie rozšířený na tepelné jevy.

Změny vnitřní energie:

PROBLÉM:

Jak se obecně mění vnitřní energie?

ΔU = A ext + Q

Závěr:

1. Změna vnitřní energie systému při přechodu systému z jednoho stavu do druhého se rovná součtu práce vnějších sil a množství tepla přeneseného do systému.
2. Ar= - Ext