Мета: формувати вміння учнів застосовувати перший закон термодинаміки до ізопроцесів; ввести поняття адіабатного процесу.

Завдання 1 Продовжити речення: 1.Термодинаміка це … 2.Засновники термодинаміки …… 3.Внутрішня енергія тіла це … 4.Внутрішню енергію тіла можна змінити … (способи зміни ?) 5.Існують такі способи теплопередачі… 6.Є такі формули для розрахунку кількості теплоти …

І. Які процеси зміни стану ідеального газу ви знаєте? 1. Т=const Ізотермічний 2. P=const Ізобарний 3. V=const Ізохорний

ІІ. Як графічно визначається робота при розширенні газу ? Робота чисельно рівна площі під графіком процесу на діаграмі (p, V).

ІІІ. На малюнку зображено три різні процеси, що переводять газ із стану (1) в стан (2). У якому випадку газ виконує найбільшу роботу?

Завдання 2 Задача Яку роботу виконав 1 моль повітря під час ізобарного нагрівання на 20 К ? =1моль Т=20 К А-? Робота газу в ізобарному процесі А=рV. Запишемо рівняння Мендєлєєва-Клапейрона для початкового і кінцевого станів газу : Отже Так якто Відповідь. Газ виконав роботу 166,2 Дж

Перший закон термодинаміки (загальний вигляд) U=Q +А' Q=U+А А'=-А Робота виконана системою над зовнішніми силами (вважається відємною) Робота виконана зовнішніми силами над системою (вважається додатною) задача

1. Ізотермічний процес При ізотермічному процесі температура газу, не змінюється, відповідно не змінюється і внутрішня енергія газу. ΔU = 0. Перший закон термодинаміки для ізотермічного процесу записується Q = A

2. Ізобарний процес При ізобарному процесі А = р V Q = U+pV Перший закон термодинаміки для ізобарного процесу записується

3. Ізохорний процес V=const Оскільки V=0 то А=0 Перший закон термодинаміки для ізохорного процесу записується Q = U

4. Адіабатний процес процес зміни стану газу, який відбувається без теплообміну з навколишнім середовищем Q=0 Перший закон термодинаміки для адіабатного процесу записується U=-A

Процес зміни стану газу Одержана кількість теплоти, Q Виконана pобота, A Зміна внутрішньої енергії, U Перший закон термодина- міки Формулювання першого закону ТД Ізотермічне розширення Т=const Q>0A>0U=0Q=A Уся передана газу кількість теплоти йде на виконання ним роботи Ізобарне розширення P=const Q>0A>0U>0Q=U+A Підведена до газу кількість теплоти йде на зміну його внутрішньої енергії і виконання роботи Ізохорне нагрівання V=const Q>0A=0U>0Q=U Уся підведена до газу кількість теплоти йде на зміну його внутрішньої енергії Адіабатне розширення Q=0A>0U<0A=- U При розширенні газу виконується робота за рахунок внутрішньої енергії газу

Завдання 3 Задача Для ізобарного нагрівання 800 моль одноатомного газу на 500 К було затрачено 9,4 МДж теплоти. Визначити роботу газу та зміну внутрішньої енергії. U=5 МДж, А=4,4 МДж Відповідь: U=5 МДж, А=4,4 МДж А-? U-? =800 моль Т=500 К Q=9,4 МДж Запишемо перший закон термодинаміки Q=U+А (1) Зміна внутрішньої енергії одноатомного газу З рівняння 1 визначимо роботу газу А= Q -U

Завдання 4 Встановити відповідність означеннями і назвами фізичних величин. 1.Вміст водяної пари в 1 метрі кубічному повітря 2. Температура, за якої водяна пара стає насиченою 3. Кількість теплоти, яку одержує 1 кг речовини в разі зміни її температури на 1 К 4. Кількість теплоти, необхідна для перетворення за сталої температури 1 кг рідини в пару А. Абсолютна вологість Б. Питома теплоємність В. Питома теплота пароутворення Г. Відносна вологість Д. Точка роси АБВГД Х Х Х Х

Варіант 1 1.Ідеальний газ виконав роботу 400 Дж і при цьому його внутрішня енергія збільшилась на 100 Дж. Яку кількість теплоти отримав чи віддав газ у цьому процесі? А) газ отримав 500 Дж; Б) газ отримав 300 Дж; В) газ віддав 500 Дж; Г) газ віддав 300 Дж. 2.На графіку показано процес зміни стану одноатомного газу. Газ віддає 500 кДж теплоти. Робота зовнішніх сил дорівнює А) 0 кДж; Б) 25 кДж; В) 50к Дж; Г) 100 кДж. 3.Яка умова з наведених нижче виконується при адіабатному розширенні газу? А) Q=-A; Б) Q=A; В) A=0; Г) A=0; Д) U=0; Е) Q=0. Варіант 2 1. Ідеальний газ отримав 300 Дж теплоти і його внутрішня енергія збільшилась на 100 Дж. При цьому: А) газ виконав роботу 400 Дж; Б) газ виконав роботу 200 Дж; В) над газом виконали роботу 400 Дж; Г) над газом виконали роботу 200 Дж. 2. На графіку показано процес зміни стану одноатомного газу. Газ виконує роботу 3 кДж. Яку кількість теплоти отримав газ? А) 1 кДж; Б) 3 кДж; В) 4 кДж; Г) 16 кДж. Яка умова з наведених нижче виконується при адіабатному стисканні газу? А) Q=-A; Б) Q=A; В) A=0; Г) A=0; Д) U=0; Е) Q=0.

Вивчити § 42 Повторити §

Назад