Урок - объяснение нового материала: Цели и задачи

Цель урока: Изучить изопроцессы в газах. Научиться строить графики изопроцессов. Задачи урока. Задачи урока. Повторить понятия энергия, потенциальная и кинетическая энергия. Рассмотреть превращение одного вида энергии в другой. Повторить понятия энергия, потенциальная и кинетическая энергия. Рассмотреть превращение одного вида энергии в другой. Ввести понятие внутренней энергии, рассмотреть от каких факторов зависит и от каких нет внутренняя энергия тела. Ввести понятие внутренней энергии, рассмотреть от каких факторов зависит и от каких нет внутренняя энергия тела. Выяснить какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела. Выяснить какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела.

С помощью уравнения состояния идеального газа можно исследовать процессы, в которых при постоянной массе один из параметров: давление, объём или температура остаются постоянными. Данные законы называются – газовые законы уравнения состояния идеального газа уравнения состояния идеального газа

Уравнение состояния идеального газа

Газовые законы количественно описывают изопроцессы, происходящие в газах. Газовый закон – количественная зависимость между двумя параметрами газа одной и той же массы при фиксированном значение третьего.

Изопроцессы- процессы происходящие в газах при неизменном одном из параметров. Изопроцессы изотермический изобарный изохорный изобарный изотермический изобарный

Изотермический процесс – процесс изменения состояния термодинамической системы протекающий при постоянной температуре (от греческих слов isos- равный, therme – тепло) 1662 г. из эксперимента было получено Р. Бойлем (английским учёным) уравнение, устанавливающее связь между давлением и объемом газа при постоянной температуре, а в 1676 г. независимо от него Э. Мариоттом г. из эксперимента было получено Р. Бойлем (английским учёным) уравнение, устанавливающее связь между давлением и объемом газа при постоянной температуре, а в 1676 г. независимо от него Э. Мариоттом. (французским учёным) (французским учёным)

Вывод закона для изотермического процесса pV = mRT/μ – закон Менделеева-Клапейрона при m=const и Т=const, получаем уравнение: Закон Бойля- Мариотта

закон Бойля-Мариотта р 1V1 = р 2V2 –р 1V1 = р 2V2 –р 1V1 = р 2V2 –р 1V1 = р 2V2 – Для газа данной массы произведение давления газа на его объём остаётся постоянной при неизменной температуре.

График изотермического процесса

mRT/μ = a mRT/μ = a т. о. p = a/V – гипербола (с Т а -график выше) p 2 p 2 2 p 2 p T2 2 T2 1 - изотермы 1 - изотермы T11 V 1 1 T T11 V 1 1 T T2 >T1 T1 T2 V Т T1 T2 T1 T2 Применение закона Применение закона

Изобарный процесс - процесс изменения состояния термодинамической системы протекающий при постоянном давлении. ( от греческих слов isos- равный, baros – тяжесть, вес) 1802 г. французский физик Ж. Гей-Люссак провел экспериментальное исследование зависимости объёма газа от температуры.

Вывод закона для изобарического процесса PV=mRT/μ - уравнение Менделеева-Клапейрона при m=const и р=const, получаем уравнение: Закон Гей-Люссака

V 1 /Т 1 = V 2 /T 2 – Для газа данной массы отношение объёма газа и его температуры остаётся постоянным при неизменном давлении закон Гей-Люссака

График изобарного процесса

mR/μp=b т.о. V = b * T – график - прямая V = V 0 (1 + αT) V = V 0 (1 + αT), V = V 0 (1 + αT) где α = 1/273,15 (K -1 ) - температурный коэффициент расширения тела. тела. V 2 V 2 2 p1 изобары p1 изобары 1 p2 1 p2 1 T 1 T P P P P p2 1 2 p2 1 2 p2 1 2 p2 1 2 p1 1 2 T p1 1 2 V p1 1 2 T p1 1 2 V

Изохорный процесс - процесс изменения состояния термодинамической системы протекающий при постоянном объёме. (от греческих слов isos- равный, chora – занимаемое место) 1787 г. Ж. Шарль французский физик экспериментальным путём исследовал зависимость давления газа от температуры.

Вывод закона для изохорического процесса PV=mRT/μ - уравнение Менделеева-Клапейрона при m=const и V=const получаем уравнение: при m=const и V=const получаем уравнение: Закон Шарля

р 1 /T 1 = р 2 /Т 2 Для газа данной массы отношение давления к температуре остаётся постоянным при неизменном объёме. Для газа данной массы отношение давления к температуре остаётся постоянным при неизменном объёме.

График изохорного процесса

mR/μV=b т.о. р = b * T – график – прямая p = p 0 (1+ αT), где α = 1/273,15 (K -1 ) - температурный коэффициент расширения т.о. р = b * T – график – прямая p = p 0 (1+ αT), где α = 1/273,15 (K -1 ) - температурный коэффициент расширения p = p 0 (1+ αT) p = p 0 (1+ αT) тела. p2 p тела. p2 p V122 V V2 1 1 TV1V2 V TV1V2 V V V2 12 ПРИМЕНЕНИЕ: 1 2 сосуд закрывают крышкой, нагревают V1 p увеличивается, крышку сбрасывает. T