Цель : Вывести формулу для определения работы расширяющегося газа при постоянном давлении, познакомить учащихся с геометрической интерпретацией работы. - презентация

1 Цель : Вывести формулу для определения работы расширяющегося газа при постоянном давлении, познакомить учащихся с геометрической интерпретацией работы для изобарного процесса и в случае когда давление не постоянно. Работа в термодинамике

2 Фронтальный опрос. 1. Что изучает термодинамика ? 2. Что называется внутренней энергией ? Может ли тело обладать внутренней энергией, но не иметь механической энергии ? Может ли тело обладать механической энергией, но не иметь внутренней энергии ? 3. Приведите примеры превращения механической энергии во внутреннюю.

3 4. Приведите примеры превращения внутренней энергии в механическую. 5. Каким образом можно рассчитать внутреннюю энергию одноатомного идеального газа? 6. От каких физических величин зависит внутренняя энергия одноатомного идеального газа? 7. Зависит ли внутренняя энергия одноатомного идеального газа от объёма? 8. От каких физических величин зависит внутренняя энергия реального газа?.

4 И ЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА 1. Историческая справка. Историческая справка. 2. Беседа по вопросам. Беседа по вопросам. 3. Проблемный эксперимент Проблемный эксперимент 4. Вывод формулы для работы газа. Вывод формулы для работы газа. 5. Особенности использования формулы при решении задач. Особенности использования формулы при решении задач. 6. Геометрическое истолкование работы. Геометрическое истолкование работы.

5 Анализ вопросов Начальное состояние газа характеризуется параметрами Р1 и V1. При каком расширении- изотермическом или изобарном до объёма V2 газ совершит большую работу? Чему равна работа при изохорном процессе? 1 Моль газа переводится из состояния А в состояние В двумя способами АСВ и АДВ. В каком из этих случаев совершается большая работа? Р,10^5 Па V,м^3 A C BД

6 РЕШИТЕ ЗАДАЧИ. 1) Какую работу совершил газ, количество вещества которого ν при изобарном расширении на ΔT 2) В двух цилиндрах под подвижным поршнем находится водород и кислород. Сравните работу, которые совершат эти газы при изобарном нагревании, если их массы, а так же начальные и конечные температуры равны.

7 О ТВЕТЫ К ЗАДАЧАМ. Решение: А`= Р * ΔV (1) Р*V1 = m/M*RT1 (2) Р*V2 = m/M*RT2 (3) Вычитаем уравнение (2) и (3): Р*V2- Р*V1 = m/M*RT2 - m/M*RT1 Р* ΔV = m/M*R* ΔT Решение: А1` = Р * ΔV = = m/M1*R* ΔT (1) А2` = m/M2*R* ΔT (2) Делим уравнение (1) на(2) А1`/ А2` = M2/M1=16

8 Итог урока. Параграф 78 Упр. 15 (2)

9 1.М. В. Ломоносов, проведя стройные рассуждения и простые опыты, пришёл к выводу, что «причина теплоты состоит во внутреннем… движении частиц связанной материи… Весьма известно, что тепло возбуждается движением: руки от взаимного трения согреваются, дерево загорается, искры вылетают при ударе камней о сталь, железо нагревается при ковании его частиц сильными ударами. 2.Б. Румфорд, работая на заводе по изготовлению пушек, заметил, что сверло сильно нагревается. (1798г). Например, он помещал металлический цилиндр массой 50кг в ящик с водой и, сверля цилиндр пустым сверлом, доводил воду до кипения за два с половиной часа. 3.Дэви в 1799 году осуществил интересный опыт. Два куска льда при трении одного о другой, начали таять и превращаться в воду.опыт.

10 Вопросы. 1. Почему от вращающегося точильного камня летят искры, если прижать к нему кусок стали? 2. Как надо опускаться по гимнастическому канату, чтобы не поранить руки? Почему? 3. Почему метеориты, влетающие с большой скоростью в атмосферу земли, обычно сгорают, не долетая достигнув её поверхности? 4. Как объяснить кажущееся исчезновение кинетической энергии вагона, движущегося по инерции, при его остановки? 5. Почему в процессе вбивания гвоздя в дерево, шляпка гвоздя не нагревается, если же гвоздь вбит, то достаточно нескольких ударов, чтобы гвоздь нагрелся.

11 Воздушное огниво Почему произошло воспламенение паров эфира при их резком сжатии? Почему произошло воспламенение паров эфира при их резком сжатии?

12 Формула работы. 1. Проще вычислить работу газа над поршнем А`. 2. Модуль силы, действующей на поршень со стороны газа F` = p*S. 1. При расширении поршень смещается в направлении силы на Δh = h2-h1 2. Работа газа равна А`= F` Δh =pS(h2-h1) = p(Sh2-Sh1). 3. А`= р(V2-V1), так как 4. V1= Sh1, V2=Sh2 h2 h1 ΔhΔh F` F Расширение S

13 1. При расширении газа А ` > 0 А < 0 2. При сжатии газа А ` 0. А ` = -A

14 Геометрическое истолкование работы. Открытая физика Открытая физика 1. Для изобарного процесса работа выражается площадью заштрихованного прямоугольника. 2. Для изохорного процесса А` = 0, так как не происходит изменение объёма газа. 3. Для изотермического процесса работа газа равна площади криволинейной трапеции под изотермой. ΔV=0 Работа газа

15 Объяснение опыта Объяснение опыта.