Розв’язування задач

на роботу в термодинамічних процесах.

Мета.

Навчальна. Відпрацювати навички розв’язування задач на роботу в термодинамічних процесах.

Розвиваюча. Розвивати логічне та алгоритмічне мислення.

Виховна. Виховувати уважність, вміння аналізувати задачу.

Тип уроку. Формування знань, умінь, навичок.

Дидактичні матеріали:

• Фізика: 10 кл.: підруч. для загальноосвіт. навч. закл.: рівень стандарту/ Бар'яхтар В. Г., Довгий С.О., Божинова Ф. Я, Кірюхіна О. А., ТОВ "Видавництво "Ранок"" , 2018. <<Завантажити>><<Читать онлайн>>

План

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.
2. Вчимося розв’язувати задачі.
3. Запитання до уроку.
4. Домашнє завдання.
5. Перевір себе.
6. Для допитливих.

Хід уроку

1. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання.

2. Вчимося розв’язувати задачі.

 Задача 82.1. Криптон масою 840 г ізобарно нагріли на 20 К. Знайдіть роботу, яку виконав криптон. (В. 1,66 кДж)

Задача 82.2. Для ізобарного стиснення газу об’ємом 150 дм3 виконано роботу 100 Дж. Знайдіть початковий об’єм газу, якщо його тиск 100 кПа. (В. 151 дм3)

Задача 82.3. Визначте роботу, яку виконує ідеальний газ у замкненому процесі 1-2-3-1.

Задача 82.5. Газ об’ємом 6 м3, що перебуває за температури 270С і тиску 190 кПа, нагрівають до температури 360 К, підтримуючи його тиск постійним. Знайдіть роботу, виконану газом в ході нагрівання. (В. 228 кДж)

Задача 82.6. Ідеальний газ незмінної маси переходить із стану 1 у стан 3 так, як відображено на графіку залежності тиску від температури. Визначте роботу, яку виконав газ, якщо його початковий об’єм дорівнював 0,1 м3. (В. 300 Дж)

3. Запитання до уроку.

Запитання 82.1. В одній посудині міститься зріджений газ, у другій посудині - стиснений. Який газ має більшу потенціальну енергію взаємодії молекул і чому?

Запитання 82.2. Чому при різкому стисканні газу помітно збільшується  його температура?

Запитання 82.3. Чому при різкому розширенні газу помітно зменшується його температура?

Запитання 82.4. Чому водяна пара при температурі  завдає більш серйозні опіки, ніж окріп? Відповідь обґрунтуйте.

4. Домашнє завдання.

Підручник: §36-37 - повторити.

Задача 82.7. Визначте, яку роботу виконує розріджений азот масою 56 г під час ізобарного нагрівання на 50 К. Молярна маса азоту становить 28 г/моль, а універсальна газова стала дорівнює 8,3 Дж/(моль⋅К). (В. 830 Дж)

Задача 82.8. Яку роботу виконує газ, розширюючись ізобарно за тиску 200  кПа від 5,6 л до 7,5 л? (В. 380 Дж)

Задача 82.9. Газ займає об’єм 200 л за температури 310 К і тиску 50 кПа. В  ході ізобарного розширення газ виконав роботу 1 кДж. Визначте кінцеву температуру газу.

Підготуватися до самостійної роботи: “Внутрішня енергія та робота в термодинамічних процесах”.

5. Перевір себе.

Задачі середнього рівня складності

Задача 82.1.С. Визначте, яку роботу виконує розріджений азот масою 56 г під час ізобарного нагрівання на 50 К. Молярна маса азоту становить 28 г/моль, а універсальна газова стала дорівнює 8,3 Дж/(моль⋅К).

Задача 82.2.С. Яку роботу виконує 1 кмоль ідеального одноатомного газу в ході ізобарного підвищення температури на 10С? (В. 8,31 кДж)

Задачі достатнього рівня складності

Задача 82.1.Д. Газ в ході ізобарного розширення від 3 м3 до 3,25 м3 виконав роботу 25 кДж. Знайдіть тиск цього газу. (В.100 кПа)

Задача 82.2.Д. Для ізобарного стиснення газу до об’єму 150 дм3 виконано роботу 100 Дж. Знайдіть початковий об’єм газу, якщо його тиск 100 кПа.

Задача 82.3.Д. Визначте роботу, яку виконує ідеальний газ під час процесів , що відображені на графіку. (В.150 кДж)

Задача 82.4.Д. Визначте, яку роботу виконує розріджений азот масою 56 г під час ізобарного нагрівання на 50 К. Молярна маса азоту становить 28 г/моль, а універсальна газова стала дорівнює 8,3 Дж/(моль⋅К). (В 830 Дж)

Задачі високого рівня складності

Задача 82.1.В. Газ займає об’єм 200 л за температури 310 К і тиску 50 кПа. В ході ізобарного розширення газ виконав роботу 1 кДж. Визначте кінцеву температуру газу. (В. 341 К)

Задача 82.2.В. Повітря в циліндрі під поршнем займає об’єм 5 м3 за температури 300 К. Внаслідок ізобарного нагрівання на 100 К повітря виконало роботу 5 МДж. Знайдіть тиск у циліндрі. (В. 3 МПа)

Задача 82.3.В. В ході ізобарного зменшення в 3 рази об’єму, який займає кисень масою 20 г, зовнішня сила виконала роботу 1 кДж. Знайдіть початкову температуру кисню. (В. 289 К).

Задача 82.4.В. Об’єм кисню, маса якого 16 г, а температура - 300 К, під час ізобарного нагрівання збільшився у 2 рази. Визначте роботу газу. (В. 1246,5 Дж)

Задача 82.2.В. Водень масою 6,5 г ізобарно розширюється до вдвічі більшого об’єму, ніж початковий. Знайдіть роботу, виконану газом, якщо його початкова температура 27 0С. (В. 8,1 кДж)

6. Для допитливих.

Задачі підвищеної складності

Задача 82.1.О. У циліндрі під поршнем міститься ідеальний газ.Об’єм газу ізотермічно збільшується в 4 рази, потім його тиск ізохорно збільшується вдвічі. Надалі газ стискають до початкового об’єму за постійного тиску й ізохорно нагрівають до початкової температури. Побудуйте графік залежності тиску від об’єму та, користуючись ним, установіть, що більше: робота газу чи робота зовнішніх сил над газом.