Перший закон термодинаміки.

Адіабатний процес.

Застосування першого закону

термодинаміки до різних процесів.

​

Викладач фізики

Стадник О.І.

Мета уроку:

ввести перший закон термодинаміки, пояснити його фізичну сутність та значення для опису процесів молекулярної фізики; показати, як застосувати перший закон термодинаміки для ізопроцесів; ввести поняття «адіабатний процес»; розвивати логічне мислення учнів, уміння аналізувати умову задач, розвивати вміння спостерігати,глибоко аналізувати, зіставляти, порівнювати,пояснювати явища; виховувати впевненість у собі, необхідність в знаннях.

​

​

1) Що називається ізотермічним процесом?

2) Що називається ізохорним процесом?

3) Що називається ізобарним процесом?

4) Записати рівняння Мендєлєєва – Клайперона.

5) Якими способами можна змінити внутрішню енергію тіла?

6) Формула роботи газу.

7) Формула роботи зовнішніх сил над газом.

Актуалізація опорних знань

Дослід “ Повітряне вогнево”

Вивчення нового матеріалу

І закон: зміна внутрішньої енергії системи у випадку переходу

її з одного стану в інший дорівнює сумі роботи зовнішніх сил і

кількості теплоти, переданої системі:

- робота зовнішніх сил над системою.

- робота системи над зовнішніми тілами.

Кількість теплоти, переданої системі, витрачається на зміну

її внутрішньої енергії і на виконання системою роботи над

зовнішніми тілами.

1. Ізотермічний процес.

(внутрішня енергія газу не змінюється).

. Уся передана газу кількість теплоти витрачається на виконання роботи.

Якщо

, то

.

Якщо

, то

, але

.

2. Ізобарний процес.

3. Ізохорний процес.

4. Адіабатний процес.

• Процес у теплоізольованій системі називають адіабатним.

Розв'язування задач

• Як змінюється внутрішня енергія одноатомного газу під час ізобарного нагрівання? Ізохорного охолодження? Ізотермічного стиснення?

(1)

(2)

(3)

Розв'язання

• 1. Під час ізобарного нагрівання ( ) об’єм збільшується. Отже, збільшується і внутрішня енергія.
• 2. Під час ізохорного охолодження ( ) тиск зменшується за формулою (2), а за (3) зменшується і внутрішня енергія.
• 3. під час ізотермічного стиснення ( ) і
• . Отже внутрішня енергія залишається сталою.

Задачі для самостійного розв'язання

• Яку роботу здійснює газ під час ізобарного збільшення об'єму від 40 до 60 л? Тиск газу дорівнює 250 кПа.

Задачі для самостійного розв'язання

• У циліндрі під тиском 0,2 МПа міститься 2 м3 повітря за температури 10°С. Якою буде виконана робота під час ізобарного нагрівання пові­тря до температури 20 °С?

Цікаві питання з термодинаміки

• 1) Чому самовари мають блискучу поверхню, чим вона вкрита, яку роль відіграє?
• 2) Щоб швидше закипів самовар, яку воду треба влити в нього:сиру чи кип’ячену?

Термодинаміка

• 3) Чому самовар "співає" перед тим, як має закипіти?
• 4) Чому ручки в самовара дерев’яні або пластмасові?
• 5) Колись були старовинні самовари, які розпалювали трісками,
• жаром, а чоботом роздували жар. Чому іноді самовар загорявся, коли
• його розігрівали без води?
• 6) Чи може розпаятися електричний самовар?
• 7) Чому чашка із повного самовара наповнюється швидше, ніж з
• того де води вже мало?

Термодинаміка

• 8) Чому кип’ятильник, що знаходиться в самоварі розміщують
• на дні, а не на кришці?
• 9) В чому полягає мала економічність електричного самовара?

Продовжимо (отримаємо бали)

• 1) Який чайник нагріється швидше?
• 2) Чому чайник «співає» перед тим як має закипіти?
• 3) Від чого кришка чайника, іноді починає на ньому
• підстрибувати? І що роблять виробники чайників щоб цього не було?

Питання з термодинаміки:

• 1) В мене є два заварники. Який з них кращий: металевий чифарфоровий?
• 2) Кажуть, що перед заварюванням, чайничок потрібно обдати окропом. Навіщо?
• 3) Часто на заварничках чи самоварах можна побачити "ляльку". Яку роль вона відіграє?
• 4) Якщо у вас під руками є дві ганчірки суха і змочена холодною водою, якою ви скористаєтесь, коли будете знімати чайник з вогню?

Домашнє завдання

• Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко
• Фізика 10 клас § 54.
• Скласти цікаві задачі на термодинаміку.
• *Презентація “Основи термодинаміки”