Первый закон термодинамики. Работа газа при расширении

Физика и астрономия 8 класс

Тема урока:

Цели и задачи урока:

Первый закон термодинамики. Работа газа при расширении

Воспитание гармонически развитой личности, формирование положительной самооценки личности, путем развития интереса к предмету и вовлечение каждого учащегося в учебную деятельность. Перевести учащихся из объекта в субъект воспитания.

Развитие умения мыслить, всех видов памяти, умение выделять главное, развитие видения логических связей внутри предмета, умение использовать полученные знания на практике. Формирование единой физической картины мира.

Рассмотреть первый закон термодинамики, как закон сохранения энергии для тепловых процессов, необратимость тепловых процессов. Проверить ЗУН учащихся по II главе.

Оборудование:

1. доска, мел.

Ход урока.

1. Организационный момент:

а) цели урока,

б) присутствующие.

2. Проверка знаний учащихся.

ФИЗИЧЕСКИЙ ДИКТАНТ

1 вариант

1. количество теплоты парообразования

2. удельная теплота плавления, конденсации.

3. переход из шкалы Цельсия в шкалу Кельвина.

4. удельная теплота сгорания топлива

5. количество теплоты нагревания, охлаждения.

2 вариант

1. количество теплоты сгорания топлива

2. удельная теплоемкость

3. относительная влажность воздуха.

4. удельная теплота парообразования, конденсации.

5. количество теплоты плавления, кристаллизации.

3. Объяснение нового материала.

О. Термодинамика - это раздел физики, изучающий состояние газов, через макроскопические параметры Р,V и Т, при этом не учитывается молекулярное строение газов.

Основные величины для решения задач.

Р -[Па]

Нормальное атмосферное=10⁵ Па

V-[м³]

1 литр=10^-3м³

Т-[⁰К]

Т=t⁰С+273⁰; 1 ⁰К=1 ⁰С

В 7 классе мы изучали закон сохранения полной механической энергии, который гласит:

Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает бесследно, она лишь переходит из одного состояния в другое.

Закон сохранения и превращения энергии, распространенный на тепловые процессы носит название 1 закона термодинамики.

Количество теплоты, переданное замкнутой системе, идет на совершение газом работы и изменение его внутренней энергии.

Q=A+ΔU

1 закон термодинамики утверждает, что невозможно создать вечный двигатель первого рода, т. е. любая машина, совершающая работу над внешними телами должна получать энергию извне, либо уменьшать свою внутреннюю энергию.

Внутренняя энергия тела может изменяться, если действующие на него внешние силы совершают работу (положительную или отрицательную). Например, если газ подвергается сжатию в цилиндре под поршнем, то внешние силы совершают над газом некоторую положительную работу A'. В то же время силы давления, действующие со стороны газа на поршень, совершают работу A = -A'. Если объем газа изменился на малую величину ΔV, то газ совершает работу pSΔx = pΔV, где p- давление газа, S - площадь поршня, Δx - его перемещение (рис. 3.8.1). При расширении работа, совершаемая газом, положительна, при сжатии - отрицательна. В общем случае при переходе из некоторого начального состояния (1) в конечное состояние (2) работа газа выражается формулой:

4. Закрепление

Задание: ответить на вопросы.

5.Итог урока.

а) Оценки за урок

б) Домашнее задание: §19-20.

процесс

формула

Графическое представление

Физический смысл.

Изобарный

р= const

Q=A+ΔU

р

V₁V₂V

Работа равна площади прямоугольника

Тепло, переданное системе, идет на совершение работы и изменение внутренней энергии газа

Изохорный

V=const

А=0,

ΔU=Q

р

V

Внутренняя энергия газа изменяется за счет тепла, подводимого к системе

Изотермический

Т= const

ΔU=0, т. к. Т⁰К остается постоянной

Q=A

Р.

Количество теплоты, переданное системе, идет на совершение работы газа.

Адиабатный процесс- процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой.

Q=0, т. к.

Процесс происходит очень быстро.

ΔU=A

р

V

Работа газа, совершается за счет изменения внутренней энергии.

К таким процессам относятся взрывы, образование кучевых облаков, работа ДВС.