გაკვეთილი თერმოდინამიკის პირველ კანონზე. გაკვეთილი: თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება. სითბო, რომელიც გადაეცემა სისტემის საზღვრებს

გაკვეთილის მიზნები:

  • საგანმანათლებლო:
  • თერმოდინამიკის პირველი კანონის დანერგვა, როგორც თერმოდინამიკური სისტემის ენერგიის შენარჩუნების კანონი, გამოავლინოს მისი ფიზიკური შინაარსი კონკრეტული პროცესების განხილვისას, განაგრძოს თერმული პროცესების აღწერის უნარების განვითარება ფიზიკური რაოდენობებისა და კანონების გამოყენებით;
  • განვითარებადი:
  • მეხსიერების განვითარება, რეაქციის სიჩქარე, კრეატიულობა, მიღებული ცოდნის პრაქტიკაში გამოყენების უნარი, შემეცნებითი ინტერესის განვითარება.
  • საგანმანათლებლო:
  • კომუნიკაციური თვისებების, კომუნიკაციის კულტურის ჩამოყალიბება, ბუნების მეცნიერული ცოდნის მეთოდის საფუძველზე სტუდენტების მსოფლმხედველობის ჩამოყალიბება, დაკვირვების კულტივირება, მიზნის მისაღწევად განსაზღვრულობის, შეუპოვრობის განვითარება.

აღჭურვილობა გაკვეთილისთვის: თითოეულ მაგიდაზე არის საცდელი მილი ცივი წყლით, თერმომეტრი, ქაღალდი, გამათბობელი, სითხის წნევის საზომი, სამუშაო ფურცლები, მულტიმედიური პროექტორი, კომპიუტერი, ეკრანი.

გაკვეთილების დროს

1. საორგანიზაციო მომენტი. მოგესალმებით, მზადყოფნა გაკვეთილისთვის.

2. საბაზისო ცოდნის განახლება.

მოსწავლეები ასრულებენ სატესტო დავალებებს ვარიანტების მიხედვით.

ვარიანტი 1

1. ბრაუნის მოძრაობა არის:

ა) სითხეში (ან გაზში) შეჩერებული ნაწილაკების თერმული მოძრაობა;

ბ) სითხეში შეჩერებული ნაწილაკების ქაოტური მოძრაობა;

ბ) თხევადი მოლეკულების მოწესრიგებული მოძრაობა;

დ) სითხეში შეჩერებული ნაწილაკების მოწესრიგებული მოძრაობა.

2. ქვემოთ მოყვანილი ფორმულებიდან რომელი გაძლევს გაზის მოლეკულების მთარგმნელობითი მოძრაობის საშუალო კინეტიკური ენერგიის გამოთვლას: ა) p=nkT; ბ) E=3/2kT; ბ) p=1/3m 0 nv 2

3. როგორ შეიცვლება იდეალური აირის წნევა, როცა აბსოლუტური ტემპერატურა გაორმაგდება და მოცულობა გაორმაგდება? (გაზის მასა არ იცვლება)

ა) გაიზრდება 4-ჯერ; ბ) შემცირდება 4-ჯერ; ბ) არ შეიცვლება; დ) გაიზრდება 2-ჯერ.

4. მუდმივი წნევის დროს თერმოდინამიკური სისტემის შეცვლის პროცესს ეწოდება: ა) იზოთერმული; ბ) იზოქორული; ბ) იზობარული.

5. რომელი გამოთქმა შეესაბამება ბოილ-მარიოტის კანონს:

ა) V/T = const; ბ) pV = const; ბ) p/T = const; დ) pT = კონსტ.

6. ნახატზე ნაჩვენებია p(V), m = const. გაზის ცვლილების რა პროცესია ნაჩვენები ნახატზე?

ა) იზოთერმული გაფართოება; ბ) იზობარული გაფართოება; ბ) იზობარული შეკუმშვა; დ) იზოქორული გათბობა.

ვარიანტი 2

1. ქვემოთ ჩამოთვლილი დებულებებიდან რომელი ეწინააღმდეგება ICT-ის საფუძვლებს:

ა) ნივთიერება შედგება მოლეკულებისგან;

ბ) ნივთიერების მოლეკულები მოძრაობენ შემთხვევით;

გ) ყველა მოლეკულა ურთიერთქმედებს ერთმანეთთან;

დ) ნივთიერების ყველა მოლეკულას აქვს ერთნაირი სიჩქარე.

2. ქვემოთ ჩამოთვლილი ფორმულებიდან რომელი გაძლევთ საშუალებას გამოთვალოთ ნაწილაკების რაოდენობა:

ა) N=vN a; ბ) v=m/M; ბ) p=nkT.

3. როგორ შეიცვლება იდეალური აირის წნევა, თუ გაორმაგდება გაზის მოლეკულების რაოდენობა და მისი მოცულობა და ტემპერატურა უცვლელი რჩება?

ა) გაიზრდება 2-ჯერ; ბ) შემცირდება 2-ჯერ; ბ) გაიზრდება 4-ჯერ; დ) არ შეიცვლება.

4. მონატომური იდეალური აირის შიდა ენერგია უდრის:

ა) U=mRT/M; ბ)U=m|M N a; ბ) U=3|2 v RT; დ) U=V|m RT.

5. გაზს, მის მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედება უმნიშვნელოა, ეწოდება:

ა) რეალური; ბ) აბსოლუტური; ბ) იდეალური; დ) უფასო.

6. ნახატზე ნაჩვენებია p(T), m=const. გაზის ცვლილების რა პროცესია ნაჩვენები ნახატზე?

ა) იზოქორული გათბობა; ბ) იზოქორული გაგრილება; ბ) იზოთერმული გაფართოება;

დ) იზობარული გაფართოება.


3. ფრონტალური გამოცდილება „სხეულის შინაგანი ენერგიის ცვლილება სამუშაოს შესრულებისას“. განაცხადის სლაიდი 2.

აღჭურვილობა და მასალები: ქიმიური საცდელი მილი, ლაბორატორიული თერმომეტრი, საზომი ცილინდრი ცივი წყლით, ფურცელი.

სამუშაო შეკვეთა:

1. დაასხით 10 მლ წყალი სინჯარაში და გაზომეთ მისი ტემპერატურა.

2. დახურეთ სინჯარა საცობით (ან ცერა თითი, თუ საცობი არ არის) და გადაახვიეთ ქაღალდში. 40 წამის განმავლობაში ენერგიულად შეანჯღრიეთ წყალი სინჯარაში (გაითვალისწინეთ დრო საათის ან მობილური ტელეფონის წამზომის გამოყენებით).

3. გახსენით სინჯარა და კვლავ გაზომეთ წყლის ტემპერატურა.

4. უპასუხეთ კითხვებს:

ა) როგორ შეიცვალა წყლის შინაგანი ენერგია ექსპერიმენტის დროს?

ბ) როგორ შეცვალეთ წყლის შინაგანი ენერგია ექსპერიმენტში?

გ) რატომ დასჭირდა ექსპერიმენტის დროს სინჯარა წყლით შეფუთვა ქაღალდში?

დ) რა შეიძლება ითქვას სხეულის შინაგანი ენერგიის ცვლილების შესრულებულ სამუშაოზე დამოკიდებულებაზე?

4. შეისწავლეთ ახალი თემა

მე-19 საუკუნის შუა ხანებისთვის აჩვენა მრავალმა ექსპერიმენტმა რომ მექანიკური ენერგია არასოდეს ქრება უკვალოდ. დანართი სლაიდი 3

სხეულის გათბობა შეიძლება მოხდეს მასზე რაიმე რაოდენობის სითბოს გადაცემის გარეშე, მაგრამ მხოლოდ სამუშაოს შესრულებისას. . ეს ფენომენი ფართომასშტაბიანი იყო 1798 წელს ბ.რუმფორდის მიერ. ქვემეხის ლულის ბურღვისას, რაც ხდებოდა ცხენების დახმარებით, რომლებიც ატრიალებდნენ დიდ ბურღს, რამფორდმა მოახერხა ლულაზე მოთავსებული წყლის ქვაბის მოხარშვა. Rumfoord ვარაუდობს, რომ წყალი თბება ბურღვის დროს შესრულებული სამუშაოს დროს.

როგორ შეიძლება ცეცხლის გაჩენა ხის მშრალი ნაჭრების გამოყენებით, ანუ გაათბეთ ხე მის აალების ტემპერატურაზე მაღალ ტემპერატურაზე?

სხეულის ტემპერატურის მატება შეიძლება გამოწვეული იყოს როგორც სამუშაოს შესრულებით, ასევე სითბოს გადაცემით. დანართი სლაიდი 4.

ენერგიის შენარჩუნების კანონი მექანიკაში:

ბუნებაში ენერგია არაფრისგან არ წარმოიქმნება და არ ქრება: ენერგიის რაოდენობა უცვლელია, ის მხოლოდ ერთი ფორმიდან მეორეში გადადის. (მაგალითად, ჩაქუჩი ეცემა ტყვიის ნაჭერს და ტყვია თბება - ჩაქუჩის პოტენციური ენერგია გადაიქცევა კინეტიკურ ენერგიად, შემდეგ მექანიკური ენერგია გადაიქცევა სხეულის შინაგან ენერგიად).

ენერგიის შენარჩუნებისა და ტრანსფორმაციის კანონს, რომელიც ვრცელდება თერმოფენომენებზე, ეწოდება თერმოდინამიკის პირველ კანონს.

დანართი სლაიდი 5.

თერმოდინამიკა განიხილავს სხეულებს, რომელთა სიმძიმის ცენტრი პრაქტიკულად უცვლელი რჩება. ასეთი სხეულების მექანიკური ენერგია მუდმივი რჩება; მხოლოდ თითოეული სხეულის შინაგანი ენერგია შეიძლება შეიცვალოს. თერმოდინამიკის პირველი კანონი XIX საუკუნის შუა წლებში აღმოაჩინა გერმანელმა მეცნიერმა ექიმმა მაიერმა (1814-1878), ინგლისელმა მეცნიერმა დ. ჯოულმა (1818 - 1889) და მიიღო ყველაზე ზუსტი ფორმულირება გერმანელი მეცნიერის ჰელმჰოლცის ნაშრომებში. (1821-1894 წწ.).

ზოგადად, როდესაც სისტემა ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადადის, შინაგანი ენერგია ერთდროულად იცვლება როგორც შესრულებული სამუშაოს, ასევე სითბოს გადაცემის გამო.

თერმოდინამიკის პირველი კანონი: სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილება ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადასვლისას უდრის გარე ძალების მუშაობის ჯამს და სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობას:

თუ სისტემა იზოლირებულია (დახურულია), ანუ მასზე მუშაობა არ კეთდება (A = 0) და ის არ ცვლის სითბოს მიმდებარე სხეულებთან (Q = 0). მაშინ ამ შემთხვევაში, თერმოდინამიკის პირველი კანონის მიხედვით, U = 0 (U 1 = U 2).

იზოლირებული სისტემის შიდა ენერგია უცვლელი რჩება (კონსერვირებული).

იმის გათვალისწინებით, რომ A / = - A, მივიღებთ Q=A / + U

სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობა მიდის მისი შიდა ენერგიის შესაცვლელად და სისტემის მიერ გარე სხეულებზე მუშაობის შესასრულებლად.

5. უნარებისა და შესაძლებლობების ჩამოყალიბება: დანართი სლაიდი 6

1. იდეალურმა გაზმა მიიღო სითბოს რაოდენობა, რომელიც უდრის 300 ჯ და მუშაობდა 100 ჯ. როგორ შეიცვალა გაზის შიდა ენერგია?

400 ჯ-ით გაიზარდა ა
200 ჯ-ით გაიზარდა ბ
400 ჯ-ით შემცირდა ვ
200 ჯ-ით შემცირდა გ

2. იდეალური გაზი მუშაობდა 100 ჯ-ის ტოლი და დათმო სითბოს ტოლი 300 J. როგორ შეიცვალა შიდა ენერგია?

400 ჯ-ით გაიზარდა ა
200 ჯ-ით გაიზარდა ბ
400 ჯ-ით შემცირდა ვ
200 ჯ-ით შემცირდა გ

3. იდეალური გაზი შესრულებული სამუშაოს ტოლია 300 ჯ. ამავდროულად, შიდა ენერგია შემცირდა 300 J. რა მნიშვნელობა აქვს რაოდენობას ამ პროცესში?

ა-მ მისცა 600 ჯ
ბ-მ მისცა 300 ჯ
ვ-მ მიიღო 300 ჯ
გ.-ს არ აძლევდა და არ იღებდა სითბოს.

დანართი სლაიდი 7

4. იდეალურმა გაზმა შეასრულა 300 ჯ-ის ტოლი სამუშაო. ამავდროულად მისი შინაგანი ენერგია

ა-მ მისცა 600 ჯ
ბ-მ მისცა 300 ჯ
ვ-მ მიიღო 600 ჯ
გ-მ მიიღო 300 ჯ

სამუშაოს დასასრულს მოსწავლეები ამოწმებენ თავიანთ ნამუშევრებს და აფასებენ საკუთარ თავს. (პასუხები გამოჩნდება ეკრანზე) დანართი სლაიდი 8.

შესაძლებელია თუ არა „მუდმივი მოძრაობის აპარატის“ შექმნა?

მუდმივი მოძრაობის აპარატის შექმნის შეუძლებლობა - მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია შეუზღუდავი სამუშაოს შესრულება საწვავის ან სხვა მასალის მოხმარების გარეშე. თუ სისტემას არ მიეწოდება სითბო (Q = 0), მაშინ მუშაობა A / თერმოდინამიკის პირველი კანონის მიხედვით Q=A / + Uშეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ შინაგანი ენერგიის შემცირების გამო: A / = - U.ენერგიის რეზერვის ამოწურვის შემდეგ, ძრავა შეწყვეტს მუშაობას.

არ შეიძლება ითქვას, რომ სისტემა შეიცავს გარკვეული რაოდენობის სითბოს ან სამუშაოს. მუშაობაც და სითბოს რაოდენობაც არის სიდიდეები, რომლებიც ახასიათებს სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილებას კონკრეტული პროცესის შედეგად და ეს რაოდენობები გამოიხატება ჯოულებში. სისტემის შიდა ენერგია შეიძლება თანაბრად შეიცვალოს როგორც სისტემის მიერ შესრულებული სამუშაოს გამო, ასევე ნებისმიერი რაოდენობის სითბოს მიმდებარე სხეულებზე გადაცემის გამო. მაგალითად, ცილინდრში გაცხელებულ ჰაერს შეუძლია შეამციროს მისი ენერგია გაციებით ყოველგვარი სამუშაოს შესრულების გარეშე. მაგრამ მას შეუძლია ზუსტად იგივე რაოდენობის ენერგია დაკარგოს დგუშის გადაადგილებით, სითბოს მიმდებარე სხეულებზე გადაცემის გარეშე. ამისათვის ცილინდრის კედლები და დგუში უნდა იყოს სითბოს მჭიდრო.

დასკვნა: შეუძლებელია "მუდმივი მოძრაობის მანქანის" შექმნა!

6. შეჯამება. Საშინაო დავალება. § 56 ამოცანები No3, 4.

გაკვეთილის მიზნები:

    გაიღრმავონ ცოდნა იზოპროცესების შესახებ, ივარჯიშონ პრობლემის გადაჭრის უნარებში ამ თემაზე, განავითარონ კომუნიკაციის უნარები, უნარები და ასწავლონ თვითშეფასება.

გაკვეთილების დროს

მომზადება ჯგუფებში მუშაობისთვის.

კლასთან მუშაობა (ზეპირად).

რა არის შინაგანი ენერგია?

როგორ შეგიძლიათ შეცვალოთ გაზის შიდა ენერგია?

როგორ განვსაზღვროთ სხეულის გასათბობად საჭირო სითბოს რაოდენობა?

დაწერეთ სითბოს ბალანსის განტოლება სამი სხეულისთვის.

როდის არის სითბოს რაოდენობა უარყოფითი?

როგორ განვსაზღვროთ გაზის მიერ შესრულებული სამუშაო გაფართოების დროს?

რით განსხვავდება გაზის მუშაობა გარე ძალებისგან?

ჩამოაყალიბეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონი გარე ძალების მუშაობისთვის.

ჩამოაყალიბეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონი გაზის მუშაობისთვის.

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზოქორიულ პროცესზე.

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზობარულ პროცესზე.

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზოთერმულ პროცესზე.

რომელ პროცესს ეწოდება ადიაბატური?

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება ადიაბატურ პროცესზე.

მუშაობა ჯგუფებში.

თითოეული ჯგუფი იღებს ფურცელს, რომელზედაც მითითებულია თეორიული ამოცანები და ამოცანები. თეორიული ნაწილი შეიცავს ხუთ კითხვას. პასუხის მოსამზადებლად ჯგუფი იღებს მის ნომრის შესაბამის კითხვას. პრაქტიკული ნაწილი შეიცავს ათ პრობლემას, ორი თეორიულად თითოეულ მითითებულ თემაზე. დავალებები მოწყობილია შემთხვევით. ეს ნიშნავს, რომ სტუდენტებმა ჯერ უნდა იპოვონ პრობლემები, რომლებიც შეესაბამება მათ თეორიულ კითხვას, შემდეგ გადაჭრან. პრობლემების გადასაჭრელად დამატებითი მონაცემები აღებულია საცნობარო წიგნებიდან.

მას შემდეგ, რაც ჯგუფები დაასრულებენ სამუშაოს, თითოეული ჯგუფიდან რიგრიგობით იძახიან ორ მოსწავლეს: ერთი პასუხობს თეორიას, მეორე დაფაზე წერს ერთი პრობლემის მოკლე განცხადებას. (ამ ჯგუფის კიდევ ერთი დავალება შეიძლება შერჩევით შემოწმდეს იმავე გაკვეთილზე ან შემდეგში.) ჯგუფის ყველა წევრს უნდა შეეძლოს თეორიაზე პასუხის გაცემა და პრობლემების ახსნა; თეორიულ ნაწილში წახალისებულია დამატებითი მასალის გამოყენება.

ყველა მოსწავლე წერს პრობლემებს რვეულში.

სამუშაოს მკაფიო ორგანიზება იწვევს ყველა ბავშვის აქტიურ აქტივობას. გაკვეთილის ბოლოს ჯგუფის კოორდინატორები გადასცემენ ფურცლებს, რომლებზეც ისინი აღნიშნავენ ჯგუფის წევრების წვლილს მის მუშაობაში.

ჯგუფებისა და ცალკეული მოსწავლეების აქტივობებს საბოლოოდ აფასებს მასწავლებელი.

ნიმუშის ფურცელი.

თეორიული ნაწილი

1. იზოქორული პროცესი.

2. იზოთერმული პროცესი.

3. იზობარული პროცესი.

4. ადიაბატური პროცესი.

5. სითბოს გაცვლა დახურულ სისტემაში.

პრაქტიკული ნაწილი

1. დგუშის ქვეშ ცილინდრში არის 1,25 კგ ჰაერი. მუდმივი წნევით 40C-მდე გასათბობად დაიხარჯა 5 კჯ სითბო. განსაზღვრეთ გაზის შიდა ენერგიის ცვლილება.

2. 0,02 კგ ნახშირორჟანგი თბება მუდმივი მოცულობით. განსაზღვრეთ აირის შიდა ენერგიის ცვლილება 200C-დან 1080C-მდე გაცხელებისას (c = 655 J/(kg K)).

3. დგუშით თბოიზოლირებული ცილინდრი შეიცავს 200C ტემპერატურაზე 0,3 კგ მასის აზოტს. გაფართოებული აზოტი მუშაობს 6705 ჯ. განსაზღვრეთ აზოტის შიდა ენერგიისა და მისი ტემპერატურის ცვლილება გაფართოების შემდეგ (c = 745 J/(კგ K)).

4. გაზს გადაეცემა სითბოს რაოდენობა, რის შედეგადაც ის იზოთერმულად ფართოვდება 2 ლიტრი მოცულობიდან 12 ლიტრამდე. საწყისი წნევა არის 1.2 106 Pa. განსაზღვრეთ გაზის მიერ შესრულებული სამუშაო.

5. ვერცხლისწყლის გარკვეული რაოდენობა 1000C-ზე ჩაასხეს 50გრ მასის შუშის კოლბაში, რომელიც შეიცავდა 185გრ წყალს 200C-ზე და კოლბაში წყლის ტემპერატურა გაიზარდა 220C-მდე. განსაზღვრეთ ვერცხლისწყლის მასა.

6. 1,43 კგ ჰაერი 00C ტემპერატურაზე 0,5 მ3 მოცულობას იკავებს. გარკვეული რაოდენობის სითბო გადაეცა ჰაერს და ის იზობარულად გაფართოვდა 0,55 მ3 მოცულობამდე. იპოვეთ შესრულებული სამუშაო, შთანთქმული სითბოს რაოდენობა, ტემპერატურის ცვლილება და ჰაერის შიდა ენერგია.

7. დგუშის ქვეშ ცილინდრში არის 1,5 კგ ჟანგბადი. დგუში უმოძრაოა. რა რაოდენობის სითბო უნდა მიეწოდოს გაზს, რომ მისი ტემპერატურა 80C-ით გაიზარდოს? რა არის შიდა ენერგიის ცვლილება? (cv= 675 J/(კგ K))

8. დგუშის ქვეშ არსებული ბალონი შეიცავს 1,6 კგ ჟანგბადს 170C ტემპერატურაზე და წნევა 4·105 Pa. გაზი მუშაობდა იზოთერმული გაფართოებით 20 ჯ. რამდენი სითბო გადაეცემა გაზს? რა არის გაზის შიდა ენერგიის ცვლილება? რა იყო გაზის საწყისი მოცულობა?

9. რამდენი სითბო გამოიყოფა 1000C ტემპერატურის 0,2 კგ წყლის ორთქლის შედედობისას და მისგან მიღებული წყლის 200C-მდე გაცივებისას?

10. ბალონი გაზით მოთავსებულია თბოგამტარ გარსში. როგორ შეიცვლება გაზის ტემპერატურა, თუ ცილინდრის მოცულობა თანდათან იზრდება? რა ცვლილებაა გაზის შიდა ენერგიაში, თუ გაზზე შესრულებულია 6000 ჯ სამუშაო?

გაკვეთილის გეგმა თემაზე:

"თერმოდინამიკის პირველი კანონი"

აბრამოვა თამარა ივანოვნა, ფიზიკის მასწავლებელი

მიზნები: 1. საგანმანათლებლო- ჩამოაყალიბეთ თერმოდინამიკის 1 კანონი; განიხილეთ მისგან წარმოშობილი შედეგები.

2. განმავითარებელი – გონებრივი აქტივობის მეთოდების შემუშავება (ანალიზი, შედარება, განზოგადება), მეტყველების განვითარება (ფიზიკური ცნებების დაუფლება, ტერმინები), მოსწავლეთა შემეცნებითი ინტერესის განვითარება.

3. საგანმანათლებლო– მეცნიერული მსოფლმხედველობის ჩამოყალიბება, საგნისადმი მდგრადი ინტერესის აღზრდა, ცოდნისადმი პოზიტიური დამოკიდებულება.

ტრენინგის ორგანიზაციული ფორმები და მეთოდები:

  • ტრადიციული - საუბარი გაკვეთილის შესავალ ეტაპზე
  • პრობლემური - ახალი სასწავლო მასალის შესწავლა დასმული კითხვებით

განათლების საშუალებები:

  • ინოვაციური - კომპიუტერი, მულტიმედიური პროექტორი
  • დაბეჭდილი - სატესტო დავალებები

გაკვეთილების დროს:

  1. ორგანიზების დრო
  2. საშინაო დავალების მიმოხილვა:
  • რა გზებით შეიძლება შეიცვალოს სისტემის შიდა ენერგია? (შესრულებული სამუშაოს გამო, ან მიმდებარე სხეულებთან სითბოს გაცვლის გამო)
  • როგორ არის გაზის მუშაობა და შინაგანი ძალების მუშაობა გაზზე მუდმივი წნევის დროს? (A g = -A ext = p ΔV)
  • ფქვილი წისქვილის ქვებიდან ცხელი გამოდის. პურიც ცხელად გამოიღება ღუმელიდან. რა იწვევს ფქვილისა და პურის შინაგანი ენერგიის ზრდას თითოეულ ამ შემთხვევაში? (ფქვილი - სამუშაოს შესრულებით, პური - სითბოს გაცვლით)
  • სამედიცინო პრაქტიკაში ხშირად გამოიყენება გამათბობელი კომპრესები, გამაცხელებელი ბალიშები და მასაჟი. რა მეთოდები გამოიყენება შიდა ენერგიის შეცვლისთვის? (სითბოს გაცვლა და შესრულებული სამუშაო)
  1. ახალი მასალის ახსნა:

თქვენ იცით, რომ მექანიკური ენერგია არასოდეს ქრება უკვალოდ.

ჩაქუჩის დარტყმის ქვეშ ტყვიის ნაჭერი თბება, ცხელ ჩაიში ჩაძირული ცივი ჩაის კოვზი თბება.

ექსპერიმენტული ფაქტების დაკვირვებისა და განზოგადების საფუძველზე ჩამოყალიბდა ენერგიის შენარჩუნების კანონი.

ბუნებაში ენერგია არაფრისგან არ წარმოიქმნება და არ ქრება: ენერგიის რაოდენობა უცვლელია, ის მხოლოდ ერთი ფორმიდან მეორეში გადადის.

კანონი მე-19 საუკუნის შუა წლებში აღმოაჩინეს გერმანელმა მეცნიერმა რ.მაიერმა და ინგლისელმა მეცნიერმა დ.ჯოულმა. კანონის ზუსტი ფორმულირება მოგვცა გერმანელმა მეცნიერმა გ.ჰელმჰოლცმა.

ჩვენ განვიხილეთ პროცესები, რომლებშიც სისტემის შიდა ენერგია იცვლებოდა სამუშაოს ან მიმდებარე სხეულებთან სითბოს გაცვლის გამო (სლაიდი 1)

როგორ იცვლება სისტემის შიდა ენერგია ზოგად შემთხვევაში? (სლაიდი 2)

თერმოდინამიკის პირველი კანონი ჩამოყალიბებულია სპეციალურად ზოგადი შემთხვევისთვის:

ΔU = Aext + Q

გაზი = - ბოლო,

Q = ΔU + აგ

შედეგები:

  1. სისტემა იზოლირებული (A=O, Q=0)

მაშინ Δu = u2-u1=0, ან u1=u2 -იზოლირებული სისტემის შიდა ენერგია უცვლელი რჩება

  1. მუდმივი მოძრაობის აპარატის შექმნის შეუძლებლობა - მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია სამუშაოს შესრულება საწვავის მოხმარების გარეშე.

Q = ΔU + Ag, Q=0,

Ar= - ΔU. ენერგიის რეზერვის ამოწურვის შემდეგ, ძრავა შეწყვეტს მუშაობას.

  1. კონსოლიდაცია

(ნავიგატორთან მუშაობა - გამომავალი განზოგადებულია)

პრობლემის გადაწყვეტა 1

პასუხის შემოწმება (სლაიდი 3)

პრობლემის გადაწყვეტა 2

პასუხის შემოწმება (სლაიდი 4)

  1. დასკვნა (სლაიდი 5)
  2. ანარეკლი

(ვისაც მოეწონა გაკვეთილი, აწიეთ ხელები ზევით ცერა ჟესტით (სლაიდი 6), ვისაც არ მოეწონა, ასწიეთ ხელები ჟესტით ცერა თითი (სლაიდი 7)

  1. Საშინაო დავალება: პუნქტი 78, ყოფილი. 15 (2.6)

ნავიგატორი

თემაზე: "თერმოდინამიკის I კანონი".

ენერგიის შენარჩუნებისა და ტრანსფორმაციის კანონი, გავრცელდა თერმულ მოვლენებზე.

შინაგანი ენერგიის ცვლილებები:

პრობლემა:

როგორ იცვლება შინაგანი ენერგია ზოგადად?

ΔU = A ext + Q

დასკვნა:

  1. სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილება ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადასვლისას უდრის გარე ძალების მუშაობის ჯამს და სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობას.
  2. Ar= - A ext

სლაიდი 2

გაკვეთილის მიზნები:

2 გაზის კანონების თეორიის მიმოხილვა თერმოდინამიკის 1 კანონის მიმოხილვა განვიხილოთ თერმოდინამიკის 1 კანონის გამოყენება იზოპროცესებზე

სლაიდი 3

3 ფრონტალური გამოკვლევა ტემპერატურის წნევა მოცულობა რომელი მაკროპარამეტრი შეიძლება იყოს უცვლელი? პროცესები: იზოთერმული, იზობარული, იზოქორული რა იზოპროცესები იცით?

სლაიდი 4

განსაზღვრეთ შესაბამისობა იზოპროცესის სახელსა და შესაბამის კანონს შორის

4 გეი-ლუსაკის კანონი ჩარლზის კანონი ბოილ-მარიოტის კანონი

სლაიდი 5

5 დაადგინეთ შესაბამისობა იზოპროცესის სახელსა და შესაბამის გრაფიკს შორის T V P T P V

სლაიდი 6

6 T = const, T = 0 ბოილ-მარიოტის კანონი U = 0 P = const გეი-ლუსაკის კანონი A = 0 ჩარლზის კანონი V = const V = 0

სლაიდი 7

ადიაბატური პროცესი

7 პროცესი, რომელიც ხორციელდება გარემოსთან სითბოს გაცვლის გარეშე Q = 0. გაზის შიდა ენერგია იცვლება სამუშაოს შესრულებისას.

სლაიდი 8

8 http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/6cd0134b-bfec-4dcd-88bb- 88c63280df06/%5BPH10_06-014%5D_%5BIM_35%5D.swf

სლაიდი 9

სლაიდი 10

10 ჩამოაყალიბეთ თერმოდინამიკის 1 კანონი. ბუნებაში ენერგია არაფრისგან არ წარმოიქმნება და არ ქრება: ენერგიის რაოდენობა უცვლელია, ის მხოლოდ ერთი ფორმიდან მეორეში გადადის. ენერგიის შენარჩუნებისა და ტრანსფორმაციის კანონს, რომელიც ვრცელდება თერმოფენომენებზე, ეწოდება თერმოდინამიკის პირველ კანონს.

სლაიდი 11

11 რას აჩვენებს? რა სიდიდეებზეა დამოკიდებული შინაგანი ენერგიის ცვლილება?

სლაიდი 12

12 რა არის თერმოდინამიკის 1 კანონის მათემატიკური აღნიშვნა? თუ გავითვალისწინებთ გარე სხეულებზე მუშაობას (გაზის მუშაობა) Q = U + A1 სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობა მიდის მისი შიდა ენერგიის შესაცვლელად და სისტემის მიერ გარე სხეულებზე მუშაობის შესასრულებლად U = A + Q

სლაიდი 13

სლაიდი 14

14 ფიზიკური აღზრდის წუთი დავწერეთ, გადავწყვიტეთ, და ცოტა დავიღალეთ, დავტრიალდით, გადავბრუნდით, დავიხარეთ და დავსხედით, და ისევ მზად ვართ დავწეროთ და ამოხსნათ და გამოვთვალოთ

სლაიდი 15

15 როგორ იცვლება სხეულის შინაგანი ენერგია გაციებისას? მცირდება იზრდება არ იცვლება

სლაიდი 16

ჭურჭელში გაზი შეკუმშული იყო, ასრულებდა სამუშაოს 30 ჯ. გაზის შიდა ენერგია გაიზარდა 25 ჯ. რა დაემართა გაზს?

16 გაზმა მისცა Q=5 ჯ გაზი მიიღო Q=5 ჯ გაზი მიიღო Q=55 ჯ გაზმა მისცა 55 ჯ

სლაიდი 17

17 იდეალური გაზი გადადის 1-ლი მდგომარეობიდან მე-3 მდგომარეობამდე, რადგან ნაჩვენებია გრაფიკზე. რა სამუშაოს ასრულებს გაზი? 2P0 V0 P0 V0 0 4P0 V0

სლაიდი 18

ტესტი

18 C:\Documents and Settings\User\Desktop\49562.oms ტესტი

სლაიდი 19

პრობლემა: A – 3 ქულა; B – 4 ქულა; B – 5 ქულა

19 დგუშის ქვეშ ვერტიკალურად განლაგებულ ცილინდრში არის გაზი T = 323 K, რომელიც იკავებს მოცულობას V1 = 190 სმ 3. დგუშის მასა არის M = 120 კგ, მისი ფართობია S = 50 სმ 2. ატმოსფერული წნევა p0 = 100 კპა. გაზი თბება T=100 K. A. განსაზღვრეთ გაზის წნევა დგუშის ქვეშ. ბ.რამდენი შეიცვლება გაზის მიერ დაკავებული მოცულობა გახურების შემდეგ? ბ. იპოვეთ გაზის მიერ შესრულებული სამუშაო გაფართოების დროს.

სლაიდი 20

პრობლემის გადაწყვეტა

20 მოცემული: T1= 323 K V1= 190 სმ3 M=120 კგ S=50 სმ2 P0 = 100 kPa T=100 K A. P1 - ? B.V- ? B. A = ? ამოხსნა: ა. დგუშზე განხორციელებული წნევა უდრის ატმოსფერული წნევის ჯამს და თვით დგუშის წნევას. Р1 = Р0+ Р1 = 105+= = 340 კპა

სლაიდი 21

21 ამოხსნა: 2. დაწერეთ მდგომარეობის განტოლება იზობარი P = const ამოიღეთ მიღებული განტოლება V1 (T1+T)= T1 (V1 +V) V1 T1+ V1T= T1V1+T1 V V1T = T1 V V =V= 0,59 სმ3

სლაიდი 22

22 ამოხსნა: 3. გაზის მუშაობა გაფართოების დროს განისაზღვრება ფორმულით: A=p1V წინა საფეხურებში უკვე მივიღეთ გამოხატულება p1-სთვის და V-სთვის. ასე რომ, A = (P0+), შევცვალოთ რიცხვითი მნიშვნელობები და ვიპოვოთ საჭირო მნიშვნელობა A = 20 J პასუხი: A.P0 = 340 kPa B.V = 0.59 სმ3 V.A = 20 J

სლაიდი 23

მოდით შევაჯამოთ პრობლემის გადაწყვეტა

23 5 ქულა – ქულა „5“ 4 ქულა – ქულა „4“ 3 ქულა – ქულა „3“

ავტონომიური დაწესებულება

პროფესიული განათლება

ხანტი-მანსიისკის ავტონომიური ოკრუგი - უგრა

"სურგუტის პოლიტექნიკური კოლეჯი"

კუზმაულ მარია სერგეევნა, ფიზიკის მასწავლებელი

გაკვეთილის თემა: თერმოდინამიკის პირველი კანონი. თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზოპროცესებზე

სამიზნე : შემოიღეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონი, როგორც თერმოდინამიკური სისტემის ენერგიის შენარჩუნების კანონი, გამოავლინეთ მისი ფიზიკური შინაარსი იზოპროცესების განხილვისას, განავითარეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენების უნარი გაზის პროცესების აღსაწერად.

Დავალებები:

საგანმანათლებლო: შეისწავლეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონი, როგორც თერმოდინამიკური სისტემის ენერგიის შენარჩუნების კანონი, გამოავლინეთ მისი ფიზიკური შინაარსი კონკრეტული პროცესების განხილვისას, გააცნოთ იზოთერმული, იზობარული, იზოქორული, ადიაბატური პროცესის ცნება, განუვითარდეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენების უნარი. გაზის პროცესების აღსაწერად.

განვითარებადი: პრობლემების გადაჭრისას თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენების უნარ-ჩვევების განვითარება, პრობლემების გადაჭრის ალგორითმის შექმნა და შემეცნებითი ინტერესის განვითარება.

ამაღლება: ბუნების მეცნიერული ცოდნის მეთოდის საფუძველზე მოსწავლეთა მსოფლმხედველობის აღზრდა.

აღჭურვილობა გაკვეთილისთვის : მულტიმედიური პროექტორი, ეკრანი, მაგიდა, საცდელი მილაკი საცობით, თერმომეტრი, წყალი, ქაღალდის ფურცელი, ცხრილი „სხვადასხვა ნივთიერების სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე“.

გაკვეთილის ტიპი: კომბინირებული

გაკვეთილის სწავლების მეთოდები: წერილობითი გამოკითხვა, საუბარი, ალგორითმიზაციის მეთოდი, ისტ-ის გამოყენება.

Გაკვეთილის გეგმა.

გაკვეთილის ნაბიჯები

დრო, მინ.

ტექნიკა და მეთოდები

1. საორგანიზაციო მომენტი

2. ცოდნის ტესტი

წერილობითი გამოკითხვა, პრაქტიკული მუშაობა.

3. შეისწავლეთ ახალი თემა

მოთხრობა, დემონსტრაციები, რვეულები, დიალოგი

4. მასალის გამაგრება (პრობლემის გადაჭრა)

პრობლემების გადაჭრა, კითხვებზე პასუხის გაცემა

5. რეფლექსია

პასუხები კითხვებზე

6. საშინაო დავალება კომენტარებით

გაკვეთილების დროს

    გაკვეთილის ორგანიზაციული მომენტი.

გამარჯობა, დღეს ჩვენ ვაგრძელებთ თავის შესწავლას "თერმოდინამიკის საფუძვლები". ჯერ გადავხედოთ ბოლო გაკვეთილზე შესწავლილ მასალას, შემდეგ გადავიდეთ ახალი მასალის შესწავლაზე.

2. ცოდნის შემოწმება თემებზე:"კრისტალური და ამორფული სხეულები. შინაგანი ენერგია. შინაგანი ენერგიის შეცვლის გზები":

მე. ჩაატარეთ წერილობითი გამოკითხვა 2 ვარიანტზე:

1 ვარიანტი

ვარიანტი 2

1. რა არის კრისტალური სხეულები?

1. რა არის ამორფული სხეულები?

2. ჩამოთვალეთ კრისტალური სხეულების თვისებები.

2. ჩამოთვალეთ ამორფული სხეულების თვისებები.

3. დაფაზე არის სხვადასხვა სხეულების ჩამონათვალი: ებონიტი, მარგალიტი, პლასტმასი, ბრილიანტი, მარილი, მინა, რეზინი, გრაფიტი, პოლიეთილენი, ქარვა, სოდა.

აირჩიეთ ამორფული სხეულები სიიდან

პასუხი: ებონიტი, პლასტმასი, მინა, რეზინი, პოლიეთილენი.

აირჩიეთ კრისტალური მყარი ნივთიერებები სიიდან

პასუხი: ბრილიანტი, მარილი, მარგალიტი, სოდა, გრაფიტი

4. ზოგადი დავალება (ყველა ვარიანტისთვის) - ახსენი დაკვირვებული ფენომენები გამოცდილების საფუძველზე:

"სხეულის შინაგანი ენერგიის ცვლილება"

გამოცდილება No1. აღჭურვილობა და მასალები: 1) ქიმიური საცდელი მილაკი, დახურული საცობით; 2) თერმომეტრი; 3) საზომი ცილინდრი 100 მმ ამონაყრით ცივი წყლით; 4) ფურცელი; 5) ცხრილი „ნივთიერებების სპეციფიკური თბოტევადობა“.

სამუშაო შეკვეთა

    სინჯარაში ჩაასხით წყალი (8-10 გ) და გაზომეთ მისი ტემპერატურა.

    დახურეთ სინჯარა საცობით და გადაახვიეთ ქაღალდში. სინჯარაში წყალი ენერგიულად შეანჯღრიეთ 30-40 წამის განმავლობაში.

    გახსენით სინჯარა და კვლავ გაზომეთ წყლის ტემპერატურა.

    გამოთვალეთ ცვლილება შიდაენერგია წყალი.

    ჩაწერეთ გაზომვების და გამოთვლების შედეგები თქვენს ნოუთბუქში.

    Უპასუხე კითხვებს:

როგორ შეიცვალა წყლის შინაგანი ენერგია ექსპერიმენტის დროს?

როგორ შეცვალეთ წყლის შინაგანი ენერგია ექსპერიმენტში?

რატომ სჭირდებოდა ცდის მილი წყლით ქაღალდში შეფუთვა ექსპერიმენტის დროს?

რა შეიძლება ითქვას სხეულის შინაგანი ენერგიის ცვლილებების შესრულებულ სამუშაოზე დამოკიდებულებაზე?

გამოცდილება No2. ხელისგულები ერთმანეთში შეიზილეთ. Რას გრძნობ? რატომ მათბობს ხელები? (მოსწავლეები განმარტავენ, რომ შინაგანი ენერგია იცვლება შესრულებული სამუშაოს გამო).

3. ახალი მასალის შესწავლა.

1). გაიმეორეთ მასალა შიდა ენერგიის შესახებ, შინაგანი ენერგიის შეცვლის მეთოდები და სითბოს რაოდენობის გამოთვლის ფორმულები.თემის მასალის სისტემატიზაცია დიაგრამის სახით, პასუხობს კითხვებს:

    რას ვუწოდებთ შინაგან ენერგიას?

    რა გზებით შეგიძლიათ შეცვალოთ შინაგანი ენერგია?

    რა არის სამუშაო?

    რას ვუწოდებთ სითბოს რაოდენობას?

    დაასახელეთ პროცესები, რომლებსაც თან ახლავს სითბოს გამოყოფა და შთანთქმა.

2). ახალი თემის სწავლა

ზეპირი ინფორმაცია:

მე-19 საუკუნის შუა ხანებისთვის. არაერთმა ექსპერიმენტმა დაამტკიცა, რომ მექანიკური ენერგია არასოდეს ქრება უკვალოდ. მაგალითად, ჩაქუჩი ეცემა ტყვიის ნაჭერს და ტყვია თბება ძალიან სპეციფიკური გზით. ხახუნის ძალები ამუხრუჭებს სხეულებს, რომლებიც ამავე დროს თბება

მრავალი მსგავსი დაკვირვებისა და ექსპერიმენტული ფაქტების განზოგადების საფუძველზე ჩამოყალიბდა ენერგიის შენარჩუნების კანონი:

ბუნებაში ენერგია არაფრისგან არ წარმოიქმნება და არ ქრება: ენერგიის რაოდენობა უცვლელია, ის მხოლოდ ერთი ფორმიდან მეორეში გადადის.

ენერგიის შენარჩუნების კანონი მართავს ყველა ბუნებრივ მოვლენას და აკავშირებს მათ ერთმანეთთან. ის ყოველთვის სრულდება აბსოლუტურად ზუსტად; არც ერთი შემთხვევა არ არის ცნობილი, როცა ეს დიდი კანონი არ შესრულებულა.

ეს კანონი მე-19 საუკუნის შუა ხანებში აღმოაჩინეს. გერმანელი მეცნიერი, გაწვრთნილი ექიმი რ. მაიერი (1814-1878), ინგლისელი მეცნიერი დ. ჯოული (1818-1889) და მიიღო ყველაზე ზუსტი ფორმულირება გერმანელი მეცნიერის გ.ჰელმჰოლცის (1821-1894) ნაშრომებში.

ენერგიის შენარჩუნებისა და ტრანსფორმაციის კანონს, რომელიც ვრცელდება თერმოფენომენებზე, ეწოდება თერმოდინამიკის პირველ კანონს.

თერმოდინამიკა განიხილავს სხეულებს, რომელთა სიმძიმის ცენტრი პრაქტიკულად უცვლელი რჩება. ასეთი სხეულების მექანიკური ენერგია მუდმივი რჩება; მხოლოდ თითოეული სხეულის შინაგანი ენერგია შეიძლება შეიცვალოს.

ჩანაწერში:

სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილება ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადასვლისას უდრის გარე ძალების მუშაობის ჯამს და სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობას:

= + .

ხშირად სამუშაოს ნაცვლად გარე ორგანოები სისტემის ზემოთ განიხილავენ მუშაობასA" სისტემები გარე სხეულებზე. Იმის გათვალისწინებითA"=-A, თერმოდინამიკის პირველი კანონი შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

=∆ +

სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობა მიდის მისი შიდა ენერგიის შესაცვლელად და სისტემის მიერ გარე სხეულებზე მუშაობის შესასრულებლად.

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება სხვადასხვა პროცესებზე

მოსწავლეები მასწავლებლისგან მიღებულ ინფორმაციას ცხრილის სახით წერენ.

(კომენტარი: მაგიდის ფორმა წინასწარ დაურიგდა მერხებს, მასწავლებელი მუშაობს დაფასთან.)

Q=∆U+A′

ან

∆U=A+Q

იხილეთ თერმოდინამიკის 1 კანონის ფორმულირება.

ადიაბატური

Q = კონსტ

=

შინაგანი ენერგიის ცვლილება ხდება მხოლოდ შესრულებული სამუშაოს გამო

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენებით შეიძლება მნიშვნელოვანი დასკვნების გაკეთება მიმდინარე პროცესების ბუნების შესახებ. განვიხილოთ სხვადასხვა პროცესი, რომლის დროსაც ერთ-ერთი ფიზიკური სიდიდე უცვლელი რჩება (იზოპროცესები). დაე, სისტემა იყოს იდეალური გაზი. ეს უმარტივესი შემთხვევაა.

იზოთერმული პროცესი.

იზოთერმული პროცესის დროს (T=კონსტ) იდეალური გაზის შიდა ენერგია არ იცვლება. ფორმულის მიხედვით, გაზზე გადაცემული სითბოს მთელი რაოდენობა გამოიყენება სამუშაოს შესასრულებლად: = " .

თუ გაზი სითბოს იღებს( >0), მაშინ ის დადებითად მუშაობს (A">0). თუ პირიქით, გაზი ასხივებს გარემოს სითბოს (თერმოსტატი), მაშინ <0 დაA"<0. გარე ძალების მუშაობა გაზზე ამ უკანასკნელ შემთხვევაში დადებითია.

იზოქორული პროცესი.

იზოქორიულ პროცესში გაზის მოცულობა არ იცვლება და შესაბამისად გაზის მიერ შესრულებული სამუშაო ნულის ტოლია. შინაგანი ენერგიის ცვლილება უდრის გადატანილი რაფის რაოდენობას: = .

თუ გაზი გაცხელდება, მაშინ >0 და >0, იზრდება მისი შინაგანი ენერგია. გაზის გაგრილებისას <0 და = 2 - <0, შიდა ენერგიის ცვლილება უარყოფითია და გაზის შიდა ენერგია მცირდება.

იზობარული პროცესი.

იზობარულ პროცესში ( = კონსტ) გაზზე გადაცემული სითბოს რაოდენობა მიდის მისი შიდა ენერგიის შესაცვლელად და სამუშაოს შესასრულებლად მუდმივი წნევით.

=∆ +

ადიაბატური პროცესი.

ახლა განვიხილოთ პროცესი, რომელიც ხდება სისტემაში, რომელიც არ ცვლის სითბოს მიმდებარე სხეულებთან.

პროცესს თერმულად იზოლირებულ სისტემაში ეწოდება ადიაბატური.

ადიაბატურ პროცესში =0 და განტოლების მიხედვით, შიდა ენერგიის ცვლილება ხდება მხოლოდ შესრულებული სამუშაოს გამო:

= .

რა თქმა უნდა, შეუძლებელია სისტემის გარშემორტყმა ჭურვით, რომელიც აბსოლუტურად არ იძლევა სითბოს გადაცემას. მაგრამ რიგ შემთხვევებში რეალური პროცესები შეიძლება ჩაითვალოს ადიაბატურთან ძალიან ახლოს. ამისათვის მათ უნდა გააგრძელონ საკმაოდ სწრაფად, რათა პროცესის დროს არ მოხდეს შესამჩნევი სითბოს გაცვლა სისტემასა და მიმდებარე სხეულებს შორის.

4. კონსოლიდაცია (პრობლემის გადაჭრა).

მოდით შევხედოთ თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენებისა და გამოყენების პრობლემების სხვადასხვა მაგალითებს

დახურულ ცილინდრში არის გაზი. როდესაც გაცივდა, მისი შიდა ენერგია შემცირდა 500 კჯ-ით. რამდენი სითბო გამოუშვა გაზმა? დაასრულა თუ არა მან სამუშაო?

მოცემული: ΔU = -500 ჯ;

იპოვე: Q - ? ა -?

V = const - იზოქორული პროცესი

1) ∆U=Q - თერმოდინამიკის 1 კანონი ჩვენი მდგომარეობისთვის.

Q = -500 ჯ

2) რადგან მოცულობა არ იცვლება: A = P ΔV →A = 0 - გაზი არ მუშაობს.

პასუხი: Q = -500 ჯ; A = 0

"-" ნიშანი მიუთითებს, რომ გაზი გამოყოფს სითბოს რაოდენობას

ამოცანა-კითხვა (ხარისხობრივი)

ჰაერი ჩაედინება ჭურჭელში, რომელსაც ბოლოში წყალი ჰქონდა. როდესაც ონკანი გაიხსნა და შეკუმშული ჰაერი გამოვარდა, ჭურჭელი ივსება წყლის ნისლით. რატომ მოხდა ეს?

თუ ონკანს გახსნით, ჰაერი დაიწყებს გაფართოებას და გამოვა. ეს პროცესი ძალიან სწრაფად ხდება და შეიძლება ჩაითვალოს ადიაბატურ გაფართოებად. ხოლო ადიაბატური გაფართოებით, თერმოდინამიკის პირველი კანონის მიხედვით, აირის შიდა ენერგია მცირდება და შესაბამისად ტემპერატურაც იკლებს. ტემპერატურის კლებასთან ერთად, ჭურჭელში ორთქლი გაჯერებულია და ხდება კონდენსაცია

წაიკითხეთპირობების განსაზღვრა, პრობლემის ანალიზი (ზოგადი კანონების გამოყენება) და გადაწყვეტა.

გახსოვდეთ რა არის კონდენსაცია, გაჯერებული ორთქლი.

გრაფიკული

იდეალური გაზი გადადის 1-ლი მდგომარეობიდან მე-4 მდგომარეობამდე, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე. გამოთვალეთ გაზის მიერ შესრულებული სამუშაო.

გაზის მიერ შესრულებული ყველა სამუშაო უდრის ცალკეულ მონაკვეთებში სამუშაოს ჯამს.

გრაფიკის თითოეულ მონაკვეთზე სამუშაოს დასადგენად, ჩვენ განვსაზღვრავთ:

რომელი პარამეტრია მუდმივი, ამის საფუძველზე განვსაზღვრავთ თერმოდინამიკის კანონის 1 ჩანაწერს ამ პროცესისთვის

პრობლემის გადაჭრის განხილულ მაგალითებზე მოსწავლეები ცდილობენ შექმნან პრობლემების გადაჭრის ზოგადი ალგორითმი. შემდეგ მასწავლებელი ერთვება აქტივობაში და მოსწავლეებთან ერთად ახდენს ალგორითმის კორექტირებას.

თერმოდინამიკაში ამოცანების გადაჭრის ზოგადი ალგორითმი

1. ყურადღებით წაიკითხეთ დავალების პირობები, განსაზღვრეთ დავალების ტიპი;

2. ჩამოწერეთ პრობლემის მოკლე განცხადება;

3. საზომი ერთეულების გადაყვანა SI-ზე (საჭიროების შემთხვევაში);

4. განსაზღვრეთ p, V და T პარამეტრები, რომლებიც ახასიათებს აირის თითოეულ მდგომარეობას. ჩაწერეთ საჭირო პროცესისთვის თერმოდინამიკის 1 კანონი, საჭიროების შემთხვევაში დამატებითი ფორმულები (შიდა ენერგიის, სამუშაოს, სითბოს რაოდენობის, გაზის კანონების გამოსათვლელად);

6. განახორციელოს მათემატიკური გარდაქმნები და გამოთვლები;

7. გააანალიზეთ შედეგი და ჩაწერეთ პასუხი.

5. რეფლექსია

დღეს კლასში შევისწავლეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონი, გამოვავლინეთ მისი ფიზიკური შინაარსი იზოპროცესების განხილვისას - იზოთერმული, იზობარული, იზოქორული, ადიაბატური და ვისწავლეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება გაზის პროცესების აღსაწერად.

6. საშინაო დავალება: შეისწავლეთ § 78, 79, დაიმახსოვრეთ ჩანაწერები რვეულში, დაასრულეთ სავარჯიშო 15 (No 7, 8)

ბიბლიოგრაფია:

კამენეცკი S.E., Orekhov V.P. საშუალო სკოლაში ფიზიკაში პრობლემების გადაჭრის მეთოდები: სახელმძღვანელო მასწავლებლებისთვის. - მ.: განათლება, 1971. - 448გვ.

უსოვა ა.ვ. სემინარი ფიზიკური ამოცანების ამოხსნის შესახებ: სახელმძღვანელო ფიზიკა-მათემატიკის სტუდენტებისთვის. ფ-ტოვ/ ა.ვ. უსოვა, ნ.ნ. ტულკიბაევა. - მ.: განათლება, 2001. - 208გვ.