Методичні рекомендації щодо вивчення теми: «Термодинаміка»

Методичні рекомендації щодо вивчення теми: «Термодинаміка»

Підготував: викладач Агапонова Людмила Олексіївна

м. Першотравенськ, 2019 р.

                            Зміст

• Внутрішня енергія. Два способи зміни внутрішньої енергії.
•  І закон термодинаміки.
•  Робота термодинамічного процесу.
•  Теплові двигуни. Холодильна машина.
•  ККД теплових двигунів.
• Перевір себе
•  Завдання

     «Віхи наступного маршруту в науку хочу вам підказати

~ запам’ятати

~ зрозуміти

~  розповісти своїми словами

~  написати по пам’яті

~  розв’язувати відомі задачі іншими способами

~  розв’язувати більш складні задачі

~  сформувати попередню роботу гіпотезу

~  стати творцем нового напряму»

                                                С.П. Корольов

             Пам’ятка для учнів

1.                   Вивчай навчальний матеріал з бажанням знати і пам’ятати
2.                   Вивчай навчальний матеріал, малюй малюнки, креслюнки і схеми. Це допоможе швидше згадати потрібне
3.                   Багато разів повторюй вивчене
4.                   Перевіряй свої можливості. Вивчай невеликими порціями.
5.                   Вивчити невелику частину тексту, необхідно переказати порціями.
6.                   Твоя мета – запам’ятати надовго.

                   Термодинаміка

• Учень повинен згадати матеріал, що вивчав у базовій школі,
• Уважно прочитати відповідний параграф,
• Скласти план вивчення нового матеріалу,
• Згідно плану занотувати основні положення, записати формули, якщо необхідно.

Внутрішня енергія тіл. Два способи зміни внутрішньої енергії

• Звернути увагу на термодинамічний метод вивчення властивостей тіл – це метод вивчення властивостей тіл без урахування особливостей їх внутрішньої будови.
• Тіло або групу тіл, які взаємодіють з навколишнім середовищем, обмінюючись енергією, називається термодинамічною системою.
• Два способі зміни, внутрішньої енергії: теплообмін і робота.
•  Обчислення зміни внутрішньої енергії під час теплообміну.

час нагрівання та охолодження

плавлення і твердіння

під час пароутворення і конденсації

під час повного згоряння палива

         І закон термодинаміки

• Зміна внутрішньої енергії системи дорівнює сумі наданої їй кількості теплоти і роботи, виконаної над системою зовнішніми силами.

•  Кількість теплоти йде частково на збільшення її внутрішньої енергії, а частково на виконання системою роботи зовнішніми силами.

• Якщо система виконує роботу за рахунок теплообміну, то І закон термодинаміки набуває іншого вигляду

Отже зробимо висновок:

Якщо кількість теплоти  Q = 0, то A = -, тобто робота виконується за рахунок зменшення внутрішньої енергії, якщо не є безмежною і створити «вічний двигун» не можливо.

Робота термодинамічного                                               процесу

1Робота, виконана газом під час ізобарного розширення або стиснення проти зовнішніх сил, дорівнює добутку тиску газу і зміни його об’єму.

       P                                    р

       р                                        1

                      S                                    2

0                                 0           S

           V                           V

Робота, виконана газом в процесі його розширення (або стискання) при будь-якому термодинамічному процесі чисельно дорівнює площі під кривою, що показує зміну стану газу на діаграмі

p  

   0                         V

 Адіабатний процес – це термодинамічний процес зміни параметрів газу за відсутності теплообміну навколишніми тілами.

Теплові машини. Холодильна машина

Тепловий двигун – це пристрій, який перетворює внутрішню енергію палива у механічну.

                                ККД = 1 – ніколи!

         довкілля

Холодильна машина характеризується холодильним коефіцієнтом

Види теплових двигунів

ККД теплових двигунів

        Двигун                          ККД %

Парова машина                -               1

Паровоз                             -               8

Карбюраторний двигун   -            20 – 30

Газова турбіна                  -               36

Парова турбіна                 -            35 – 46

Ракетний двигун на

рідкому паливі                 -               47

             Перевір себе

1. Які макроскопічні параметри  визначають внутрішню енергію тіла?
2.  Скільки існує способів зміни внутрішньої енергії? Які?
3.  Який важливий наслідок випливає з І закону термодинаміки?
4. процес? Охарактеризуйте її властивості.   
5.  Який принцип дії теплової машини?
6.  Які обов’язкові складові частини вона має?
7.  Чи може бути ККД теплової машини більшим за одиницю?
8.  Розкажіть, за якими принципом працює холодильна машина?
9.  Що характеризує ефективність холодильної машини?

             Завдання

• Напишіть всі фізичні величини, їх позначення та одиниці їх вимірювання