Презентація "10 клас Основи термодинаміки"

Основи термодинаміки. Підготувала учитель фізики ХЗОШ і-ІІІ ст №131 Кузнецова О. О.

Мета уроку: засвоїти основні поняття теми «Термодинаміка», продовжити формування умінь описувати термодинамічні процеси фізичними величинами та законами, розкрити роль та значення теплових двигунів у сучасній цивілізації, приділити увагу контролю знань учнів.

Внутрішня енергія. Сума кінетичних енергій хаотичного руху всіх частинок тіла щодо центру мас тіла (молекул, атомів) та потенційних енергій їхньої взаємодії один з одним називається внутрішньою енергією. Кінетична енергія частинок визначається швидкістю, а отже – температурою тіла. Потенційна – відстанню між частинками, а отже – обсягом. Отже: U=U(T,V) - внутрішня енергія залежить від обсягу та температури.3

По какой основной формуле мы можем рассчитать внутреннюю энергию. За якою основною формулою ми можемо розрахувати внутрішню енергію ідеального одноатомного газу? внутрішня енергія одноатомного ідеального газу прямо пропорційна його абсолютній температурі.

Способи зміни внутрішньої енергіїЗдійснення роботи Анад тілом(U збільш.)самим тілом(U зменш.)Теплопередача. QВиди теплопередачі:теплопровідністьконвекціявипромінювання5

Як визначається робота газу у термодинаміці? A' = pΔV = = робота, що здійснюється газом, визначається тиском газу та зміною його обсягу.

Геометричний зміст роботи. Робота чисельно дорівнює площі під графіком процесу на діаграмі (p, V). Розмір роботи залежить від цього, яким шляхом відбувався перехід із початкового стану на кінцеве.7

Що таке кількість теплоти? Кількість теплоти Q – це енергія, яку тіло отримує чи віддає внаслідок теплообміну. Q = cm(t02-t01) - Нагрівання(охолодження)Q=m - плавлення (затвердіння)Q = rm - пароутворення (конденсація)Q = qm – згоряння палива

Перший закон термодинаміки. Обмін енергією між термодинамічною системою та оточуючими тілами внаслідок теплообміну та роботи9

Перший закон термодинаміки. Зміна внутрішньої енергії системи при переході її з одного стану в інший дорівнює сумі роботи зовнішніх сил та кількості теплоти, переданої системі: Якщо А - робота зовнішніх сил, а А' - робота газу, то А = - А' (відповідно до 3-го закону Ньютона). Тоді: інша форма запису першого закону термодинаміки10

Адіабатний процес. Це процес, який відбувається без теплообміну із навколишнім середовищем.

Застосування першого закону термодинаміки до ізопроцесів

Основні частинитепловогодвигуна. Нагрівачробочетілохолодильник. Передає кількість теплоти Q1 робочому тілу. Q1 Q2 Здійснює роботу. Споживає частину отриманої кількості теплоти Q2

ККД замкнутого циклу. Q1 – кількість теплоти отримана від нагрівача. Q1>Q2 Q2 - кількість теплоти віддана холодильнику. Q 2

Цикл C. Карно. T1 – температура нагрівача. Т2 – температура холодильника

Паровойдвигатель. Пароваятурбина. Двигательвнутреннегосгорания. Дизельныйдвигатель. Газоваятурбина. Реактивныйдвигатель. Віди теплових двигунів

Завдання 1. Якою є внутрішня енергія гелію, що заповнює аеростат об'ємом 50 м3 при тиску 60 к. Па?Дано: “СИ” Решение. V = 50 м3р = 80 к. Па 8∙104 Па. U - ?рівняння. Менделєєва--Клапейрона. Ответ: U = 6 МДж

Завдання 2. Ідеальний газ переходить зі стану 1 до стану 4 так, як показано на малюнку. Обчисліть роботу, яку виконує газ. Дано: Знайти: А‘ - ? Рішення. Відповідь: А‘ = 2,4 к. Дж.

Завдання 3. При ізотермічному розширенні ідеальним газомвиконано роботу 15 к. Дж. Яка кількість теплоти повідомлена газу?Дано: “СИ” Решение. А‘ = 15 к. Дж 1,5∙104 Дж. Т = const. Q - ?По I закону термодинаміки: При ізотермічному процесі (Т = const)внутрішня енергія газу не змінюється, тобто. Тоді газ здійснює механічну роботу за рахунок повідомленого йомукількості теплоти: Таким чином, газу повідомлено кількість теплоти, що дорівнюєВідповідь: Q = 15 к. Дж.