- Работа газа при его расширении

Презентация "Работа газа при его расширении" по физике – проект, доклад

Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7

Презентацию на тему "Работа газа при его расширении" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Физика. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 7 слайд(ов).

Слайды презентации

Лекция 17 Тема: Работа газа при его расширении. Внутренняя энергия и теплоемкость идеального газа.
Слайд 1

Лекция 17 Тема: Работа газа при его расширении. Внутренняя энергия и теплоемкость идеального газа.

(1). Для рассмотрения конкретных процессов найдем в общем виде внешнюю работу, совершаемую газом при изменении его объема. Рассмотрим, например, газ, находящийся под поршнем в цилиндрическом сосуде (рис. 1). Если газ, расширяясь, передвигает поршень на бесконечно малое расстояние dl, то производит н
Слайд 2

(1)

Для рассмотрения конкретных процессов найдем в общем виде внешнюю работу, совершаемую газом при изменении его объема. Рассмотрим, например, газ, находящийся под поршнем в цилиндрическом сосуде (рис. 1). Если газ, расширяясь, передвигает поршень на бесконечно малое расстояние dl, то производит над ним работу

Рисунок 2

где - площадь поршня, - изменение объема системы. Таким образом,

Полную работу А, совершаемую газом при изменении его объема от до , найдем интегрированием формулы (2):

Результат интегрирования определяется характером зависимости между давлением и объемом газа. Найденное для работы выражение (2) справедливо при любых изменениях объема твердых, жидких и газообразных тел.

Произведенную при том или ином процессе работу можно изобразить графически с помощью кривой в координатах р, V. Пусть изменение давления газа при его расширении изображается кривой на рис. 3. При увеличении объема на dV совершаемая газом работа равна pdV, т. е. определяется площадью полоски с основанием dV, заштрихованной на рисунке.2.

Рисунок 1

Произведенную при том или ином процессе работу можно изобразить графически с помощью кривой в координатах р, V. Пусть изменение давления газа при его расширении изображается кривой на рис. 2. При увеличении объема на dV совершаемая газом работа равна pdV, т. е. определяется площадью полоски с основа
Слайд 3

Произведенную при том или ином процессе работу можно изобразить графически с помощью кривой в координатах р, V. Пусть изменение давления газа при его расширении изображается кривой на рис. 2. При увеличении объема на dV совершаемая газом работа равна pdV, т. е. определяется площадью полоски с основанием dV, заштрихованной на рисунке. Поэтому полная работа, совершаемая газом при расшире­нии от объема V1 до объема V2, определяется площадью, ограниченной осью абсцисс, кривой p=f(V) и прямыми V1 и V2. Графически можно изображать только равновесные процессы — процессы, состоящие из последовательности равновесных состояний. Они протекают так, что изменение термодинамических параметров за конечный промежуток времени бесконечно мало. Все реальные процессы неравновесны (они протекают с конечной скоростью), но в ряде случаев неравновесностью реальных процессов можно пренебречь (чем медлен­нее процесс протекает, тем он ближе к равновесному). В дальнейшем рассматриваемые процессы будем считать равновесными.

Удельная теплоемкость вещества — величина, равная количеству теплоты, необходи­мому для нагревания 1 кг вещества на 1 К:

(

Единила удельной теплоемкости — джоуль на килограмм-кельвин (Дж/(кг  К)). Молярная теплоемкость—величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1 К: где =m/М—количество вещества. (3). Единица молярной теплоемкости — джоуль на моль-кельвин (Дж/(моль  К)). Удельн
Слайд 4

Единила удельной теплоемкости — джоуль на килограмм-кельвин (Дж/(кг  К)). Молярная теплоемкость—величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1 К:

где =m/М—количество вещества.

(3)

Единица молярной теплоемкости — джоуль на моль-кельвин (Дж/(моль  К)). Удельная теплоемкость с связана с молярной Сm, соотношением

где М — молярная масса вещества. Различают теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении, если в процессе нагревания вещества его объем или давление поддерживается постоянным.

Запишем выражение первого начала термодинамики ( ) для 1 моль газа с учетом формул ( 1) и (3):

Если газ нагревается при постоянном объеме, то работа внешних сил равна нулю (1) и сообщаемая газу извне теплота вдет только на увеличение его внутренней энергии:

(6) (5 )

т. е. молярная теплоемкость газа при постоянном объеме СV равна изменению внутренней энергии 1 моль газа при повышении его температуры на 1 К. Согласно формуле ( ), тогда. (7 ) Если газ нагревается при постоянном давлении, то выражение (5) можно записать в виде. Учитывая, что. не зависит от вида про
Слайд 5

т. е. молярная теплоемкость газа при постоянном объеме СV равна изменению внутренней энергии 1 моль газа при повышении его температуры на 1 К. Согласно формуле ( ),

тогда

(7 ) Если газ нагревается при постоянном давлении, то выражение (5) можно записать в виде

Учитывая, что

не зависит от вида процесса (внутренняя энергия идеального

(8)

газа не зависит ни от p, ни от V, а определяется лишь температурой Т) и всегда равна СV (3), и дифференцируя уравнение Клапейрона — Менделеева pVm=RT по T (p=const), получаем

Выражение (8) называется уравнением Майера; оно показывает, что Ср всегда больше СV на величину молярной газовой постоянной. Это объясняется тем, что при нагревании газа при постоянном давлении требуется еще дополнительное количество теплоты на совершение работы расширения газа, так как постоянство давления обеспечивается увеличением объема газа. Использовав (7), выражение (8) можно записать в виде

(9)

При рассмотрении термодинамических процессов важно знать характерное для каждого газа отношение Сp к СV : (10). Из формул (7) и (9) следует, что молярные теплоемкости определяются лишь числом степеней свободы и не зависят от температуры. Это утверждение молекулярно-кинетической теории справедливо в
Слайд 6

При рассмотрении термодинамических процессов важно знать характерное для каждого газа отношение Сp к СV :

(10)

Из формул (7) и (9) следует, что молярные теплоемкости определяются лишь числом степеней свободы и не зависят от температуры. Это утверждение молекулярно-кинетической теории справедливо в довольно широком интервале температур лишь для одноатомных газов. Уже у двухатомных газов число степеней свободы, проявляющееся в теплоемкости, зависит от температуры. Молекула двухатомного газа обладает тремя поступательными, двумя вращательными и одной колебательной степенями свободы. По закону равномерного распределения энергии по степеням свободы, для комнатных температур СV = 7/2 R. Из качественной экспериментальной зависимости молярной теплоемкости СV водорода (рис. 3) следует, что СV зависит от температуры: при низкой температуре (50 К) СV =3/2 R, при комнатной — CV = 5/2R (вместо расчетных 7/2R) и при очень высокой — Сv=7/2 R. Это можно объяснить, предположив, что при низких температурах наблюдается только поступательное движение молекул, при комнатных — добавляется их вращение, а при высоких — к этим двум видам движения добавляются еще колебания молекул.

Рисунок 3

Расхождение теории и эксперимента нетрудно объяснить. Дело в том, что при вычислении теплоемкости надо учитывать квантование энергии вращения и колебаний молекул (возможны не любые вращательные и колебательные энергии, а лишь определенный дискретный ряд значений энергий). Если энергия теплового движ
Слайд 7

Расхождение теории и эксперимента нетрудно объяснить. Дело в том, что при вычислении теплоемкости надо учитывать квантование энергии вращения и колебаний молекул (возможны не любые вращательные и колебательные энергии, а лишь определенный дискретный ряд значений энергий). Если энергия теплового движения недостаточна, например, для возбуждения колебаний, то эти колебания не вносят своего вклада в теплоемкость (соответствующая степень свободы «замораживается» — к ней неприменим закон равнораспределения энергии). Этим объясняется, что теплоемкость моля двухатомного газа — водорода — при комнатной температуре равна 5/2 R вместо 7/2R. Аналогично можно объяснить уменьшение теплоемкости при низкой температуре («замораживаются» вращательные степени свободы) и увеличение при высокой («возбуждаются» колебательные степени свободы).

Список похожих презентаций

Закон отражения и его применение

Закон отражения и его применение

Как возникает такая красота ! Закон отражения света:. Угол падения равен углу отражения. 2. Луч падающей волны, луч отраженной волны и перпендикуляр ...
Звук и его природа

Звук и его природа

Причина звука? - вибрация (колебания) тел, хотя эти колебания зачастую незаметны для нашего глаза. Источники звука — физические тела, которые колеблются ...
Лазер и его применение

Лазер и его применение

Лазеры нашли применение в самых различных областях — от коррекции зрения до управления транспортными средствами, от космических полётов до термоядерного ...
Закон Кулона и его применение

Закон Кулона и его применение

Как называется раздел физики, изучающий неподвижные заряженные тела? Электростатика Какое взаимодействие существует между заряженными телами, частицами? ...
Влажность воздуха и его влияние на здоровье человека

Влажность воздуха и его влияние на здоровье человека

Изучить литературы по данной теме. Установить зависимость влажности воздуха и здоровья учащихся. Наблюдать изменение влажности воздуха. Сравнить результаты ...
Магнитное поле и его графическое изображение

Магнитное поле и его графическое изображение

Постоянные магниты. N – северный полюс магнита S – южный полюс магнита. Постоянные магниты – тела, сохраняющие длительное время намагниченность. Дугообразный ...
4 Энергия, Работа, мощность

4 Энергия, Работа, мощность

Формы энергии. Тело на столе и паровоз в движении. Как передается энергия от одного тела к другому? Посредством Работы (размерность как у энергии) ...
Исследование мощности человека в зависимости от его физических возможностей

Исследование мощности человека в зависимости от его физических возможностей

Цель:. выяснить зависимость мощности организма человека от его физических особенностей. Задачи:. рассчитать мощность, развиваемую человеком при прыжке; ...
Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении

Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении

Какие виды движения вы знаете? Дать определение каждого из них. Какие величины характеризуют эти виды движения? Что называется ускорением равноускоренного ...
Перемещение при равноускоренном движении

Перемещение при равноускоренном движении

Было задано на дом упр. 6(1). Решение. V = V0 + at = = 2+(- 0,25)∙4 = 1м /с. Дано: V0 =2м/с t =4c a = - 0,25м/с2 (тормозит) V = ? V t. Было задано ...
Давление газа

Давление газа

Содержание Давление в газах. Давление газа на стенки сосуда и на помещенное в газ тело вызывается ударами молекул газа. Газ оказывает давление на ...
Организация творческого взаимодействия школьников при использовании проектного метода обучения

Организация творческого взаимодействия школьников при использовании проектного метода обучения

Появляются мультимодальные распределения, которые характерны не только для процессов познания. А.С. Макаренко писал: “Я не знаю, почему, но группа ...
Давление газа

Давление газа

Фронтальный опрос. 1. Какие три состояния вещества вы знаете? Приведите примеры трех состояний вещества для воды. 2. Имеют ли газы объем? 3. А форму? ...
Давление газа

Давление газа

Как это можно объяснить. 13.06.2019. ГИПОТЕЗА. Причиной движения является. беспорядочное движение молекул. . . Чего в комнате не видишь? . Объясни ...
Давление газа

Давление газа

Газы, в отличие от твердых тел и жидкостей, заполняют весь сосуд, в котором они находятся. Какие свойства газов отличают их от твердых тел и жидкостей? ...
Вычисление массы и объёма тела по его плотности

Вычисление массы и объёма тела по его плотности

Методические указания. Отгадав загадки, учащиеся вспоминают название физической величины, которую можно вычислить, зная массу и объем тела. В презентации ...
Водяной пар и его свойства

Водяной пар и его свойства

Сублимацией (возгонкой) называется процесс перехода вещества из твердого состояния в газообразное. Обратный процесс перехода газа в твердое состояние ...
Механическое движение и его особенности

Механическое движение и его особенности

План урока. 1. Повторение Механическое движение, равномерное и неравномерное движение, физические величины и единицы измерения, формулы. 2.Решение ...
Давление газа

Давление газа

Давление газа. Цели: Установить причину существования давления в газах с точки зрения молекулярного строения вещества; Выяснить: от чего зависит давление ...
Акустический шум и его воздействие на человека

Акустический шум и его воздействие на человека

Цель: Исследовать воздействие акустического шума на организм. Задачи: Дать понятие акустики Выявить, как шум воздействует на организм человека? Выяснить, ...

Конспекты

Работа пара и газа при расширении. Двигатель внутреннего сгорания

Работа пара и газа при расширении. Двигатель внутреннего сгорания

Конспект урока по физике в 8 классе. Кошикова Виктория Александровна. ,. . учитель физики. . МБОУ СОШ № 47 города БелгородаБелгородской области. ...
Магнитное поле, его свойства. Магнитное поле постоянного электрического тока. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Принцип действия электродвигателя

Магнитное поле, его свойства. Магнитное поле постоянного электрического тока. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Принцип действия электродвигателя

Урок № 42 – 169 Магнитное поле, его свойства. Магнитное поле постоянного электрического тока. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила ...
Сила. Силы в природе. Работа и мощность

Сила. Силы в природе. Работа и мощность

МБОУ Сычевская СОШ №2. Урок – КВН. Повторение и обобщение изученного материала по теме: «Сила. Силы в природе». «Работа и мощность». ...
Давление твердых тел и способы его изменения. Давление в жизни человека и в живой природе

Давление твердых тел и способы его изменения. Давление в жизни человека и в живой природе

Методическое описание к интерактивному плакату. . «Давление твердых тел и способы его изменения. Давление в жизни человека и в живой природе». ...
Свойство тела сохранять состояние покоя или свою скорость неизменной при отсутствии действия на него других тел

Свойство тела сохранять состояние покоя или свою скорость неизменной при отсутствии действия на него других тел

Тема урока: свойство тела сохранять состояние покоя или свою скорость неизменной при отсутствии действия на него других тел. Цели:. . Исследовать ...
Работа и мощность электрического тока

Работа и мощность электрического тока

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение. «Авнюгская средняя общеобразовательная школа». Верхнетоемского района Архангельской области. ...
Работа и мощность электрического тока

Работа и мощность электрического тока

Учитель физики. Ногинова Е.В. Открытый дистанционный урок по физике в 8 классе. Тема урока:. . «. Работа и мощность электрического тока. ...
Работа и мощность тока. Тепловое действие тока

Работа и мощность тока. Тепловое действие тока

Работа и мощность тока. Тепловое действие тока. Урок закрепления изученного в 8 классе. Цели урока:. закрепить знания учащихся о работе и мощности ...
Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов

Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов

Конспект урока по физике в 8 классе. Кошикова Виктория Александровна. ,. . учитель физики. . МБОУ СОШ № 47 города БелгородаБелгородской области. ...
Уравнение состояния идеального газа

Уравнение состояния идеального газа

Власова Надежда Ивановна. учитель физики. МКОУ Петропавловская СОШ. Тема урока. «Уравнение состояния идеального газа». ...

Советы как сделать хороший доклад презентации или проекта

  1. Постарайтесь вовлечь аудиторию в рассказ, настройте взаимодействие с аудиторией с помощью наводящих вопросов, игровой части, не бойтесь пошутить и искренне улыбнуться (где это уместно).
  2. Старайтесь объяснять слайд своими словами, добавлять дополнительные интересные факты, не нужно просто читать информацию со слайдов, ее аудитория может прочитать и сама.
  3. Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.
  4. Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации, а также правильно подобрать сочетание фона и текста.
  5. Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.
  6. Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его выступления.
  7. Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.
  8. Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете меньше волноваться.