Презентация "Первый закон термодинамики" по физике – проект, доклад

Учитель физики ОГКОУ КШИ “Колпашевский кадетский корпус” Семин А.А.

Первый закон термодинамики

Изучить закон сохранения энергии, распространённый на тепловые явления – первый закон термодинамики. Рассмотреть изопроцессы в газах с энергетической точки зрения, примененив к ним первый закон термодинамики. Дать понятие адиабатического процесса.

Цели

Фронтальный опрос

1. Дать определение внутренней энергии.

2.Что называют количеством теплоты?

Повторение

3 .Что называют вечным двигателем первого рода ?

Содержание 1-ого закона термодинамики Применение 1-ого закона термодинамики к изопроцессам в газах

Адиабатический процесс

Необратимость процессов в природе

План урока

Обмен энергией между термодинамической системой и окружающими телами в результате теплообмена и совершаемой работы

Изменение Δ U внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы A внешних сил и количества теплоты Q, переданного системе

ΔU = Q + A

Q = ΔU + A’

Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами.

Вторая запись первого закона термодинамики

Виды изопроцессов

Изопроцессы Изобарный Изохорный Изотермический Адиабатный

Применим первый закон термодинамики к изопроцессам в газах.

В изохорном процессе ( V = const )

Газ работы не совершает, А=0

Здесь U (T1) и U (T2) – внутренние энергии газа в начальном и конечном состояниях.

Q = ΔU = U (T2) – U (T1)

Первый закон термодинамики для изохорного процесса

В изобарном процессе (p = const)

Работа, совершаемая газом, выражается соотношением

A = p (V2 – V1) = p ΔV p-давление

V1,V2- объем в начальном и конечном состояниях соответственно

Первый закон термодинамики для изобарного процесса :

Q = U (T2) – U (T1) + p (V2 – V1) = ΔU + p ΔV

В изотермическом процессе (T=const) следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, Δ U = 0.

Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением

Q = A

Количество теплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения, превращается в работу над внешними телами.

Модель. Адиабатический процесс

В адиабатическом процессе Q = 0; поэтому первый закон термодинамики принимает вид

газ совершает работу за счет убыли его внутренней энергии.

A = –ΔU

Семейства изотерм (красные кривые) и адиабат (синие кривые) идеального газа

(A > 0) (Δ U < 0)

Работа газа в адиабатическом процессе просто выражается через температуры T 1 и T 2 начального и конечного состояний

A = CV (T2 – T1)

Расширение газа в пустоту

В этом процессе Q = 0, т.к. нет теплообмена с окружающими телами, и A = 0, т.к. оболочка недеформируема. Из первого закона термодинамики следует: Δ U = 0, т. е. внутренняя энергия газа осталась неизменной.

Δ U=A+Q Δ U=Q Δ U=Q-A’

Используя уравнение первого закона термодинамики,запишите формулу для расчета внутренней энергии в каждом случае.

Закрепление изученного.

Ответы:

Ответы.

Изобарный- изменяются параметры V,T

Изотермический-изменяются параметры p,V

Изохорный - A=0 Адиабатный -Q=0

Выберите правильный вариант ответа.

Список использованных источников

1. Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский «ФИЗИКА 10», Москва, « Просвещение» , 2010 г.