Конспект урока физики в 10 классе на тему: "Работа в термодинамике"

10а - 10б -

Тема. Работа в термодинамике.

Цель урока: рассмотреть изменение внутренней энергии при совершении работы; дать термодинамическое трактовку понятию «работа»; развить умения рещать задачи на вычисление работыв термодинамике

План урока

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания. 

3. Изучение нового материала

Если газ сжать, то ΔV V  0 — работа газа положительна.

Работа внешних сил, будет иметь противоположный знак:

Таким образом, совершая над газом положительную работу, внешние тела передают ему определенную энергию. При расширении газа, наоборот, работа внешних сил отрицательна.

Из графика следует, что А = pΔV = p(V2 - V1).

Физический смысл газовой постоянной

Решим следующую задачу: азот массой 280 г был нагрет с постоянным давлением до 100 °С. Определим работу газа при расширении.

откуда

Тогда

Подставляя числовые значения, получаем: А = 8,31 кДж. Если принять, что m = М, а ΔT = 1 К, то A = R, то есть

Ø универсальная газовая постоянная имеет смысл работы, которая осуществляется одним кило-молем газа при ізобарній изменении температуры на 1к.

Такое толкование R соответствует ранее установленному его наименованию: R= 8,31 кДж/(кмоль·К).

Вопрос к ученикам во время изложения нового материала

1. Почему газы при сжатии нагреваются?

2. При расширении сжатого воздуха в вакууме его температура снижается. Почему?

3. Чему равна работа при ізохорному процессе?

4. Можно ли работу идеального газа характеризовать как изменение его потенциальной энергии?

4. Закрепление материала.

1). Тренируемся решать задачи

1. Определите работу расширение 20 л газа при изобарном нагревании от 27 °С до 120 °С. Давление газа 80 кПа.

2. Какую работу может выполнить водород массой 6 г при изобарном повышении температуры на 60 К?

3. Какую работу совершает газ в количестве 5 моль при изобарном повышении температуры на 100 К?

2). Контрольные вопросы 1. Какие признаки работы газа при его изобарном расширении и сжатии?

2. Какие признаки работы внешних сил при расширении и сжатии газа?

3. Какую работу совершает 1 кмоль газа при изобарном изменении температуры на один кельвин? 

5. Итог урока.

• Работа в термодинамике определяется так: А = -Аг = -pΔV.

• Универсальная газовая постоянная имеет смысл работы, которая осуществляется одним киломолем газа при изобарном изменении температуры на 1к.

6. Домашнее задание: п. 74, № 1, 3 на с. 250