Открытый урок по физике 10 класс тема:«Внутренняя энергия»

18.02 Открытый урок по физике 10 класс

Тема:«Внутренняя энергия»
Цель урока:
Обобщение, закрепление и коррекция ранее полученных знаний о понятии
«внутренняя энергия». Расширение и систематизация знаний, их практическая направленность. Основные ЗУН:
Тепловое движение частиц, основные положения МКТ, температура как мера
средней кинетической энергии, изопроцессы, идеальный газ. Основное
уравнение МКТ, уравнение Менделеева-Клапейрона, уравнение внутренней
энергии газа. Умения устанавливать связь между средней кинетической
энергией и температурой, рассчитывать значение внутренней энергии.
Тип урока: комбинированный. Оборудование: проектор, презентация «Способы изменения внутренней энергии» Этапы урока

1. Оргмомент.
   
   Мы сегодня проведём урок в форме лекции. Лекция – это развёрнутое теоретическое рассуждение, научный анализ и обобщение конкретного материала. Школьная лекция должна включать в себя элементы беседы (вводная или повторительная, заключительная, поясняющая); Изложение материала должно быть разделено на этапы .

1.Термодинамика

2.МКТ.

3.Агрегатные состояния вещества.

4.Внутренняя энергия.

5.Способы изменения внутренней энергии.

6.Идеальный газ.

7.Уравнение идеального газа.

1. Граф Румфорд так объяснил свой интерес к науке о теплоте : «Обедая, я часто замечал, что яблочные пироги оставались горячими удивительно долго. Сильно пораженный я всегда пытался, но все напрасно, найти хоть какое-нибудь объяснение удивительному явлению».

Ответить на вопросы:

1.К какому явлению относится данная ситуация?
2. Какие понятия характеризуют тепловые явления? (Понятие внутренней энергии, положения о строении вещества, понятие идеального газа, различия в строении и виды веществ, количество теплоты.)..

3. Расставьте эти утверждения в порядке описания строения вещества.
А. Молекулы вещества взаимодействуют друг с другом.
Б. Вещества состоят из молекул.
В. Молекулы всех тел движутся непрерывно.
4. Явление проникновения молекул одного вещества в межмолекулярное пространство другого вещества.
А. Конвекция, Б. Деформация. В. Диффузия.
5. Какие вещества не сохраняют ни формы, ни объема.
А. Кристаллические. Б. Газы. В. Жидкости.
6. Газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало…
А. Реальный. Б. Абсолютный. В. Свободный.
7. Как называются явления, обусловленные изменением температуры тела?
А. Тепловые Б. Электрические. В. Магнитные.
8. Значение температуры по шкале Кельвина определяется:
А.T=t- 273 Б.T=273t В.T=t+273
9. Состояние теплового равновесия тел характеризует..
А. Давление. Б. Объем. В. Температура Что такое термодинамика? Термодинамика - наука, которая изучает тепловые явления, происходящие в телах, не связывая их с молекулярным строением вещества. Параметры тепловых процессов? Давление объём, температура - макроскопические параметры. Что представляют собой основы МКТ (Учение объясняющие тепловые явления в зависимости от внутреннего строения вещества.) Перечислить основные положения МКТ сформированные в конце 19 века. Необъятен мир физики! В окружающей природе и даже внутри нас - повсюду происходят физические процессы. Природа многолика, но на первый взгляд понятна и привычна. Несмотря на удивительное многообразие материалов и веществ, окружающих нас не только в физической лаборатории, но и в повседневной жизни, любые вещества могут находиться в четырех агрегатных состояниях, но сегодня нас будут интересовать три агрегатных состояния: твердое, жидкое и газообразное. Кроме того, происходят и знакомые переходы веществ из одного состояния в другое: замерзая, вода становится твердым льдом, при нагревании она испаряется, превращаясь в водяной пар.

 пора чудес пришла и нам
Подыскивать приходится  причины
Всему, что совершается на свете.

Уильям Шекспир.

«Внутренняя энергия и способы ее изменения»

Суммарную энергию движения и взаимодействия всех частиц, из которых состоит тело, называют внутренней энергией тела.

Внутренняя энергия зависит от температуры тела, агрегатного состояния вещества.объёма.

внутреннюю энергию тела можно изменить, совершая над телом работу.

Если работу совершаем мы над телом, то внутренняя энергия увеличивается, а если работу совершает само тело, то внутренняя энергия уменьшается.

Внутреннюю энергию тела можно изменить путем теплопередачи.

Та энергия, которую тело отдает или получает в результате теплообмена, называют количеством теплоты.

Обозначается Q, измеряется в джоулях как и работа.

Теплопередача может осуществляться тремя способами:

- теплопроводностью

- конвекцией

- излучением.

А) Теплопроводность

Теплопроводность – это вид теплообмена, при котором происходит непосредственная передача энергии, от частиц более нагретой части тела к частицам менее нагретой части тела.

Наибольшей теплопроводностью обладают металлы, особенно серебро и медь. У жидкостей теплопроводность невелика, а у газов она еще меньше, так как молекулы их находятся далеко друг от друга и передача энергии от одной частицы к другой затруднена.Дерево и стекло обладают плохой теплопроводностью. Волосы, шерсть, перья-так как есть пространство для воздуха , но самой плохой теплопроводностью обладает вакуум.

Б) Конвекция

Конвекция – это теплообмен в жидкостях и газообразных средах, осуществляемых потоками вещества. Жидкости и газы следует нагревать снизу, так как передача тепла происходит снизу вверх.

В) Лучистый теплообмен

Лучистый теплообмен – это теплообмен, при котором энергия переносится различными лучами. Это могут быть солнечные лучи, а так же лучи, испускаемые нагретыми телами, находящимися вокруг нас.

Видео конвекции Что называют идеальным газом? Видео Что называют изопроцессами?

Изотермический процесс  При изотермическом процессе температура рабочего тела остается постоянной T = const,

P1v 1= P2v 2 Закон Бойля- Мариотта

Изобарный процесс

Изобарным называется процесс, протекающий при постоянном давлении p = const. 

V1/T1= V2/T2 Закон Гей-Люссака.

Изохорный процесс

При изохорном процессе выполняется условие v = const.

 P1/T1=  P2/T2 Закон Шарля.

Уравнение идеального газа

Написать уравнение Менделеева Клапейрона

Формула для вычисления внутренней энергии одноатомного газа. двухатомного газа.

 Задачи для закрепления:

1) Определите массу водорода, находящегося в баллоне емкостью 20 л при давлении 830 кПа, если температура газа равна 17° С.

2) Сосуд вместимостью 40 л содержит 1,98 кг углекислого газа и выдерживает давление не выше 3 МПа. При какой температуре возникает опасность взрыва?

3) Определите плотность азота при нормальных условиях.

 Давайте вычислим внутреннюю энергию воздуха, находящегося в классе. Давление атмосферное 1,01 · 10⁵ Па, объём возьмём по размерам класса: 6 × 12 × 3 м³. Учитывая, что воздух состоит из кислорода и азота, число степеней свободы равно 5, как у всех двухатомных газов.

Дано: р = 1,01 · 105 Па,  V = 6 · 12 · 3 м3,  i = 5.	Решение U =(i/2)pV;  U = (5/2) · 1.01 · 105 · 6 · 12 · 3 = 5,5 · 107 Дж. Ответ: 5,5 · 107 Дж.
U – ?

Итог урока..

Наша работа подошла к завершению.

И не важно каким путем человек получает истинные знания, важен результат. И я надеюсь, что сегодня вы получили именно то, что ожидали.И завершить я бы хотела словами Конфуция:

Три пути ведут к знанию: путь размышления – это путь самый благородный,

путь подражания – это путь самый легкий и

путь опыта – это путь самый горький.

4