Презентация "Внутренняя энергия. Способы теплопередачи" 8 класс

Внутренняя энергия.

Теплопередача.

Работа

в термодинамике

Вопросы

• Определение внутренней энергии
• От чего зависит внутренняя энергия?
• Внутренняя энергия одноатомного идеального газа
• Способы изменения внутренней энергии.
• Виды теплопередачи
• Формула работы газа, работы внешних сил.

Термодинамика-

теория тепловых процессов,

в которой не учитывается

молекулярное строение тел.

Одноатомный газ -

• газ , состоящий из отдельных атомов, а не молекул( идеальный газ ).

Одноатомными являются инертные газы- гелий, неон, аргон и др.

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ.

• Внутренняя энергия тела равна сумме кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии взаимодействия молекул.

2. Внутренняя энергия зависит от температуры и от количества частиц. Обозначается U, измеряется в Дж.

3. Т.к. потенциальная энергия идеального газа равна 0, то

Выведем формулу для расчета внутренней энергии одноатомного идеального газа :

Изменение внутренней энергии:

Способы изменения внутренней энергии

Теплопередача

Совершение работы

Излучение

Теплопроводность

Конвекция

Теплообмен

конвекция

излучение

теплопроводность

Теплопроводность

- это такой тип теплообмена, когда тепло передаётся от более нагретых участков тела менее нагретым вследствие теплового движения молекул.

• Все вещества имеют различную теплопроводность. Лучшие проводники тепла – кристаллы.
• Те вещества, в которых расстояния между молекулами большие – плохие проводники тепла. Это древесина, кирпич и т.д.

Конвекция

- это такой тип теплообмена, при котором энергия переносится струями жидкости или газа.

• Плотность горячего газа или жидкости меньше, чем холодных, поэтому конвекционные потоки поднимаются вверх .

Лучистый обмен или просто излучение

• это перенос энергии в виде электромагнитных волн.

Любое нагретое тело является источником излучения.

• Этот вид теплообмена отличается от предыдущих тем, что может происходить и в вакууме.

Количество теплоты, Q – это энергия, переданная системе или полученная системой при теплообмене.

Процесс

Формула, удельные величины

Нагревание или охлаждение

Кипение или конденсация

Q=rm

Плавление или кристаллизация

c- удельная теплоемкость, Дж/(кг*К)

Сгорание топлива

Q= λ m

r– удельная теплота парообразования,

m – масса, кг; - изменение температуры, К

Дж/кг

Q=qm

  λ – удельная теплота плавления, Дж/кг

q – удельная теплота сгорания, Дж/кг

Уравнение теплового баланса:

Совершение работы

• Работа при сжатии газа под поршнем

При сжатии газ совершает отрицательную работу, внутренняя энергия газа при сжатии увеличивается

Совершение работы

• Работа при расширении газа под поршнем

При расширении газ совершает положительную работу, отдавая энергию окружающим телам.

0 V V " width="640"

Работа в термодинамике – работа сил, приложенных к внешним телам со стороны системы при её деформации.

Работа газа численно равна площади фигуры под графиком зависимости давления от объёма в координатах p, V

Расширение газа

Сжатие газа

p

p

2

1

2

1

p

A

A0

V

V

Задача №1. В стальном баллоне находится гелий массой 0,5 кг при температуре 10°С. Как изменится внутренняя энергия гелия, если его температура повысится до 30°С?

Дано: Решение:

Ответ. 31,2 кДж

Задачи (самостоятельно ):

• Определите изменение внутренней энергии кислорода ( ) массой

3 кг при изменении его температуры от 17ºС до 27ºС.

2. Газ, расширяясь изобарно, совершает работу 0,2 кДж при давлении 200 кПа. Определите первоначальный объём газа, если конечный объём стал равен 2,5 л.