Этап. Изучение нового материала.
А. Понятие внутренняя энергия тела и внутренняя энергия идеального газа.
Какой энергией обладает мячик, поднятый на некоторую высоту?
Как изменяется его энергия при падении вниз?
Как изменяется его энергия при движении вверх?
5. Какой энергией обладал шарик непосредственно перед ударом?
6. Какие изменения происходят с мячиком и с поверхностью?
7. Какие изменения произошли в движении и расположении молекул мячика?
Все движение происходило относительно поверхности Земли.
Какие изменения произошли в движении и расположении молекул шарика?
Вывод: изменилась потенциальная энергия взаимодействия частиц (молекул) из которых состоит тело.
Вывод: изменилась кинетическая энергия частиц (молекул) из которых состоит тело.
Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называется внутренней энергией.
Любое тело обладает внутренней энергией.
Внутренняя энергия обозначается буквой U латинского алфавита и измеряется также, как и механическая энергия в джоулях.
Учитель: Кинетическая и потенциальная энергия составляет внутреннюю энергию тела. (Значить сложить).
Учитель: На основание формулировки внутренняя энергия напишите формулу внутренней энергии макроскопического тела?
U=Ек + Еп
Внутренняя энергия идеального газа.
Выяснить чему равна внутренняя энергия идеального газа?
В идеальном газе пренебрегают двумя параметрами:
размером молекулы 2) взаимодействие между молекулами.
Какая энергия будет равна 0?( В идеальном газе потенциальная энергия взаимодействия молекул считается равной нулю)
из чего складывается внутренняя энергия идеального газа?(Внутренняя энергия идеального газа определяется только кинетической беспорядочного движения (хаотического движения)
Внутренняя энергия идеального газа представляет собой только кинетическую энергию движения его молекул.
Внутренняя энергия идеального газа – кинетическая энергия движения частиц. (т.к энергией взаимодействия частиц пренебрегаем).
От какого макроскопического параметра зависит внутренняя энергия идеального газа? внутренняя энергия идеального газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре.
Особенностью внутренней энергии является то, что она всегда больше нуля, ведь тепловое движение частиц никогда не прекращается. При этом величина внутренней энергии не зависит от механической энергии тела.
Различие внутренней энергии от механической энергии тел. Механическая энергия зависит от скорости движения и массы тела, а также от расположения данного тела относительно других тел. Внутренняя же энергия не зависит от скорости движения в целом , а зависит от скоростью движения частиц, из которых состоит тело, и их взаимным расположением
Из чего состоит любое тело? (Все тела состоят из молекул, которые непрерывно движутся и взаимодействуют друг с другом).
Если идеальный газ переходит из одного состояния с температурой Т1 в другое состояние с температурой Т2, то изменение его температуры находят
– изменение внутренней энергии идеального газа.
Молекулы реальных газов имеют сложную форму. Внутренняя энергия зависит от числа степеней свободы.
СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ.
Проблемный вопрос: как можно изменить внутреннюю энергию тела?
изменить внутреннюю энергию тела можно двумя способами: 1) изменяя кинетическую энергию молекул и 2) изменяя потенциальную энергию молекул. Т.к. кинетическая энергия молекул зависит от температуры, то для изменения кинетической энергии молекул в теле необходимо изменить температуру тела т.е осуществить процесс теплопередачи. В процессе теплопередачи телу сообщается некоторое количество теплоты
Попробуйте объяснить значение слова «теплопередача» (слово «теплопередача» подразумевает передачу тепловой энергии). Существует три способа передачи теплоты
Ответы: теплопроводность, конвекция, излучение.
Теплопередача - процесс изменения внутренней энергии при теплообмене без совершения работы.
Теплопроводность- перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц.
Конвекция – это перенос энергии струями жидкости или газа.
Излучение - перенос энергии в виде электромагнитных волн
Теплота и работа представляют две формы передачи энергии от одного тела (или системы) к другому.
Процесс работы – макроскопический, который представляет собой упорядоченную форму передачи энергии в результате механического взаимодействия макротел. Обязательным условием механической работы является изменение объёма рабочего тела.
По своему существу понятие теплоты близко к понятию работы. Но процесс передачи энергии в форме теплоты от одного тела к другому представляет собой совокупность микроскопических процессов (передача энергии при соударении молекул). Таким образом, теплота – процесс микрофизический, осуществляющий обмен энергией между системой и окружающей средой, на молекулярном уровне. Теплота может передаваться либо непосредственным контактом между телами (теплопроводностью, конвенцией), либо на расстоянии (излучением), причём во всех случаях этот процесс возможен только при наличии разности температур между телами.
Но теплота и работа являются неравноценными формами передачи энергии: в то время как работа может быть непосредственно направлена на пополнение запаса любого вида энергии (магнитной, электрической, потенциальной и т.д.), теплота направлена на пополнение только внутренней энергии.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.
Соблюдение алгоритма решения (дано, СИ, формула, вычисления, проверка по размерности, ответ).
Рассчитайте внутреннюю энергию одноатомного идеального газа в количестве 3 моль при температуре 10 С
При нагревании аргона, количество вещества которого 2 моля, внутренняя энергия увеличилась на 250Дж. Каково изменение температуры аргона?
Одноатомный идеальный газ занимает объем 5 л и имеет давление 200 кПа. Какова его внутренняя энергия?
Тест по теме «Внутренняя энергия идеального газа»
1-Вариант.
1. Газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрегаем…
А. Реальный. Б. Идеальный . В. Свободный.
2. Как называются явления, обусловленные изменением температуры тела?
А. Тепловые Б. Электрические. В. Магнитные.
3. Значение температуры по шкале Кельвина определяется:
А.T=t- 273 Б.T=273t В.T=t+273
4. Внутренняя энергия идеального газа зависит от
А. Температуры. Б. Формы тела С. Агрегатного состояния вещества.
5. Внутреннюю энергию тела составляют
А. Только потенциальная энергия всех молекул
Б. только кинетическая энергия всех молекул
В. Потенциальная и кинетическая энергия всех молекул.
6. Одноатомный газ имеет число степеней
А. 3 Б. 5 В.6
7. Внутреннюю энергию идеального газа составляют
А. Только потенциальная энергия всех молекул
Б. только кинетическая энергия всех молекул
В. Потенциальная и кинетическая энергия всех молекул.
8. Внутренняя энергия многоатомного газа
А. Б. В.
9. Внутренняя энергия измеряется
А. Па Б. Дж В. Н
10. Внутренняя энергия реального газа зависит
А. Температуры Б. объема В. Температуры, объема.
11. В металлическую кружку налита вода. Какое из перечисленных ниже действий приводит к изменению внутренней энергии воды?
А. Нагревание воды на горячей плите.
Б. Приведение воды в поступательное движение вместе с кружкой.
В. Совершение работы над водой: перемешивание ее миксером.
12. Сковорода стоит на горячей плите. Каким способом происходит в основном теплопередача от внешней поверхности сковороды к ее внутренней поверхности?
А. Теплопроводностью.
Б. Конвекцией.
В. Излучением.
50 241
453 
