 |
Вывод: Все процессы идут от порядка к хаосу .
|
|
|
|
Преподаватель:
Что легче создать порядок или хаос?
Что легче созидать или разрушать?
Преподаватель:
Прочитайте статью Ландау до «вечного двигателя» и ответе на вопросы:
Как получить работу?
Всегда ли можно забрать энергию у тела? Какие для этого нужны условия?
Найдите в тексте формулировку закона о направлении тепловых процессов?
Студенты: работа в группах по 4 человека.
Формулировка Клаузиуса и ее объяснение преподавателем
Идею о сохранении энергии в природе высказывали еще древнегреческие философы. Они считали, что в природе, которая нас окружает, все время происходят изменения, которые не могут прекратиться никогда.
В 40-х годах XIX в. произошло важное событие в истории физики - был установлен закон сохранения и превращения энергии.
Давайте вспомним этот закон.
Студенты. Энергия в природе не возникает из ничего и никуда не исчезает, она лишь переходит из одной формы в другую.
Преподаватель. Каким способом можно изменить внутреннюю энергию тела?
Студенты. Внутреннюю энергию можно изменить двумя способами: выполнением работы и теплопередачей.
Преподаватель. Следовательно, работа А - это мера изменения механической энергии, количество теплоты Q - мера изменения внутренней энергии, то есть способы изменения внутренней энергии эквивалентны. Поэтому известный закон сохранения энергии для механических процессов распространяется и на тепловые процессы.
Преподаватель обращается к опорной схемы, которую составили во время изучения первой темы, и задает вопрос: как математически можно записать причинную обусловленность счетного изменения состояния тела (или системы) внешними механическими и тепловыми воздействиями?
|
|
|
Вывод, который делают студенты с помощью преподавателя:
Это уравнение выражает закон сохранения и превращения энергии для тепловых процессов, он получил название первого закона (начала) термодинамики:
Изменение внутренней энергии термодинамической системы равно сумме работы внешних сил и предоставленной системе количества теплоты.
Но можно рассматривать и работу А, совершенную системой над внешними телами; тогда ее записывают со знаком «-» и уравнение приобретает вид:
Дают другая формулировка первого закона термодинамики: количество теплоты, подведенная к системе, частично идет на увеличение ее внутренней энергии и частично на выполнение системой работы над внешними телами.
1. Работа в группах
Выяснить, как изменяется внутренняя энергия и чему равна работа газа при изопроцесса.
Группа 1 - изобарный процесс.
Группа 2 - изохорный процесс.
Группа 3 - изотермический процесс.
Группа 4 - адиабатический процесс.
Рассмотрев материал, студенты составляют таблицу.
| Название процесса | Постоянный параметр | Значение работы, А’ | Изменение внутренней энергии ΔU | Запись первого закона термодинамики | Формулировка первого закона термодинамики |
| Изобарный | р = const | А' ≠ 0 | ΔU ≠ 0 | Q = ΔU + A' | Количество теплоты, полученное газом, идет на изменение его внутренней энергии и на выполнение этим газом |
| Изохорный | V = const | А ≠ В | ΔU = 0 | Q = A’ | Количество теплоты, полученное газом, идет на выполнение этим газом работы |
| Изотермический | Т = const | А' ≠ 0 | ΔU = 0 | Q = A’ | Все полученное газом количество теплоты идет на выполнение этим газом работы |
| Адиабатический | Q = const | А' ≠ 0 | ΔU ≠ 0 | ΔU = -А’ | Изменение внутренней энергии равно работе газа, взятой с противоположным знаком |
Выяснить, какую машину называют «вечным» двигателем первого рода. Почему невозможен такой двигатель?
|
|
|
Решение задач
1. На сколько изменилась внутренняя энергия газа, что совершил работу 50 кДж, получив количество теплоты 85 кДж? (Увеличилась на 35 кДж)
2. В ходе изотермического расширения газа было передано количество теплоты 33 Дж. Какую работу выполнил газ? (300 Дж)
3. Одноатомному газовые (v = 2 моли) передано количество теплоты 1,2 кДж. При этом газ совершил работу 600 Дж. На сколько изменилась температура газа? (Увеличилась на 24 К)
Контрольные вопросы
1.Можно ли пользоваться ветряным двигателем, если температура атмосферного воздуха одинакова?
2. Почему мы не используем тепловую энергию океана?
3.Выполняется ли правило необратимости для трех молекул?
4..Задание парадокс Максвелла: в чем нарушение закона?
5.Прочитайте вторую часть статьи Ландау и ответе на вопрос
-Почему нельзя создать вечный двигатель?
Домашнее задание: § 80,81,упр.15(6,7,8)
Список использованной литературы:
1. Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 19-е изд. — М.: Просвещение, 2010. — 366 с.: ил.
2. Марон А.Е., Марон Е.А. «Сборник качественных задач по физике 10 кл, М.: Просвещение, 2006
3. Л.А. Кирик, Л.Э.Генденштейн, Ю.И.Дик. Методические материалы для преподавателя 10 класс,М.:Илекса, 2005.-304с:, 2005
4. Л.Э.Генденштейн, Ю.И.Дик. Физика 10 класс.-М.: Мнемозина,2010
|
|
|
