Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

УРОКИ ФІЗИКИ У 10 КЛАСІ.
МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

ОСНОВИ ТЕРМОДИНАМІКИ*

 

Урок № 3

Тема. Перший закон термодинаміки

 

Мета: установити зв'язок між зміною внутрішньої енергії системи, роботою й кількістю теплоти, переданою системі, формувати поняття про перший закон термодинаміки як закон збереження енергії у теплових процесах; розвивати порівняльні, аналітичні та синтетичні навички; формувати науковий світогляд, виховувати вміння самостійно працювати з підручником.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

ХІД УРОКУ

I. Актуалізація опорних знань учнів

Вправа «Ланцюжок». Кожний говорить одну фразу відповідно до вивченого на попередньому уроці матеріалу в послідовності, зазначеній у конспекті.

 

II. Вивчення нового матеріалу

Учитель. Ідею про збереження енергії у природі висловлювали ще давньогрецькі філософи. Вони вважали, що в природі, яка нас оточує, весь час відбуваються зміни, які не можуть ніколи припинитися.

У 40-х роках XIX ст. сталася важлива подія в історії фізики — було встановлено закон збереження та перетворення енергії.

Давайте пригадаємо цей закон.

Учні. Енергія в природі не виникає з нічого й нікуди не зникає, вона лише переходить з однієї форми в іншу.

Учитель. У який спосіб можна змінити внутрішню енергію тіла?

Учні. Внутрішню енергію можна змінити двома способами: виконанням роботи і теплопередачею.

Учитель. Отже, робота А — це міра зміни механічної енергії, кількість теплоти Q — міра зміни внутрішньої енергії, тобто способи зміни внутрішньої енергії еквівалентні. Тому відомий закон збереження енергії для механічних процесів поширюється і на теплові процеси.

Учитель звертається до опорної схеми, яку склали під час вивчення першої теми, і ставить запитання: як математично можна записати причинну обумовленість скінченої зміни стану тіла (чи системи) зовнішніми механічними і тепловими впливами?

Висновок, який роблять учні за допомогою вчителя:

image108

Це рівняння виражає закон збереження і перетворення енергії для теплових процесів, він дістав назву першого закону (начала) термодинаміки:

Зміна внутрішньої енергії термодинамічної системи дорівнює сумі роботи зовнішніх сил і наданої системи кількості теплоти.

Але можна розглядати і роботу А, виконану системою над зовнішніми тілами; тоді її записують із знаком «-» і рівняння набуває вигляду:

image109

Дають інше формулювання першого закону термодинаміки: кількість теплоти, підведена до системи, частково йде на збільшення її внутрішньої енергії і частково на виконання системою роботи над зовнішніми тілами.

1. Робота в групах

З’ясувати, як змінюється внутрішня енергія та чому дорівнює робота газу під час ізопроцесів.

Група 1 — ізобарний процес.

Група 2 — ізохорний процес.

Група 3 — ізотермічний процес.

Група 4 — адіабатний процес.

Опрацювавши матеріал, учні складають таблицю.

 

Назва процесу

Постійний параметр

Значення роботи, А’

Зміна внутрішньої енергії, ΔU

Запис першого закону термодинаміки

Формулювання першого закону термодинаміки

Ізобарвний

р = const

А' ≠ 0

ΔU ≠ 0

Q = ΔU + A'

Кількість теплоти, отримана газом, іде на зміну його внутрішньої енергії і на виконання цим газом роботи

 

 

 

 

 

Ізохорний

V = const

А ≠ О

ΔU = 0

Q = A’

Кількість теплоти, отримана газом, іде на виконання цим газом роботи

Ізотермічний

Т = const

А' ≠ 0

       ΔU = 0

Q = A’

Уся отримана газом кількість теплоти іде на виконання цим газом роботи

Адіабатний

Q = const

А' ≠ 0

ΔU ≠ 0

      ΔU = -А’

Зміна внутрішньої енергії дорівнює роботі газу, взятої із протилежним знаком

 

Робота з підручником

З’ясувати, яку машину називають «вічним» двигуном першого роду. Чому неможливий такий двигун?

 

III. Закріплення вивченого матеріалу

Розв’язування задач

1. На скільки змінилася внутрішня енергія газу, що здійснив роботу 50 кДж, діставши кількість теплоти 85 кДж? (Збільшилась на 35 кДж)

2. У ході ізотермічного розширення газу була передана кількість теплоти 33 Дж. Яку роботу виконав газ? (300 Дж)

3. Одноатомному газові (v = 2 молі) передана кількість теплоти 1,2 кДж. При цьому газ здійснив роботу 600 Дж. На скільки змінилася температура газу? (Збільшилася на 24 К)

 

IV. Узагальнення знань

Заслухати повідомлення учнів про спроби створення «вічного» двигуна першого роду.

Як в інший спосіб сформулювати перший закон термодинаміки?

 

V. Підсумки уроку

Інтерактивна вправа «Інтерв’ю»

Учитель бере інтерв’ю в учнів:

— Що ви знали з цієї теми?

— Які знання ви здобули на цьому уроці?

— Які запитання з цієї теми у вас виникли?

 

VI. Домашнє завдання

1. Опрацювати відповідний параграф підручника.

2. Розв’язати задачі: № 46, 47, 38-Г.









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.