презентация к уроку: Основы термодинамики
презентация к уроку по физике (10 класс) по теме

Слайд 1

Основы термодинамики Урок физики в 10 классе Презентацию подготовил учитель физики ГБОУ СОШ №339 Невского района Санкт-Петербурга Кузьмичев Олег В адимович

Слайд 2

_________ Термодинамика – теория тепловых процессов, в которой не учитывается молекулярное строение тел. Термодинамика

Слайд 3

Внутренняя энергия Определение: Внутренняя энергия тела – это сумма кинетической энергии хаотического теплового движения частиц (атомов и молекул) тела и потенциальной энергии их взаимодействия Обозначение: U Единицы измерения: [ Дж ]

Слайд 4

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа число молекул кинетическая энергия одной молекулы (N A k = R)

Слайд 5

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа

Слайд 6

Внутренняя энергия идеального двухатомного газа

Слайд 7

Так как - уравнение Клапейрона – Менделеева, то внутренняя энергия: - для одноатомного газа - для двухатомного газа.

Слайд 8

В общем виде: где i – число степеней свободы молекул газа ( i = 3 для одноатомного газа и i = 5 для двухатомного газа)

Слайд 9

Е к зависит от скорости движения молекул (температуры) Молекулы обладают кинетической энергией, т.к. непрерывно движутся Е п зависит от расстояния между молекулами (агрегатного состояния вещества) Молекулы обладают потенциальной энергией, т.к. взаимодействуют друг с другом Внутренняя энергия тела Е вн = Е п + Е к всех молекул тела 9

Слайд 10

Процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом называется теплопередачей 10

Слайд 11

Изменение внутренней энергии тела Δ U Совершение работы А над самим телом телом Δ U Δ U Теплообмен Q теплопроводность конвекция излучение

Слайд 12

Работа в термодинамике Работа газа: Работа внешних сил:

Слайд 13

Работа газа при изопроцессах При изохорном процессе ( V=const) : Δ V = 0 работа газом не совершается: P V Изохорное нагревание

Слайд 14

При изобарном процессе (Р= const) : P V V 1 V 2 P Изобарное расширение 1 2

Слайд 15

При изотермическом процессе (Т= const) : P V Изотермическое расширение Р 2 1 2 V 1 V 2

Слайд 16

Геометрическое истолкование работы: Работа , совершаемая газом в процессе его расширения (или сжатия) при любом термодинамическом процессе, численно равна площади под кривой , изображающей изменение состояния газа на диаграмме (р, V). P V V 1 V 2 P P V Р 2 1 2 V 1 V 2 S S Р 1

Слайд 17

Количество теплоты – часть внутренней энергии, которую тело получает или теряет при теплопередаче Процесс формула Нагревание или охлаждение С – удельная теплоёмкость вещества [ Дж/кг 0 К ], m – масса [ кг ], Δ T – изменение температуры [ 0 K]. Кипение или конденсация r – удельная теплота парообразования [ Дж/кг ] Плавление или кристаллизация λ - удельная теплота плавления вещества [ Дж/кг ] Сгорание топлива q – удельная теплота сгорания топлива [ Дж/кг ]

Слайд 18

Анализ результатов опытов и наблюдений природных явлений, выполненных к середине XIX века, привел немецкого ученого Р.Майера, английского ученого Д-Джоуля и немецкого ученого Г.Гельмгольца к выводу о существовании закона сохранения энергии: При любых взаимодействиях тел энергия не исчезает бесследно и не возникает из ничего. Энергия только передается от одного тела к другому или превращается из одной формы в другую.

Слайд 19

Рассмотрим три тела Q 1 2 3 A При теплопередаче количества теплоты Q внутренняя энергия тела 2 изменится на  U 2 = - Q, а внутренняя энергия тела 3 в результате совершения работы изменится на  U 3 = - A . В результате теплопередачи и механического взаимодействия внутренняя энергия каждого из трёх тел изменится, но в изолированной термодинамической системе, в которую входят все три тела, внутренняя энергия остаётся неизменной.

Слайд 20

Первый закон термодинамики Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе Количество теплоты, переданное системе, идёт на изменение её внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами

Слайд 21

Применение первого закона термодинамики к различным процессам Процесс Постоянный параметр Первый закон термодинамики Изохорный V = const Δ U = Q Изотермический Т = const Q = A ' Изобарный Р = const Q = Δ U + A' Адиабатный Q = const Δ U = -A'

Слайд 22

Одним из главных следствий первого закона термодинамики является невозможность построения вечного двигателя.