Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Конспекты / Конспект урока по теме: "Газовые законы"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Физика

Конспект урока по теме: "Газовые законы"

библиотека
материалов

Конспект урока по теме: Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы



Цель урока: Сформировать у учащихся начальные понятия по теме «уравнение идеального газа» и «газовые законы».


Задачи урока:

  1. Образовательные

    • Введение понятий уравнение идеального газа, идеальный газ, газовые законы

  2. Развивающие

  • Способствовать развитию наблюдательности при проведении экспериментов

  • Способствовать развитию умения анализировать

  1. Воспитательные

  • Расширение физической картины мира

Тип урока: урок изучения нового материала.


Структура урока.


Этап урока

Основные методы

Время

1. Организационный момент


1 мин

2. Изучение нового материала

Рассказ, УФЭ, объяснение.

30 мин

3. Закрепление материала

Повторение, опрос.

10 мин

4. Подведение итогов. Домашнее задание.

Объяснение.

4мин


Содержание урока.

Здравствуйте, садитесь. Сегодня мы с вами поговорим об уравнении идеального газа и газовых законах.

Состояние газа данной массы m=const, характеризуется тремя параметрами:

Перечислите, пожалуйста, эти параметры?

  1. p – давление

  2. V – объем

  3. T – температура


Сначала мы найдем связь между этими параметрами, а затем выясним для чего эта связь нужна.

На предыдущих уроках, мы рассматривали поведение идеального газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Определили зависимость давления, от концентрации газа и температуры.

Назовите уравнение выражающую эту зависимость?

hello_html_m7eb7f500.png

– уравнение Больцмана


На основе этой зависимости, можно получить уравнение, связывающее все три параметра.

hello_html_m3ead74bf.png

(2)

hello_html_m672f629.png

,hello_html_1160be47.png где (3)



Подставляем (3)→(2).

hello_html_m309b866.png

(4)


hello_html_26890b3f.png


Как можно упростить это выражение?

hello_html_m325f3aec.png

_ универсальная газовая постоянная.


Полученное уравнение выделяем и подписываем, уравнение Менделеева – Клапейрона. В этом уравнении только одна из величин зависит от газа это молярная масса. Запишем уравнение для двух состояний

hello_html_6532a5a2.pnghello_html_m67099706.png

;



Переместив постоянные величины по одну сторону от знака равно, а переменные величины в другую:


Получаем уравнение Клапейрона.

hello_html_m504111cd.png

Мы получили уравнение состояния идеального газа. Таким образом, можно сделать вывод, что при неизменной массе газа, для любого состояния связь этих трех параметров определяется уравнением Клапейрона.


С помощью этого уравнения можно исследовать процессы, в которых масса газа и ещё один из параметров остается неизменным. Количественную зависимость между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего называют газовыми законами.

Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров, называют изопроцессами.


Изопроцесс – это идеализированный процесс, т.е модель реального процесса, в который только приблизительно отражает действительность.

Итак, первый процесс, который мы с вами рассмотрим это изотермический процесс.


Изотермический процесс – процесс изменения состояния определенной массы газа при постоянной температуре.


Эhello_html_m7fe68584.pngтот процесс можно осуществить следующим образом. В цилиндр помещаем газ объемом V, при давлении p. Затем начнем медленно газ сжимать, так чтобы он не успевал нагреваться. В новом состоянии газ имеет объем V₂ и давление p.

Что произошло с давлением?

Объем уменьшился, концентрация газа увеличилась, молекулы стали чаще ударятся о стенки сосуда и поршень, давление увеличилось.

Правые части этих уравнений равны, значит можно приравнять и левые части.

hello_html_m7bb1f89a.png




Закон Бойля – Мариотта: Для газа данной массы, при постоянной температуре, произведение давления газа на его объем остается постоянным.


Запишем уравнение Менделеева – Клапейрона.

hello_html_m7af55497.png




Для того чтобы выяснить зависимость между двумя величинами необходимо их расположить по разные стороны от знака равно. Зависимость обратно пропорциональная, графиком является гипербола.

hello_html_m1db8eef9.pnghello_html_m296150ff.png

hello_html_m6bba52dc.png










Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называют изобарным.

Иhello_html_24e86975.pngзобарный процесс можно осуществить следующим образом. Пусть газ находится в цилиндре под легким поршнем. Предоставим поршню возможность свободно перемещаться под действием внешних сил и сил давления газа. Такое возможно только если атмосферное давление и вес поршня остается постоянным. При этом газ будет занимать объем V1, при T1. Если газ нагревать, то он будет расширятся, до объема V2, при T2 .

Что происходит с давлением?

При нагревании, скорость молекул растет, молекулы сильнее ударяются о стенки сосуда и поршня, поршень поднимается.

До какого момента будет подниматься поршень?

Поршень будет подниматься до тех пор, пока давление газа не станет равным атмосферному давлению.

hello_html_297afe37.png

Для газа данной массы при постоянном давлении, отношение объема к температуре постоянно – Закон Гей-Люссака. Запишем уравнение Менделеева – Клапейрона переместив все константы в одну сторону, а переменные величины в другую.

hello_html_mda484c7.png

Чтобы выяснить зависимость между величинами необходимо, интересующие нас переменные расположить по разные стороны от знака равно.


Зависимость прямопропорциональная , графиком является прямая выходящая из начала координат.


hello_html_m1271dd2c.png











Процесс изменения состояния термодинамической системы, при постоянном объеме, называют изохорным.


Изохорный процесс можно осуществить следующим образом. Пусть в цилиндре под поршнем газ находится при температуре T1и давлении р1 .

Что необходимо сделать, чтобы объем оставался постоянным. Поршень необходимо зафиксировать, будем нагревать газ до Т2.


Для газа данной массы при постоянном объеме отношение давления к температуре остается постоянным – Закон Шарля.


Для того выяснить зависимость между двумя переменными, необходимо чтобы переменные эти переменные находились по разные стороны знака равно.

hello_html_m607f0af9.png

Зависимость прямопропорциональная, графиком такой зависимости является прямая.



hello_html_m80bfc88.png












Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 01.02.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров157
Номер материала ДВ-403866
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх