Конспект урока по теме " Первый закон термодинамики"

Конспект урока по теме:

«Количество теплоты. Первый закон термодинамики»

Цели: 1. Образовательная - сформулировать 1 закон термодинамики; рассмотреть следствия,  вытекающие из него.

2. Развивающая – развитие способов мыслительной деятельности (анализ, сравнение, обобщение), развитие речи (владение физическими понятиями, терминами), развитие познавательного интереса учащихся.

3. Воспитательная – формирование научного мировоззрения, воспитание устойчивого интереса к предмету, положительного отношения к знаниям.

Организационные формы  и методы обучения:

·         Традиционные – беседа на вводном этапе урока

·         Проблемные – изучение нового учебного материала путем постановочных вопросов

Средства обучения:

·         Инновационные – компьютер, мультимедийный проектор

·         Печатные – тестовые задания

Ход урока:

1.       Организационный момент

2.       Повторение домашнего задания:

·         Какими способами можно изменить внутреннюю энергию системы? (за счет совершения работы, либо за счет теплообмена с окружающими телами)

·         Как находится работа газа и работа внутренних сил над газом при постоянном давлении? ( А г = -А внеш= р ΔV)

·         Мука из-под жерновов выходит горячей. Хлеб из печи вынимают также горячим. Чем вызывается в каждом из этих случаев увеличение внутренней энергии муки и хлеба? ( Муки- совершением работы, хлеба- за счет теплообмена)

·         В медицинской практике часто используются согревающие компрессы, грелки, а также массаж. Какие способы изменения внутренней энергии при этом используются? ( теплообмен и совершение работы)

3.       Объяснение нового материала:

а) Работаем с учебником , заполняем карточки «Количество теплоты»

б) Беседа.

Вы знаете, что механическая энергия никогда не пропадает бесследно.

Разогревается кусок свинца под ударами молотка, нагревается холодная чайная ложка, опущенная в горячий чай.

На основании наблюдений и обобщений опытных фактов был сформулирован закон сохранения энергии.

Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.

Закон был открыт в середине ХIX века немецким ученым Р. Майером, английским ученым Д.Джоулем. Точную формулировку закона дал немецкий ученый Г.Гельмгольц.

Мы рассматривали процессы, в которых внутренняя энергия системы изменялась либо за счет работы, либо за счет теплообмена с окружающими телами .

А как изменяется внутренняя энергия системы в общем случае?

 I закон термодинамики формулируется именно для общего случая:

ΔU = Aвнеш + Q

А газа = - А внеш,

Q = ΔU + Aг

Следствия:

1.       Система изолирована ( А= О, Q=0)

Тогда Δu = u2-u1=0, или u1=u2 -  Внутренняя энергия изолированной системы остается неизменной

2.     Невозможность создания вечного двигателя – устройства, способного совершать работу без затрат топлива.

                                                             Q = ΔU + Aг, Q=0,  

Аг= - ΔU. Исчерпав запас энергии двигатель перестанет работать.

4.       Закрепление

Работаем в группах по карточкам.

Проверяем задачи у доски.

5.       Заключение.

6.       Рефлексия

Всё понял?

Что не понял?

7.       Домашнее задание: п. 78, упр. 15 (2,6)

Навигатор

По теме: « I Закон термодинамики».

Закон сохранения и превращения энергии, распространенный на тепловые явления.

Изменения внутренней энергии:

ΔU

                                                                       A                                    Q

ПРОБЛЕМА:

Как изменяется внутренняя энергия в общем случае?

ΔU = А внеш + Q

Вывод:

1.       Изменение внутренней энергии системы при переходе системы из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе.

2.       Аг= - А внеш

Q= Δu + Aг

3.       Если система изолирована:

U1=U2= const

4.       Невозможность создания вечного двигателя:

Q=0, Аг=-Δu

Закрепление:

1.       Газ совершил работу 3* 10 ⁹Дж при передаче ему 8* 10 ⁹Дж теплоты. Чему равно изменение внутренней энергии газа? Что произошло с газом: нагрелся он или охладился?

2.                   Авнеш                                                                Аг

 

   Q

                                ΔΔ    ΔU-?                       Q                                        ΔU-?

                       1                                                                           2

На рис. 1 и 2 стрелками показано: получает система тепло или отдает; совeршает газ работу или над газом совершается работа. Используется I закона термодинамики, запишите формулу для расчета изменения внутренней энергии для указанных случаев.