Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Решение задач по теме «Термодинамика»

Решение задач по теме «Термодинамика»


  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

hello_html_m2fbc8190.gifhello_html_m5f482d6.gifhello_html_521d1d99.gifhello_html_2131de54.gifhello_html_m47539319.gifhello_html_20a2c9e1.gifhello_html_709f036a.gifhello_html_56580033.gifhello_html_m528f0151.gifhello_html_52170339.gifhello_html_m7c1d6e19.gifhello_html_76b6327.gifhello_html_3d340ee6.gifhello_html_mb40e38.gifТема: Решение задач по теме «Термодинамика»

Учебно-воспитательные задачи

Дидактическая цель:

  1. Повторить тему «Термодинамика»

  2. Отработать умение решения задач на определение внутренней энергии, на первый закон термодинамики, КПД тепловой установки.

Воспитательная цель:

Обратить внимание студентов, что знания законов термодинамики лежат в основе работы двигателя внутреннего сгорания. Знание устройства и работы поршневого двигателя является основной составной частью успешной будущей работы студентов на ВАЗе.

План урока.

  1. Организационный момент – 2 минуты

  2. Опрос – повторение – 20 минут

  3. Видеофильм – 10 минут

  4. Решение задач – 38 минут

  5. Самостоятельная работа – 20 минут

Обеспечение урока:

  1. Сборник задач

  2. Опорные конспекты «Термодинамика»

  3. Индивидуальные карточки

  4. Видеофильм

  5. Приборы: модель турбины, модель двигателя внутреннего сгорания.

Ход урока:

Опрос- повторение.

Вопросы для повторения

  1. Что изучает термодинамика?

  2. Что такое внутренняя энергия?

  3. Формула внутренней энергии одноатомного идеального газа.

  4. Как определить внутреннюю энергию одноатомного идеального газа через давление и объем?

  5. Назовите два способа изменения внутренней энергии.

  6. Что называется теплопередачей?

  7. Что называется количеством теплоты?

  8. Напишите формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела или отдаваемого телом при его охлаждении.

  9. Что называется удельной теплоемкостью вещества? В каких единицах измеряется теплоемкость?

10. По какой формуле определяют количество теплоты, затраченное на превращение в пар произвольной массы жидкости и выделяемое при конденсации пара в жидкость?

11.Что называют удельной теплотой парообразования? В каких единицах измеряют удельную теплоту парообразования?

12.По какой формуле определяют количество теплоты, затраченное на плавление кристаллического тела произвольной массы или выделяемой при отвердевании этого тела?

13. Что называют удельной теплотой плавления? В каких единицах измеряют эту величину?

14.По какой формуле определяют количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива?

15. Что называют удельной теплотой сгорания топлива? В каких единицах измеряют эту величину?

16. Чему равна работа внешних сил, действующих на газ?

17. Чем отличается работа, совершаемая внешними силами над газом, от работы газа над внешними силами?

18. Как графически определяют работу изобарного расширения газа?

19. Чему равна работа газа при изохорном, при изотермическом процессах?

20.Что называют первым началом термодинамики? Как записывают и формулируют этот закон?

21.Как записывают первое начало термодинамики для изотермического процесса?

22.Как записывают первое начало термодинамики для изобарного процесса?

23.Как записывают первое начало термодинамики для изохорного процесса?

24.Какой процесс называют адиабатным? При каких условиях он осуществляется?

25.Что называют тепловым двигателем?

26.Что называется КПД теплового двигателя? Запишите и объясните формулу КПД теплового двигателя?

27.По какой формуле определяется КПД идеальной тепловой машины? Каковы пути повышения КПД?

Видеофильм:

  1. Изменение внутренней энергии совершением механической работы

  2. Модель двигателя внутреннего сгорания

  3. Модель паровой турбины.

Решение задач:

Задания на «3»

  1. Тела, состоящие из атомов или молекул, обладают:

1) кинетической энергией беспорядочного теплового движения частиц;

2) потенциальной энергией взаимодействия частиц между собой;

3) кинетической энергией движения относительно других тел.

Какие из перечисленных видов энергии являются частями внутренней энергии тела?

А) только 1 Г) 1 и 2

Б) только 2 Д) 1 и 3

В) только 3 Е) 1, 2 и 3 Ответ: Г)



2.Идеальному газу передано количество теплоты таким образом, что в любой момент времени переданное количество теплоты ΔQ равно работе ΔА, совершенной газом. Какой процесс осуществлен?

А) адиабатный Г) изотермический

Б) изобарный Д) любой процесс

В) изохорный Е) никакого процесса не было

Q = ΔU + Аг Q = А ΔU=0 hello_html_32166b23.gif Т= const

3.Идеальному газу передано количество теплоты 5 Дж, внешние силы совершили над ним работу 8 Дж. Как изменилась внутренняя энергия газа?

Дано: Q = ΔU + Аг

Q= 5Дж Q = ΔU - А

А= 8Дж ΔU = Q + А = 5Дж +8Дж =13Дж

ΔU = ? Ответ: увеличится на 13 Дж

  1. Какое количество теплоты необходимо для изохорного нагревания гелия массой 4 кг на 100 К?

Дано: Q = ΔU + Аг

m = 4кг

V =const Q = ΔU =hello_html_m64980a96.gif = hello_html_md7cc273.gif

ΔT= 100K

Q = ?

Задание на «4»

  1. Идеальный газ переходит из состояния М в состояние N тремя различными способами, представленными на диаграмме Р, V. В каком случае работа газа была минимальной? Ответ обосновать.

Р M А) 1

2 1 Б) 2

3 В) 3

  1. N V

Г) во всех случаях одинакова.

Ответ В)



2.В калориметре находится вода массой 0,4 кг при температуре 100С. В воду положили лед массой 0,6 кг при температуре –400С. Какая температура установится, если его теплоемкость ничтожно мала?

Дано: Q1 + Q2 = Q3 + Q4

mв=0,4кг Cmв ΔT +λmв = С∙mл ΔT + λmл

t1=100C 4200Дж/кг∙К ∙0,4кг∙10К + 3,35∙105 Дж/К∙ 0,4 кг =

t2= -400C 2100Дж/кг∙К∙0,6кг∙40К+ 3,35∙105 Дж/К∙0,6 кг;

mл=0,6кг 16 800 Дж+134 000 Дж =50 400 ДЖ + 201 000 Дж;

t = ? 150 800 Дж < 251 400 Дж

Так, как для остывания и замерзания воды при 00С выделится столько тепла, что недостаточно для таяния всего количества льда при нуле градусов. Т.е установится 00С.

Самостоятельная работа

  1. Чему равна внутренняя энергия 5 моль одноатомного газа при температуре 270С?

Дано: hello_html_434ae951.gif

ν = 5 моль

Т=27+273=300К

U = ?

  1. Какую работу совершает газ, расширяясь при постоянном давлении 200 кПа от объема 1.6 л до 2.6л ?

Дано: А = Р∙ΔV = 200∙103 Па (2,6 – 1,6)∙10-3 м3 = 200 Дж

Р= 200∙103 Па

V1=1,6∙10-3 м3

V2=2,6∙10-3м3



А = ?

  1. Определить КПД идеальной тепловой машины, имеющей температуру нагревателя 4800С, а температуру холодильника 300С.

Дано: hello_html_m4c52a1ca.gif

Т1 = 480+273=753К КПД=61%

Т2 = 30+273=303К

КПД = ?





  1. При сообщении газу количества теплоты 6 МДж он расширился и совершил работу

2 Мдж. Найдите изменение внутренней энергии газа. Увеличилась она или уменьшилась?

Дано: Q = ΔU + Aг

Q= 6∙106 Дж ΔU= Q - Aг = 6∙106 Дж - 2∙ 106 Дж =4∙106 Дж (Увеличилась)

А= 2∙ 106 Дж

ΔU = ?





















Итоги урока.

Цели урока достигнуты:

  1. Повторили тему «Термодинамика»

  2. Научились решать задачи на первый закон термодинамики, КПД.

  3. Сделали вывод о том, что необходимо изучать физику, чтобы успешно трудиться на ВАЗе .

Домашнее задание:

  1. Повторить параграфы 77-84

  2. Решить упражнение 15

Литература:

  1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев Физика 10кл Просвещение 2006г

  2. В.Ф. Дмитриева Физика Высшая школа 1999г

  3. Р.А. Гладкова и др. Сборник задач и вопросов по физике для средних специальных учебных заведений. Москва «Наука» 1983г





























Тема: «Емкость, индуктивность в цепи переменного тока. Практикум по решению задач.»

Дидактическая цель:

1.Повторить формулы сопротивления конденсатора и катушки индуктивности в цепи переменного тока.

2.Повторить влияние емкости, индуктивности на сопротивление в цепи.

3.Научиться применять формулы сопротивления конденсатора и катушки.

Воспитательная цель

1.Обратить внимание учащихся на практическое применение конденсатора и катушки индуктивности в цепи переменного тока.

Обеспечение урока.

1.Компьютер, проектор, экран, видеофильм.

2.Приборы - конденсатор, катушка.

3.Раздаточный материал – задачи.

4.Сборник задач и вопросов по физике. Р.А.Гладкова.

План занятия:

1.Организационный момент.

2.Повторение: Формулы сопротивления конденсатора и катушки индуктивности в цепи переменного тока, используя экран.

3.Решение задач на доске.

4. Самостоятельная работа по вариантам.

5. Видеофильм: «Емкость, индуктивность в цепи переменного тока»

Подводим итоги урока. Выставляем оценки с учетом активности работы на уроке.


Домашнее задание: конспект, § 16.7 Задачи стр.313, Физика В.Ф.Дмитриева



Задача 1.

Найдите амплитудное значение ЭДС индукции, наводимой при вращении прямоугольной рамки в однородном магнитном поле с угловой скоростью 314 рад/с, если площадь рамки 1,0·10-2 м2, индукция магнитного поля 0,2 Тл, на рамку навито 50 витков.



Задача 2.

Рассчитайте частоту переменного тока в цепи, содержащей конденсатор электроемкостью

1,0·104 Ф, если он оказывает току сопротивление 1,0·103 Ом.



Задача 3.

Определите ЭДС индукции, возбуждаемую в контуре, если в нем за 0,01с магнитный поток равномерно уменьшается от 0,5 до 0,4 Вб.
































hello_html_7b96482c.gif


Краткое описание документа:

Дидактическая цель:

1.     Повторить тему «Термодинамика»

2.     Отработать умение решения задач на определение внутренней энергии, на первый закон термодинамики, КПД тепловой установки.

Воспитательная цель:

Обратить внимание студентов, что знания законов термодинамики лежат в основе работы двигателя внутреннего сгорания. Знание устройства и работы поршневого двигателя является основной составной  частью успешной будущей работы студентов на ВАЗе.

План урока.

1.     Организационный момент – 2 минуты

2.     Опрос – повторение  – 20 минут

3.     Видеофильм – 10 минут

4.     Решение задач – 38 минут

 

5.     Самостоятельная работа – 20 минут

Автор
Дата добавления 29.05.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров1746
Номер материала 549074
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