Презентация на тему: Основы термодинамики (10 класс)

Основы термодинамики Урок физики в 10 классе

Сформировать основные понятия термодинамикиСформулировать первый закон термодинамикиРассмотреть принцип действия тепловых двигателей и их КПДВыявить отрицательное воздействие тепловых двигателей на окружающую среду и наметить пути решения этой проблемы

Внутренняя энергияРабота в термодинамикеКоличество теплотыПервый закон термодинамикиПринцип действия тепловых двигателей. КПД_________Термодинамика – теория тепловых процессов, в которой не учитывается молекулярное строение тел.

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

Внутренняя энергияидеального одноатомного газа число молекул кинетическая энергия одной молекулы

Внутренняя энергияидеального одноатомного газа

Внутренняя энергияидеального двухатомного газа

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

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

Изменение внутренней энергии тела ΔU Совершение работы А над самимтелом телом ΔU ΔU Теплообмен Q

Работа в термодинамике Работа газа:Работа внешних сил:

Работа газа при изопроцессах При изохорном процессе (V=const): ΔV = 0 работа газом не совершается:

При изобарном процессе (Р=const): Изобарное расширение

При изотермическом процессе (Т=const): Изотермическое расширение

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).

Количество теплоты – часть внутренней энергии, которую тело получает или теряет при теплопередаче

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

Применение первого закона термодинамики к различным процессам

Тепловые двигатели – устройства, превращающие внутреннюю энергию топлива в механическую. Виды тепловых двигателей

Принцип действия тепловых двигателей Т1 – температура нагревателяТ2 – температура холодильникаQ1 – количество теплоты, полученное от нагревателяQ2 – количество теплоты, отданное холодильнику

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя – отношение работы А’, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

работа, совершаемая двигателем КПД всегда меньше единицы, так как у всех двигателей некоторое количество теплотыпередаётся холодильнику двигатель не может работать

Максимальное значение КПД тепловых двигателей (цикл Карно):

Отрицательные последствия использования тепловых двигателей:Потепление климатаЗагрязнение атмосферыУменьшение кислорода в атмосфереРешение проблемы: Вместо горючего использовать сжиженный газ. Бензин заменить водородом.Электромобили.Дизели.На тепловых электростанциях использовать скрубберы, в которых сера связывается с известью.Сжигание угля в кипящем слое.

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б.,Сотский Н.Н. Физика 10 класс. – М.: Просвещение, 2007. – 365 с.Касьянов В.А. Физика 10 класс. – М.: Дрофа, 2006. – 410 с.Волков В.А. Поурочные разработки по физике. 10 класс. – М: Вако, 2006. – 400 с.Касаткина И.Л., Ларцева Н.А., Шкиль Т.В. Репетитор по физике. В 2-х томах. Том 1. – Ростов-на-Дону: Феникс, 1995. – 863 с.www: fiz.1september.ru