1. Вступительная часть 1-2 мин

2. Опрос 10 мин

3. Объяснение 25 мин

4. Закрепление 5 мин

5. Задание на дом 2-3 мин

II. Опрос фундаментальный:

1. Первый закон термодинамики.

2. Следствия первого закона термодинамики.

Задачи:

1. Теплоизолированный цилиндрический сосуд разделен на две части неподвижной непроницаемой перегородкой. По одну сторону от перегородки находятся 2 моля одноатомного газа при температуре 300 К, а по другую - 3 моля одноатомного газа при температуре 400 К. Какая температура установится в сосуде, если перегородку убрать? Газы считать идеальными.

2. На сколько изменится температура каждого из двух одинаковых шаров в результате лобового удара, если скорость налетающего шара уменьшилась с 10 м/с до 4 м/с. Второй шар до удара покоился. Удельная теплоемкость материала шаров 300 Дж/(кг∙К).

3. Порция азота занимает объем 20 л при давлении 0,5 атм и температуре 300 К. С газом производят следующий процесс: ему медленно сообщают количество теплоты 300 Дж, при этом температура газа увеличивается на 10 К. Сжимается газ или расширяется?

Вопросы:

1. Почему при слабом морозе снежок слепить легко, а при сильном это сделать невозможно?

2. Почему пушечный ствол от холостого выстрела нагревается сильнее, чем от выстрела со снарядом?

3. Газ совершает работу 2 кДж при передаче ему количества теплоты 7 кДж. Чему равно изменение внутренней энергии газа?

4. За счет, какой энергии совершается работа по перемещению ртути в термометре для измерения температуры тела?

5. Идеальный газ занимает половину теплоизолированного сосуда, в другой половине которого вакуум. Что произойдет с температурой газа, если мгновенно убрать разделительную перегородку?

6. В ветреную погоду у людей отмерзает носы. Между тем приходится читать о том, что метеориты раскаляются от трения о воздух. Почему не нагревается нос?

7. С неподвижным шаром сталкивается шар такой же массы, после чего они движутся как одно целое. Какая доля механической энергии перешла во внутреннюю энергию?

III. Основные формулы:

А + Q = ΔU; ;

Q = ΔU +A; A = -рΔV; U = U (T) – для идеального газа.

Процесс	Необходимые условия для протекания	Направление процесса	Конечный результат	Формула – закон	График
Изохорное нагревание	V=const Q>0	A¢=0, DU>0	T-увел. р - увел.	Q=DU
Изобарное охлаждение (сжатие)	р=const Q<0	A>0, DU<0	T-уменьш. V-уменьш.	Q+A=DU
Изотермическое сжатие	T=const A>0	DU=0, Q<0	V- уменьш. р - увел.	A= -Q
Адиабатное сжатие	Q=0, A>0	DU>0	V- уменьш. T-увел. р - увел.	A= DU	V

Демонстрация адиабатного процесса. Примеры: подъем теплого влажного воздуха вверх и образование облаков.

Вывод: Адиабатный процесс протекает в термодинамической системе без теплообмена с окружающей средой.

IV. Задачи:

1. При изобарном (р = 9∙10⁶ Па) расширении на 0,5 м³ газ совершил работу. В процессе расширения газу передано количество теплоты 13,25∙10⁶ Дж. Рассчитайте изменение внутренней энергии газа.

2. Для изобарного нагревания 800 молей газа на 500 К газу сообщили количество теплоты 8,3 МДж. Определить работу газа и приращение его внутренней энергии.

Вопросы:

1. Почему нагревается обшивка летательного аппарата при его движении в атмосфере Земли?

2. Чем отличается процесс изотермического расширения газа от процесса его изобарного нагревания и что между ними общего?

3. При работе пневматического молота, работающего сжатым воздухом, наблюдается обмерзание молота снаружи. Как объяснить охлаждение молота?

4. Какую работу произвел газ, если он получил количество теплоты 300 Дж, а его внутренняя энергия увеличилась на 200 Дж?

5. Объясните, почему кусок резины нагревается, если его растянуть?

6. Из начального состояния до некоторого объема газ расширяется в одном случае изотермически, в другом адиабатно. В каком из этих процессов окончательное давление больше, и в каком совершается большая работа?

7. Каковы возможные причины охлаждения поверхности океана на 2 – 3⁰С в зоне действия сильного подводного землетрясения?

8. Ракета стартует с Земли и разгоняется до нужной скорости. Нагревается ли при разгоне воздух внутри ракеты? Стенки ракеты нетеплопроводные.

V.

§27. Упр. №8 – 10

1. Оцените скорость вылета пули из патрона, брошенного в костер.

2. Сухой воздух переносится слабым ветром через горный перевал высотой 1 км. Оцените, на сколько температура воздуха на перевале ниже, чем у подножья гор.

3. Составьте обобщающую таблицу "Первый закон термодинамики", используя рисунки, чертежи и текстовый материал.

"Учение - это труд, непременно труд, а не развлечение ".

И.К. Кикоин

Урок 6. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

ЦЕЛЬ УРОКА: Научить учеников применять первый закон термодинамики при решении задач.

ТИП УРОКА: Решение задач.

ОБОРУДОВАНИЕ: Микрокалькулятор.

ПЛАН УРОКА: