"თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება გაზებში იზოპროცესებზე." პრეზენტაცია გაკვეთილზე "თერმოდინამიკის პირველი კანონი. თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება თერმო პროცესებზე" ფიზიკის გაკვეთილი თერმოდინამიკის პირველი კანონი

გადახედეთ კითხვებს:

• რა არის შინაგანი ენერგია?
• დაასახელეთ შინაგანი ენერგიის შეცვლის გზები.
• როგორ განვსაზღვროთ გაზის მუშაობა?
• როგორ განვსაზღვროთ სითბოს რაოდენობა?
• ახსენით კონკრეტული რაოდენობების ფიზიკური მნიშვნელობა.

სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილება ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადასვლისას უდრის გარე ძალების მუშაობის ჯამს და სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობას.

• სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობა გამოიყენება სისტემის მუშაობის შესასრულებლად და მისი შიდა ენერგიის შესაცვლელად

• იზოთერმული პროცესი

(T = const) :  უ =0

იმიტომ რომ ΔT=0, Δ U=0 და შემდეგ Q= A.

თუ ქ

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზოპროცესებზე

• იზობარული პროცესი:

(p = const, Δp=0 )

A = p  ვ = vR  თ

იზოქორული პროცესი.

1. რა არის იზოქორული პროცესი?

2. რადგან ΔV=0, → A=0 →ΔU=Q

• თუ Q 0, მაშინ ΔU 0 - გაზის გათბობა, თუ Q

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზოპროცესებზე

• იზოქორული პროცესი:

( V = const): A = 0

იმიტომ რომ ΔV=0, შემდეგ A=0 და ΔU=Q

თუ Q0, მაშინ Δ U0 - გაზის გათბობა, თუ Q

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზოპროცესებზე

• ადიაბატური პროცესი: პროცესი, რომელიც ხდება გარემოსთან სითბოს გაცვლის გარეშე.

Q=0

ტემპერატურა იცვლება მხოლოდ შესრულებული სამუშაოს გამო

ადიაბატური პროცესი

• ყველა სწრაფი პროცესი და პროცესი, რომელიც ხდება თერმულად იზოლირებულ გარემოში, შეიძლება ჩაითვალოს ადიაბატურად.

ადიაბატი უფრო ციცაბოა ვიდრე ნებისმიერი იზოთერმი, რომელიც მას კვეთს

ციკლური პროცესის თერმოდინამიკა.

თვითნებური ციკლური პროცესისთვის 1–2–3–4–1 ციკლის დროს გაზის მიერ შესრულებული სამუშაო რიცხობრივად უდრის კოორდინატებში ციკლის დიაგრამით შეზღუდული ფიგურის ფართობს. გვ – ვ

ბუნებაში მიმდინარე პროცესების შეუქცევადობა .

• შეუქცევადია პროცესები, რომლებიც შეიძლება სპონტანურად მოხდეს მხოლოდ ერთი მიმართულებით. საპირისპირო მიმართულებით, ისინი შეიძლება წარმოიშვას მხოლოდ როგორც ერთ-ერთი რგოლი უფრო რთული პროცესის დროს.

რა ემართება ქანქარების რხევებს დროთა განმავლობაში?

• ბუნებაში არსებული ყველა პროცესი შეუქცევადია!

თერმოდინამიკის II კანონი.

• კლაუსიუსის ფორმულირება(1850): პროცესი, რომლის დროსაც სითბო სპონტანურად გადადის ნაკლებად გახურებული სხეულებიდან უფრო გახურებულ სხეულებზე, შეუძლებელია.
• ტომსონის ფორმულირება(1851): წრიული პროცესი შეუძლებელია, რომლის ერთადერთი შედეგი იქნება სამუშაოს წარმოება შინაგანი ენერგიის შემცირების გამო.
• კლაუსიუსის ფორმულირება(1865): ყველა სპონტანური პროცესი დახურულ არაბალანსირებულ სისტემაში ხდება იმ მიმართულებით, რომელშიც იზრდება სისტემის ენტროპია; თერმული წონასწორობის მდგომარეობაში ის მაქსიმალური და მუდმივია.
• ბოლცმანის ფორმულირება(1877): მრავალი ნაწილაკისგან შემდგარი დახურული სისტემა სპონტანურად გადადის უფრო მოწესრიგებული მდგომარეობიდან ნაკლებად მოწესრიგებულში. სისტემას არ შეუძლია სპონტანურად დატოვოს წონასწორული პოზიცია. ბოლცმანმა შემოიღო აშლილობის რაოდენობრივი საზომი სისტემაში, რომელიც შედგება მრავალი სხეულისგან - ენტროპია .

გაკვეთილის ტექნოლოგიური რუკა ახალი მასალის შესწავლაში

ინფორმაცია მასწავლებლის შესახებ: დვოეგლაზოვა ლიუბოვ ტიმოფეევნა, ხელმისაწვდომი უმაღლესი და მოთხოვნილი უმაღლესი კატეგორია, MBOU სტაროზიაცინსკის საშუალო სკოლა იაკშური - ბოდინოს რაიონი.

საგანი: ფიზიკის კლასი 10 სახელმძღვანელო (UMK): Myakishev G. Ya Bukhovtsev B. B., Sotsky N. N., Physics grade 10 M. განათლება 2008 წ.

გაკვეთილის თემა: თერმოდინამიკის პირველი კანონი და მისი გამოყენება იზოპროცესებზე

გაკვეთილის ტიპი: გაკვეთილი ახალი მასალის შესწავლაზე

აღჭურვილობა 1. კომპიუტერი, პროექტორი, 1) ფურცლები ამოცანებით, 3) ფურცლები ლაბორატორიული სამუშაოს აღწერით,

4) პრეზენტაცია „თერმოდინამიკის პირველი კანონი“.

კლასში მოსწავლეთა საგანმანათლებლო შესაძლებლობებისა და წინა მიღწევების მახასიათებლები, რომლებისთვისაც გაკვეთილია შექმნილი:

მოსწავლეებს აქვთ წარმოდგენა სხეულის შინაგან ენერგიაზე, გაზის და გარე ძალების მუშაობაზე და იციან მათი გამოთვლის ფორმულები.

მოსწავლეები საუბრობენ

მარეგულირებელი UUD:

- ერთობლივი ძალისხმევით პრაქტიკული დავალების საგანმანათლებლო-შემეცნებით გადაქცევა (დონე 2);

შემეცნებითი UUD

პრობლემების გადაჭრის გზების იდენტიფიცირება მასწავლებლის ხელმძღვანელობით (დონე 1);

წამოაყენოს ჰიპოთეზები და შეადგინოს ძიების სტრატეგია მასწავლებლის ხელმძღვანელობით (დონე 1);

ახალი ცოდნის ჩამოყალიბება ერთობლივი ჯგუფური ძალისხმევით (დონე 2);

შეაჯამეთ მიღებული მონაცემები.

კომუნიკაციური UUD:

- მონაწილეობა პრობლემების კოლექტიურ განხილვაში (დონე 2);
- წარმოადგინოს კონკრეტული შინაარსი და მიაწოდოს იგი ზეპირად და წერილობით (დონე 3).

პირადი UD:

- გამოავლინეთ მდგრადი შემეცნებითი ინტერესი ახალი სასწავლო მასალის მიმართ (დონე 2).

გაკვეთილის მიზნები, როგორც დაგეგმილი სწავლის შედეგები, მიზნის მიღწევის დაგეგმილი დონე:

"გაკვეთილის ეტაპი".

დოკუმენტის შინაარსის ნახვა
"გაკვეთილის შეჯამება"

თემა: „თერმოდინამიკის პირველი კანონი და მისი

გამოყენება სხვადასხვა იზოპროცესებზე“.

ახალი ცოდნის შესწავლის გაკვეთილი.

გაკვეთილის მიზნები:

საგანმანათლებლო:

უზრუნველყოს, რომ მოსწავლეებმა გაიგონ თერმული პროცესებისთვის ენერგიის შენარჩუნებისა და ტრანსფორმაციის კანონი - თერმოდინამიკის პირველი კანონი;

აჩვენეთ გადასვლა თერმოდინამიკის პირველი კანონის ზოგადი ცოდნიდან კონკრეტულ აირის კანონებზე;

განვიხილოთ მიღებული ცოდნის გამოყენება კონკრეტული პრობლემების გადაჭრაში.

საგანმანათლებლო:

გაზარდოს ინტერესი ფიზიკისადმი, როგორც მეცნიერების მიმართ, რომელიც ხსნის მიმდებარე ფენომენების უზარმაზარ რაოდენობას და აერთიანებს მრავალი სხვა მეცნიერების ცოდნას;

მცირე ჯგუფებში მუშაობისას კომუნიკაციისა და საქმიანი უნარების განვითარება;

მსოფლმხედველობისა და სამყაროს ერთიანი ფიზიკური სურათის ჩამოყალიბება;

დისციპლინის და აკადემიური მუშაობისადმი პასუხისმგებელი დამოკიდებულების ჩამოყალიბება;

განმავითარებელი:

შედარების, ანალიზის, განზოგადებისა და დასკვნების გამოტანის უნარ-ჩვევების გამომუშავება;

ხელი შეუწყოს ფაქტების შედარების უნარის განვითარებას; შექმენით თქვენი პასუხი ლოგიკურად და ლაკონურად; საგანმანათლებლო მასალის სისტემატიზაცია.

ამოცანების გადაჭრისას მოსწავლეთა ლოგიკური აზროვნების, ინტელექტისა და გამოთვლითი უნარების განვითარება.

გააფართოვეთ სტუდენტების პოლიტექნიკური ჰორიზონტები.

აპარატურა: პროექტორი, კომპიუტერი, პრეზენტაცია, ვატმენის ქაღალდი მაგიდის შესავსებად, საცდელი მილი წყლით, თერმომეტრი, ცხელი ფირფიტა, ჭიქა წყლით, საცდელი მილი.

გაკვეთილების დროს.

სამოტივაციო-სამიზნე ეტაპი.

ბიჭებო, რა აზრები გიჩნდებათ, როდესაც გესმით სიტყვა "ჭექა-ქუხილი"? და მახსოვს ოსტროვსკის ამავე სახელწოდების დრამა, რომელშიც ერთ-ერთი მთავარი გმირი, ალბათ ძალიან ჭკვიანი ადამიანი, ქმნიდა perpetuum mobile-ს. რა არის ეს? ასეა, ეს არის მუდმივი მოძრაობის მანქანები - წარმოსახვითი მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია დაუსრულებლად შეასრულოს მუშაობა საწვავის ან სხვა ენერგეტიკული რესურსების მოხმარების გარეშე. ზოგიერთი პროექტი საკმაოდ მახვილგონივრული იყო. (სლაიდი 1 და 2).

შესაძლებელია თუ არა მუდმივი მოძრაობის მანქანის შექმნა? Და რატომ? შეგიძლია დასაბუთებული ახსნა? არ არის საკმარისი ცოდნა, ცოდნა.

როგორ ფიქრობთ, რამდენ გზას მივყავართ ცოდნამდე? უძველესი მოაზროვნე და ჩინეთის ფილოსოფოსი, კონფუცი, ამტკიცებდა, რომ არსებობს სამი.

სამი გზა მიდის ცოდნამდე:

გამოცდილების გზა კი ყველაზე მწარე გზაა. (სლაიდი 3)

დღეს გაკვეთილზე მოგვიწევს ყველა ამ გზის გავლა და შევთანხმდეთ, ან იქნებ ეჭვი შევიტანოთ ამ განცხადების სიმართლეში.

თითოეულ თქვენგანს აქვს სამუშაო ბარათი მაგიდაზე. გთხოვთ, გაეცნოთ სამუშაო ბარათს და შეავსოთ იგი ეტაპების გავლისას.

სავარაუდო ეტაპი.

მაშ ასე, შევეცადოთ დავამტკიცოთ მუდმივი მოძრაობის მანქანის შექმნის შეუძლებლობა. კერძოდ, ფიზიკის კანონების გამოყენებით (სლაიდი 4).

რა ძირითადი ცნებები უნდა გამოვიყენოთ ამაში?

ძრავა მუშაობს - მუშაობს

რის გამო? – ენერგიის, სითბოს რაოდენობის გამო.

რა ემართება თერმოდინამიკურ სისტემას, თუ მასში სითბოს გარკვეული რაოდენობა გადაეცემა? მას შეუძლია შეცვალოს თავისი შინაგანი ენერგია.

ასე რომ, ჩვენ გამოვყავით ძირითადი ცნებები, რომლებიც საჭიროა დღევანდელ გაკვეთილზე.

მოდით გავიმეოროთ ისინი და შემდეგ შევეცადოთ გავარკვიოთ, რატომ არის შეუძლებელი მუდმივი მოძრაობის მანქანის შექმნა.

ძიების და კვლევის ეტაპი.

კოლეგიის ზეპირი დაკითხვა.

შინაგანი ენერგია.

მუშაობა თერმოდინამიკაში.

მცირე პრაქტიკული სამუშაო ერთდროულად (2-3 ადამიანი)

"სხეულის შინაგანი ენერგიის ცვლილებების გაანგარიშება სამუშაოს შესრულებისას."

მოწყობილობები და მასალები: 1) ქიმიური საცდელი მილი, დახურული საცობით; 2) ლაბორატორიული თერმომეტრი 0-დან 100 °C-მდე; 3) ჭურჭელი ცივი წყლით; 4) ფურცელი; 5) ცხრილი „ნივთიერების სპეციფიკური თბოტევადობა, შპრიცი

სამუშაო შეკვეთა

შპრიცით (8-10 გ) სინჯარაში ჩაასხით წყალი და გაზომეთ მისი ტემპერატურა

დახურეთ სინჯარა საცობით და გადაახვიეთ ქაღალდში. სინჯარაში წყალი ენერგიულად შეანჯღრიეთ 30-40 წამის განმავლობაში.

გახსენით სინჯარა და კვლავ გაზომეთ წყლის ტემპერატურა.

გამოთვალეთ წყლის შიდა ენერგიის ცვლილება.

ჩაწერეთ გაზომვების და გამოთვლების შედეგები ბლოკნოტში და დაფაზე.

Უპასუხე კითხვებს:

როგორ შეიცვალა წყლის შინაგანი ენერგია ექსპერიმენტის დროს?

როგორ შეცვალეთ წყლის შინაგანი ენერგია ექსპერიმენტში?

რატომ სჭირდებოდა ექსპერიმენტის დროს საცდელი მილი წყლით შეფუთვა ქაღალდში?

რა შეიძლება ითქვას სხეულის შინაგანი ენერგიის ცვლილებების შესრულებულ სამუშაოზე დამოკიდებულებაზე?

სხვაგვარად როგორ შეიძლებოდა წყლის შინაგანი ენერგიის შეცვლა სამუშაოს გარეშე?

ახალი თემის შესწავლა.

პრეზენტაციასთან მუშაობა. (სლაიდები 5-8)

ენერგიის შენარჩუნების კანონი ვრცელდებოდა თერმულ მოვლენებზე თერმოდინამიკის პირველ კანონს უწოდებენ.

ძალიან საინტერესო იყო ამ კანონის აღმოჩენის ისტორია. 1798 წელს ბავარიის შინაგან საქმეთა მინისტრმა გრაფ ბ.რუმფორდმა ჩაატარა ექსპერიმენტი. (სლაიდი 9) იმ დღეებში იარაღს ასე ამზადებდნენ. ქვემეხის ლულები ჩამოსხმული იყო გამდნარი ლითონისგან, რის გამოც შიგნით არ ტოვებდა ქვემეხის ბურთულებს. იგი მოგვიანებით გაბურღეს - უზარმაზარი საბურღი მანქანების გამოყენებით, რომლებსაც ცხენები ამოძრავებდნენ. რამფორდმა შენიშნა, რომ ბურღვის დროს ლულები ძალიან გაცხელდა. რამფორდი ვარაუდობდა, რომ გახურების მიზეზი იყო ბურღის ხახუნი ქვემეხის ლულასთან, ანუ მექანიკური სამუშაოს შესრულება. ამ ვარაუდის შესამოწმებლად, რამფორდმა გადაწყვიტა ხახუნის ძალის გაზრდა. ამისთვის მან აიღო მოსაწყენი ბურღი და ქვემეხის ლულა წყლის კასრში მოათავსა. ორსაათნახევრის შემდეგ, ამ გრანდიოზული ექსპერიმენტის მოწმეების დიდი გაოცებით, წყალმა ადუღება დაიწყო!

წინა გაკვეთილებზე მიღებული ფიზიკის ცოდნის საფუძველზე ახსენით წყლის დუღილის მიზეზი.

რა გზებით შეიძლება შეიცვალოს გაზის შიდა ენერგია?

სამუშაოს შესრულება

ამ შემთხვევაში, გაზის მოცულობა უნდა შეიცვალოს (გაფართოებისას გაზი მუშაობს მიმდებარე სხეულებზე, მაგალითად, დგუშის მოშორებით; შეკუმშვისას გარშემო მყოფი სხეულები მუშაობენ გაზზე);

სითბოს გადაცემა Q

გაზიდან მიმდებარე სხეულებამდე ან, პირიქით, მიმდებარე სხეულებიდან გაზამდე.

(სლაიდი 10 -14)

Იზოლირებული სისტემა. A = 0, Q = 0 Þ DU = 0, DU = U2 – U1 = 0 Þ U2 = U1. იზოლირებული სისტემის შიდა ენერგია უცვლელი რჩება (კონსერვირებული).

მუდმივი მოძრაობის მანქანა. (ლათ. perpetuum mobile - perpetuum mobile). პირველი ტიპის უწყვეტი მოძრაობის მანქანა არის წარმოსახვითი, განუწყვეტლივ მოქმედი მანქანა, რომელიც მუშაობის დაწყებისთანავე შეასრულებს მუშაობას გარედან ენერგიის მიღების გარეშე. პირველი ტიპის მუდმივი მოძრაობის მანქანა ეწინააღმდეგება ენერგიის შენარჩუნებისა და ტრანსფორმაციის კანონს და, შესაბამისად, შეუძლებელია. (კირილე და მეთოდეს დიდი ენციკლოპედია).

მანქანა, რომელიც გამოსცემდა იმაზე მეტ ენერგიას, ვიდრე იღებდა.

მექანიზმი (მოწყობილობა), რომელიც განუწყვეტლივ მოძრაობს თავისთავად და, გარდა ამისა, ასრულებს ზოგიერთ სასარგებლო სამუშაოს საწვავის ან სხვა მასალების ხარჯვის გარეშე.

მოწყობილობა, რომელსაც შეეძლო შეუზღუდავი სამუშაოს შესრულება ენერგიის დახარჯვის გარეშე.

Q = 0 (სისტემას ენერგია არ მიეწოდება) Þ A = -DU (Q = DU + A) ე.ი. სამუშაო კეთდება ენერგიის დაკარგვის გამო. მაგრამ როდესაც ენერგია ამოიწურება, მაშინ ძრავა შეწყვეტს მუშაობას.

(სლაიდები 18 და 19).

პრაქტიკული ეტაპი

1. ცოდნის პირველადი კონსოლიდაცია. სატესტო სამუშაოს შესრულება.

1. იდეალურმა გაზმა მიიღო სითბოს რაოდენობა, რომელიც უდრის 300 ჯ და მუშაობდა 100 ჯ. როგორ შეიცვალა გაზის შიდა ენერგია?

400 ჯ-ით გაიზარდა ა
200 ჯ-ით გაიზარდა ბ
400 ჯ-ით შემცირდა ვ
200 ჯ-ით შემცირდა გ

2. იდეალური გაზი მუშაობდა 100 ჯ-ის ტოლი და დათმო სითბოს ტოლი 300 J. როგორ შეიცვალა შიდა ენერგია?

400 ჯ-ით გაიზარდა ა
200 ჯ-ით გაიზარდა ბ
400 ჯ-ით შემცირდა ვ
200 ჯ-ით შემცირდა გ

3. იდეალური გაზი შესრულებული სამუშაოს ტოლია 300 ჯ. ამავე დროს, შიდა ენერგია შემცირდა 300 J. რა მნიშვნელობა აქვს სითბოს რაოდენობას ამ პროცესში?

ა-მ მისცა 600 ჯ
ბ-მ მისცა 300 ჯ
ვ-მ მიიღო 300 ჯ
გ.-ს არ აძლევდა და არ იღებდა სითბოს.

4. იდეალური გაზი შესრულებული სამუშაოს ტოლია 300 ჯ. ამავე დროს მისი შიდა ენერგია გაიზარდა 300 ჯ. რამდენ სითბოს იღებდა აირი?

ა-მ მისცა 600 ჯ
ბ-მ მისცა 300 ჯ
ვ-მ მიიღო 600 ჯ
გ-მ მიიღო 300 ჯ

სამუშაოს დასასრულს მოსწავლეები ამოწმებენ თავიანთ ნამუშევარს და აფასებენ საკუთარ თავს. (პასუხები გამოჩნდება ეკრანზე)

B 2. C 3. D 4. C

სახელმძღვანელოსთან დამოუკიდებელი მუშაობა.

თერმოდინამიკის პირველი კანონი შეიძლება დაიწეროს ბევრად უფრო მარტივად კონკრეტულ იზოპროცესებთან მიმართებაში. გავიხსენოთ ისინი (იზოთერმული, იზობარული, იზოქორიული). თქვენს წინ არის ცხრილი, რომელიც სწრაფად უნდა შეავსოთ. მოხერხებულობისთვის, მსგავსი ცნებები იბეჭდება იმავე ფერის ქაღალდზე. წებოვანა ფოთლები პირდაპირ მაგიდაზე. ბოლო სვეტის შესავსებად თქვენ უნდა წაიკითხოთ 79-ე პუნქტი.

ჯგუფურად სამუშაოს დასრულების შემდეგ ტარდება შემოწმება დაფაზე.

ადიაბატური პროცესი - ჯგუფი, რომელმაც პირველმა დაასრულა ცხრილი.

კონსოლიდაციის ეტაპი (სლაიდი 18)

რეფლექსიურ-შეფასებითი ეტაპი

ბუნებაში, არსებობს ენერგიის უწყვეტი და მრავალფეროვანი გაცვლა ცალკეულ სხეულებსა და მათ სისტემებს შორის. ამ გაცვლის ზოგადი კანონები განსაზღვრავს თერმოდინამიკის კანონებს. დღეს თქვენ გაეცანით პირველ კანონს, რომელმაც გაიარა ცოდნის გარკვეული გზა.

დავუბრუნდეთ კონფუცის განცხადებას. ეთანხმებით ძველს

ფილოსოფოსი? რომელი გზა იყო თქვენთვის ყველაზე მარტივი და რთული? არის თუ არა სხვა მოსაზრებები, შენიშვნები, აზრები...

ახსენით თერმოდინამიკის პირველი კანონის გაგების მნიშვნელობა.

ასე რომ, ჩვენი გაკვეთილი დასრულდა. და გთხოვ, 5-ბალიანი სკალაზე სამუშაო ფურცელზე ორი რეიტინგი მიანიჭო საკუთარ თავს - პირველი რამდენად ნათელია საგაკვეთილო მასალა; რამდენად აქტიური იყავით კლასში?

Გვარი სახელი

1.როგორ ვისწავლე მასალა?
- მოიპოვა მყარი ცოდნა, აითვისა მთელი მასალა -5 ქულა.
- ნაწილობრივ აითვისა ახალი მასალა - 4 ქულა.
- საკმარისად ვერ გავიგე, ჯერ კიდევ მჭირდება მუშაობა - 3 ქულა.
2.როგორ ვმუშაობდი? სად დაუშვი შეცდომები? კმაყოფილი ხარ შენი სამსახურით?
- ყველა დავალება თავად შევასრულე, კმაყოფილი ვარ ჩემი მუშაობით - 5 ქულა.
- შეცდომები დაუშვა - 4 ქულა.
- 3 ქულა ჩავარდა.
ჩამოაყალიბეთ თქვენი აზრი გაკვეთილის შესახებ, თქვენი სურვილები.

Საშინაო დავალება: პუნქტი 78 და 79, სავარჯიშო 15 (1 და 2), ახსენი ექსპერიმენტი,

კითხვა: რა საერთო აქვს დიზელის ძრავის მუშაობას ღრუბლის ფორმირებასთან?

შეტყობინება "დიზელის ძრავა".

დამატებითი დავალებები:

1. რა მუშაობას ასრულებდა 0,4 კგ წონის ჰელიუმი 30 °C-ზე იზობარულად გაცხელებისას?

ა) 5 კჯ ბ) 10 კჯ გ) 15 კჯ დ) 20 კჯ ე) 25 კჯ

2. იპოვეთ 80 გ მასის ჰელიუმის შიდა ენერგიის ცვლილება 60 ºС-ით გაცხელებისას?

ა) 5 კჯ ბ) 10 კჯ გ) 15 კჯ დ) 20 კჯ ე) 25 კჯ

რთული კითხვა"

Ექსპერიმენტი

ელექტრო ღუმელზე წყლის მაღალი ჭიქა დევს. წყლის შიგნით არის შებრუნებული საცდელი მილი, რომელიც ნაწილობრივ ივსება წყლით. როგორ მოიქცევა საცდელი მილი წყლის გაცხელებისას?

(პასუხი: სითხის გაცხელებისას სინჯარაში ჰაერი თბება. იგი ფართოვდება და ანაწილებს წყლის ნაწილს სინჯარიდან. შედეგად, მიზიდულობის ძალა, რომელიც შედგება სინჯარისა და წყლისგან. როგორც კი მიზიდულობის ძალა მცირდება, ასვლა მოხდება გარე ჰაერთან შეხების შემდეგ, ჰაერი შეკუმშავს და წყალი შევა მილი, საცდელი მილი ჩაიძირება ძირში და ეს ყველაფერი რამდენჯერმე განმეორდება.)

Რატომ ხდება ეს? სასიამოვნოა ყველაფრის ახსნა ბლოკნოტში.

გმადლობთ თქვენი მუშაობისთვის. და იმისათვის, რომ თქვენი ცოდნა კიდევ გაიზარდოს, მე გაჩუქებთ - საინტერესო ბროშურას. მე გიტოვებთ ჩემს საჩუქარს მინი გაზეთს "საინტერესოა, რომ...". გაზეთში მოცემულია საინტერესო ფაქტები თერმოდინამიკის 1 კანონის ისტორიიდან (ჟურნალიდან “Quantum” No10, 1989 წ.) გაკვეთილის დასრულების შემდეგ შეგიძლიათ გაეცნოთ საინტერესო ფაქტებს გაკვეთილის თემაზე.

სტატია „როგორ ვაქციოთ ენერგია სამუშაოდ“

ლ.დ. ლანდაუ

ადამიანს სჭირდება მანქანები, ამისათვის მას უნდა შეეძლოს მოძრაობის შექმნა - დგუშების გადაადგილება, ბორბლების მოტრიალება, მატარებლის ვაგონების გაყვანა. მანქანების გადაადგილება მოითხოვს მუშაობას. როგორ მივიღოთ იგი?

სამუშაო ხდება ენერგიის გამო. აუცილებელია ენერგიის წართმევა სხეულისგან ან სხეულთა სისტემისგან - მაშინ მუშაობა მოხდება.

რეცეპტი საკმაოდ სწორია, მაგრამ ჩვენ ჯერ არ შევეხებით კითხვას, თუ როგორ უნდა განხორციელდეს ასეთი ტრანსფორმაცია. ყოველთვის შესაძლებელია თუ არა ორგანიზმიდან ენერგიის მიღება? რა პირობებია საჭირო ამისთვის? ჩვენ ახლა დავინახავთ, რომ ჩვენს ირგვლივ არსებული თითქმის მთელი ენერგია სრულიად უსარგებლოა: ის არ შეიძლება გარდაიქმნას სამუშაოდ. ასეთი ენერგია არანაირად არ შეიძლება ჩაითვალოს ჩვენს ენერგეტიკულ რეზერვებში. მოდი გავარკვიოთ.

წონასწორული პოზიციიდან დახრილი ქანქარა ადრე თუ გვიან გაჩერდება; ინვერსიული ველოსიპედის ხელით გაშვებული ბორბალი ბევრ რევოლუციას მოახდენს, მაგრამ საბოლოოდ ის მოძრაობასაც შეწყვეტს. არ არის გამონაკლისი მნიშვნელოვანი კანონისგან: ჩვენს ირგვლივ ყველა სხეული, რომელიც სპონტანურად მოძრაობს, საბოლოოდ შეჩერდება. (აქ არ ვგულისხმობთ მთლიანი სხეულების სისტემის ერთგვაროვან გადამყვან მოძრაობას და ერთგვაროვან მოძრაობას)

თუ სხეული ორია - გახურებული და ცივი, მაშინ სითბო გადაეცემა პირველიდან მეორეზე, სანამ ტემპერატურა არ გათანაბრდება. შემდეგ სითბოს გადაცემა შეჩერდება, სხეულების მდგომარეობა შეჩერდება. დამყარდება თერმული წონასწორობა.

არ არსებობს ისეთი ფენომენი, რომელშიც სხეულები სპონტანურად ტოვებენ წონასწორობის მდგომარეობას. არ შეიძლება იყოს ისეთი შემთხვევა, რომ ღერძზე მჯდომმა ბორბალმა თავისით დაიწყოს ბრუნვა. ასევე არ ხდება, რომ მაგიდაზე მდგარი ჭავლი თავისით გაცხელდეს.

წონასწორობის სურვილი ნიშნავს, რომ მოვლენებს აქვთ ბუნებრივი მიმდინარეობა: სითბო გადადის ცხელი სხეულიდან ცივზე, მაგრამ არ შეუძლია სპონტანურად გადავიდეს ცივი სხეულიდან ცხელზე.

რხევადი ქანქარის მექანიკური ენერგია გადაიქცევა სითბოდ ჰაერის წინააღმდეგობის და საკიდში ხახუნის გამო. თუმცა, არავითარ შემთხვევაში არ დაიწყება ქანქარა რხევას გარემოში არსებული სითბოს გამო. სხეულები მოდიან წონასწორობის მდგომარეობაში, მაგრამ სპონტანურად ვერ ტოვებენ მას.

ენერგიის იგივე კანონი გვიჩვენებს ჩვენს ირგვლივ ენერგიის რომელი ნაწილია სრულიად უსარგებლო. ეს არის იმ სხეულების მოლეკულების თერმული მოძრაობის ენერგია, რომლებიც წონასწორობის მდგომარეობაში არიან. ასეთ სხეულებს არ შეუძლიათ ენერგიის მექანიკურ მოძრაობად გადაქცევა.

ენერგიის ეს ნაწილი უზარმაზარია. ეს მკვდარი ენერგიაა...

...ჩვენ ვიცით „მუდმივი მოძრაობის აპარატის“ („პერპეტუუმ მობილური“) აგების მცდელობების შესახებ, რომლებიც ქმნიან სამუშაოს არაფრისგან. ენერგიის შენარჩუნების კანონიდან გამომდინარე ფიზიკის პრინციპებით მოქმედებით, შეუძლებელია ამ კანონის უარყოფა მუდმივი მოძრაობის მანქანის შექმნით (ახლა მას დავარქმევთ პირველი სახის მუდმივი მოძრაობის მანქანას). იგივე შეცდომას უშვებენ უფრო ცბიერი გამომგონებლები, რომლებიც ქმნიან ძრავების დიზაინს, რომლებიც წარმოქმნიან მექანიკურ მოძრაობას მხოლოდ საშუალების გაგრილების გამო. ამ, სამწუხაროდ, არარეალიზებულ ძრავას მეორე სახის მუდმივი მოძრაობის მანქანა ეწოდება. და აქ დაშვებულია ლოგიკური შეცდომა, რადგან გამომგონებელი ეფუძნება ფიზიკის კანონებს, რომლებიც არის კანონის შედეგი ყველა სხეულის მიდრეკილების შესახებ წონასწორობის მდგომარეობისაკენ და ამ კანონების დახმარებით ის ცდილობს უარყოს საფუძვლები, რომელზედაც ისინი ეფუძნება.

ასე რომ, უბრალოდ სითბოს მოხსნით საშუალოდან, მუშაობა შეუძლებელია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სხეულთა სისტემა, რომლებიც ერთმანეთთან დაბალანსებულია, ენერგიულად სტერილურია.

ეს ნიშნავს, რომ სამუშაოს მისაღებად, პირველ რიგში აუცილებელია სხეულების პოვნა, რომლებიც არ არიან წონასწორობაში მეზობლებთან. მხოლოდ მაშინ იქნება შესაძლებელი ერთი სხეულიდან მეორეზე სითბოს გადაცემის ან სითბოს მექანიკურ ენერგიად გადაქცევის პროცესის განხორციელება.

სამუშაოს მიღების აუცილებელი პირობაა ენერგიის ნაკადის შექმნა. ამ დინების „გზაზე“ შესაძლებელია სხეულების ენერგიის სამუშაოდ გადაქცევა.

მაშასადამე, ადამიანებისთვის გამოსადეგი ენერგეტიკული რეზერვები მოიცავს მხოლოდ იმ სხეულების ენერგიას, რომლებიც არ არიან დაბალანსებული გარემოსთან.

დოკუმენტის შინაარსის ნახვა
"თვითანალიზი"

გაკვეთილის თვითრეფლექსიის პროექტი

მასწავლებლის სრული სახელი დვოეგლაზოვა ლიუბოვ ტიმოფეევნა

სრული სათაური OU MBOU Starozyatsinskaya საშუალო სკოლა Yakshur - ბოდიინსკის რაიონი

საგანი (გაკვეთილის ფორმა) ფიზიკაკლასი (ჯგუფი) 10 UMK G. Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky.

გაკვეთილის თემა (გაკვეთილი) თერმოდინამიკის 1 კანონი და მისი გამოყენება სხვადასხვა იზოპროცესებზე.

გაკვეთილის თარიღი (კლასი)

მასწავლებლის ხელმოწერა.

პრეზენტაციის შინაარსის ნახვა
"პრეზენტაცია"

მუდმივი მოძრაობის მანქანა- წარმოსახვითი მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია დაუსრულებლად შეასრულოს სამუშაოები საწვავის ან სხვა ენერგორესურსების მოხმარების გარეშე

არქიმედეს კანონის საფუძველზე მუდმივი მოძრაობის მანქანის დიზაინი

მუდმივი მოძრაობის აპარატის ერთ-ერთი უძველესი დიზაინი

სამი გზა მიდის ცოდნამდე:

• ასახვის გზა ყველაზე კეთილშობილური გზაა,

• მიბაძვის გზა ყველაზე მარტივი გზაა,

• გამოცდილების გზა კი ყველაზე მწარე გზაა.

კონფუცი

ძველი ჩინეთის მოაზროვნე და ფილოსოფოსი

მოდი ვიფიქროთ!

პრობლემა

ძირითადი ცნებები

მათ შორის კავშირი

თერმოდინამიკის პირველი კანონი

თერმოდინამიკის ერთ-ერთი ძირითადი პრინციპი, რომელიც არსებითად არის ენერგიის შენარჩუნების კანონი, რომელიც გამოიყენება თერმოდინამიკურ პროცესებზე.

მაიერი ჯულიუს რობერტი (1814-78)

გერმანელი ნატურალისტი, ექიმი. მან პირველმა ჩამოაყალიბა ენერგიის შენარჩუნების კანონი (მექანიკური მუშაობისა და სითბოს ეკვივალენტობა) და თეორიულად გამოთვალა სითბოს მექანიკური ეკვივალენტი (1842 წ.).

ჯული(ჯული) ჯეიმს პრესკოტი (1818-89)

ინგლისელი ფიზიკოსი. მან ექსპერიმენტულად დაასაბუთა ენერგიის შენარჩუნების კანონი და დაადგინა სითბოს მექანიკური ეკვივალენტი. დაადგინა კანონი სახელწოდებით ჯოულ-ლენცის კანონი. აღმოაჩინა (ვ. ტომსონთან ერთად) ეფექტი, რომელსაც ეწოდება ჯოულ-ტომსონის ეფექტი.

ჩაატარა ექსპერიმენტების სერია მექანიკური ენერგიისა და სითბოს ურთიერთ გარდაქმნის შესასწავლად.

ჰელმჰოლცი(ჰელმჰოლცი) ჰერმან ლუდვიგ ფერდინანდი (1821 - 1894)

გერმანელი მეცნიერი, პეტერბურგის მეცნიერებათა აკადემიის უცხოელი წევრ-კორესპონდენტი (1868 წ.). ავტორია ფუნდამენტური ნაშრომების ფიზიკაზე, ბიოფიზიკაზე, ფიზიოლოგიაზე, ფსიქოლოგიაზე. პირველად (1847) მან მათემატიკურად დაასაბუთა ენერგიის შენარჩუნების კანონი, აჩვენა მისი უნივერსალური ბუნება. მან შეიმუშავა ქიმიური პროცესების თერმოდინამიკური თეორია და შემოიტანა თავისუფალი და შეკრული ენერგიების ცნებები. ავტორია ფუნდამენტური ნაშრომების სმენისა და მხედველობის ფიზიოლოგიაზე.

ბენჯამინ ტომპსონი, გრაფი რამფორდი (26 მარტი 1753 - 21 აგვისტო 1814 )

გამოიგონეს კალორიმეტრი,

შესთავაზა დიზაინი ფოტომეტრი .

აღმოაჩინა და გამოიკვლია ფენომენი კონვექცია აირებსა და სითხეებში.

იგი ცნობილია მრავალი გამოგონებით: ბუხარი ორიგინალური დიზაინი ("Rumford ბუხარი"). ითვლება, რომ მან გამოიგონა სიმპათიკური მელანი, სამზარეულოს ღუმელი, ყავის მწარმოებელი, სამხედრო საველე სამზარეულო, აგურის ღუმელები, ორთქლის გათბობის სისტემა .

შეუძლია თუ არა შიდა ენერგია ერთდროულად შეიცვალოს შესრულებული სამუშაოს და სითბოს გადაცემის გამო?

თერმოდინამიკის პირველი კანონიჩამოყალიბებულია ზუსტად ასეთი ზოგადი შემთხვევებისთვის.

თერმოდინამიკის პირველი კანონი

თერმოდინამიკური სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილება უდრის თანხა გარე ძალების მუშაობა და სითბოს რაოდენობა, რომელიც გადაეცემა სისტემას.

სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილება

სისტემაზე შესრულებული სამუშაო

 უ = ქ + ა

გაზომე შინაგანი ენერგიის ცვლილებები პროგრესირებს სამუშაოს კეთება არის Სამუშაო და ზომით შინაგანი ენერგიის ცვლილებები ვ სითბოს გადაცემის პროცესი არის სითბოს რაოდენობა .

 უ = ქ + ა

Q 0როდესაც სითბო გადაეცემა სისტემას

Q როდესაც სითბო გამოიყოფა სისტემის მიერ

A 0როდესაც გაზი შეკუმშულია

და როცა გაზი ფართოვდება

A - გარე ძალების მუშაობა სისტემაზე

სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილება

სითბო, რომელიც გადაეცემა სისტემის საზღვრებს

სისტემის მიერ შესრულებული სამუშაო

ქ =  უ + ა /

ა / - შინაგანი ძალების მუშაობა

A = - A /

 უ = ქ + ა

Იზოლირებული სისტემა

  უ = 0 ,

 უ = უ 2 -უ 1 = 0

უ 2 = U 1

იზოლირებული სისტემის შიდა ენერგია უცვლელი რჩება (კონსერვირებული)

იფიქრე...

როგორ არის ჩამოყალიბებული თერმოდინამიკის პირველი კანონი?

შეგვიძლია ვთქვათ: სისტემას აქვს სითბოს სარეზერვო რაოდენობა?

შეგვიძლია ვთქვათ: სისტემას აქვს შინაგანი ენერგია?

1775 წელს პარიზის მეცნიერებათა აკადემია

იმის გათვალისწინებით, რომ მუდმივი მოძრაობის მანქანების პროექტები შეუსრულებელი იყო, მან გადაწყვიტა არ განეხილა ისინი .

თერმოდინამიკისა და იზოპროცესების პირველი კანონი

იზოთერმული

Q = ΔU + A

იზობარული

იზოქორული

ადიაბატური

• § 78.79
• თან. 236, მაგ. 15 (1, 2)
• რა საერთო აქვთ დიზელის ძრავის მუშაობას და ღრუბლების წარმოქმნას?
• შეტყობინება "დიზელის ძრავა"

მომზადება ჯგუფებში მუშაობისთვის.

კლასთან მუშაობა (ზეპირად).

რა არის შინაგანი ენერგია?

როგორ შეგიძლიათ შეცვალოთ გაზის შიდა ენერგია?

როგორ განვსაზღვროთ სხეულის გასათბობად საჭირო სითბოს რაოდენობა?

დაწერეთ სითბოს ბალანსის განტოლება სამი სხეულისთვის.

როდის არის სითბოს რაოდენობა უარყოფითი?

როგორ განვსაზღვროთ გაზის მიერ შესრულებული სამუშაო გაფართოების დროს?

რით განსხვავდება გაზის მუშაობა გარე ძალებისგან?

ჩამოაყალიბეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონი გარე ძალების მუშაობისთვის.

ჩამოაყალიბეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონი გაზის მუშაობისთვის.

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზოქორიულ პროცესზე.

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზობარულ პროცესზე.

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზოთერმულ პროცესზე.

რომელ პროცესს ეწოდება ადიაბატური?

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება ადიაბატურ პროცესზე.

მუშაობა ჯგუფებში.

თითოეული ჯგუფი იღებს ფურცელს, რომელზედაც მითითებულია თეორიული ამოცანები და ამოცანები. თეორიული ნაწილი შეიცავს ხუთ კითხვას. პასუხის მოსამზადებლად ჯგუფი იღებს მის ნომრის შესაბამის კითხვას. პრაქტიკული ნაწილი შეიცავს ათ პრობლემას, ორი თეორიულად თითოეულ მითითებულ თემაზე. დავალებები მოწყობილია შემთხვევით. ეს ნიშნავს, რომ სტუდენტებმა ჯერ უნდა იპოვონ პრობლემები, რომლებიც შეესაბამება მათ თეორიულ კითხვას, შემდეგ გადაჭრან. პრობლემების გადასაჭრელად დამატებითი მონაცემები აღებულია საცნობარო წიგნებიდან.

მას შემდეგ, რაც ჯგუფები დაასრულებენ სამუშაოს, თითოეული ჯგუფიდან რიგრიგობით იწვევენ ორ მოსწავლეს: ერთი პასუხობს თეორიას, მეორე დაფაზე წერს ერთი პრობლემის მოკლე განცხადებას. (ამ ჯგუფის კიდევ ერთი დავალება შეიძლება შერჩევით შემოწმდეს იმავე გაკვეთილზე ან შემდეგში.) ჯგუფის ყველა წევრს უნდა შეეძლოს თეორიაზე პასუხის გაცემა და პრობლემების ახსნა; თეორიულ ნაწილში წახალისებულია დამატებითი მასალის გამოყენება.

ყველა მოსწავლე წერს პრობლემებს რვეულში.

სამუშაოს მკაფიო ორგანიზაცია იწვევს ყველა ბავშვის აქტიურ მუშაობას. გაკვეთილის ბოლოს ჯგუფის კოორდინატორები გადასცემენ ფურცლებს, რომლებზეც ისინი აღნიშნავენ ჯგუფის წევრების წვლილს მის მუშაობაში.

ჯგუფებისა და ცალკეული მოსწავლეების აქტივობებს საბოლოოდ აფასებს მასწავლებელი.

ნიმუშის ფურცელი.

1. იზოქორული პროცესი.
2. იზოთერმული პროცესი.
3. იზობარული პროცესი.
4. ადიაბატური პროცესი.
5. სითბოს გადაცემა დახურულ სისტემაში.

1. დგუშის ქვეშ ცილინდრში 1,25 კგ ჰაერია. მუდმივი წნევით 40C-მდე გასათბობად დაიხარჯა 5 კჯ სითბო. განსაზღვრეთ გაზის შიდა ენერგიის ცვლილება.
2. 0,02 კგ ნახშირორჟანგი თბება მუდმივი მოცულობით. განსაზღვრეთ გაზის შიდა ენერგიის ცვლილება 20 0 C-დან 108 0 C-მდე გაცხელებისას (c = 655 J/(kg K)).
3. დგუშით იზოლირებულ ცილინდრში არის აზოტი, რომლის წონაა 0,3 კგ 20 0 C ტემპერატურაზე. აზოტი, გაფართოებული, ასრულებს 6705 J მუშაობას ჯ/(კგ K)).
4. გაზს გადაეცემა სითბოს რაოდენობა, რის შედეგადაც ის იზოთერმულად ფართოვდება 2 ლიტრი მოცულობიდან 12 ლიტრამდე. საწყისი წნევა არის 1.2 10 6 Pa. განსაზღვრეთ გაზის მიერ შესრულებული სამუშაო.
5. ვერცხლისწყლის გარკვეული რაოდენობა 100 0 C ტემპერატურაზე ჩაასხეს 50 გ მასის შუშის კოლბაში, რომელიც შეიცავდა 185 გ წყალს 20 0 C ტემპერატურაზე და კოლბაში წყლის ტემპერატურა გაიზარდა 22 0 C-მდე. განსაზღვრეთ ვერცხლისწყლის მასა. .
6. 1,43 კგ ჰაერი იკავებს 0,5 მ 3 მოცულობას 0 0 C ტემპერატურაზე. გარკვეული რაოდენობის სითბო გადაეცა ჰაერს და ის გაფართოვდა იზობარულად 0,55 მ 3 მოცულობამდე. იპოვეთ შესრულებული სამუშაო, შთანთქმული სითბოს რაოდენობა, ტემპერატურის ცვლილება და ჰაერის შიდა ენერგია.
7. დგუშის ქვეშ მდებარე ცილინდრში 1,5 კგ ჟანგბადია. დგუში უმოძრაოა. რა რაოდენობის სითბო უნდა მიეწოდოს გაზს, რომ მისი ტემპერატურა 8 0 C-ით გაიზარდოს? რა არის შიდა ენერგიის ცვლილება? (v = 675 ჯ/(კგ K))
8. დგუშის ქვეშ არსებული ცილინდრი შეიცავს 1,6 კგ ჟანგბადს 17 0 C ტემპერატურაზე და 4·10 5 Pa წნევაზე. გაზმა შეასრულა მუშაობა 20 ჯ იზოთერმული გაფართოებით. რამდენი სითბო გადაეცემა გაზს? რა არის გაზის შიდა ენერგიის ცვლილება? რა იყო გაზის საწყისი მოცულობა?
9. რამდენი სითბო გამოიყოფა 0,2 კგ წყლის ორთქლის 100 0 C ტემპერატურაზე შედედებისას და მისგან მიღებული წყლის 20 0 C-მდე გაცივებისას?
10. გაზის ბალონი მოთავსებულია თბოგამტარ გარსში. როგორ შეიცვლება გაზის ტემპერატურა, თუ ცილინდრის მოცულობა თანდათან იზრდება? რა ცვლილებაა გაზის შიდა ენერგიაში, თუ გაზზე შესრულებულია 6000 ჯ სამუშაო?

გაკვეთილის მიზნები:

• საგანმანათლებლო:
თერმოდინამიკის პირველი კანონის დანერგვა, როგორც თერმოდინამიკური სისტემის ენერგიის შენარჩუნების კანონი, გამოავლინოს მისი ფიზიკური შინაარსი კონკრეტული პროცესების განხილვისას, განაგრძოს თერმული პროცესების აღწერის უნარების გამომუშავება ფიზიკური რაოდენობებისა და კანონების გამოყენებით;
• განვითარებადი:
მეხსიერების განვითარება, რეაქციის სიჩქარე, კრეატიულობა, მიღებული ცოდნის პრაქტიკაში გამოყენების უნარი, შემეცნებითი ინტერესის განვითარება.
• საგანმანათლებლო:
კომუნიკაციური თვისებების, კომუნიკაციის კულტურის ჩამოყალიბება, ბუნების მეცნიერული ცოდნის მეთოდის საფუძველზე სტუდენტების მსოფლმხედველობის ჩამოყალიბება, დაკვირვების კულტივირება, მიზნის მისაღწევად განსაზღვრულობის, შეუპოვრობის განვითარება.

აღჭურვილობა გაკვეთილისთვის: თითოეულ მაგიდაზე არის საცდელი მილი ცივი წყლით, თერმომეტრი, ქაღალდი, გამათბობელი, სითხის წნევის საზომი, სამუშაო ფურცლები, მულტიმედიური პროექტორი, კომპიუტერი, ეკრანი.

გაკვეთილების დროს

1. საორგანიზაციო მომენტი. მოგესალმებით, მზადყოფნა გაკვეთილისთვის.

2. საბაზისო ცოდნის განახლება.

მოსწავლეები ასრულებენ სატესტო დავალებებს ვარიანტების მიხედვით.

ვარიანტი 1

1. ბრაუნის მოძრაობა არის:

ა) სითხეში (ან გაზში) შეჩერებული ნაწილაკების თერმული მოძრაობა;

ბ) სითხეში შეჩერებული ნაწილაკების ქაოტური მოძრაობა;

ბ) თხევადი მოლეკულების მოწესრიგებული მოძრაობა;

დ) სითხეში შეჩერებული ნაწილაკების მოწესრიგებული მოძრაობა.

2. ქვემოთ მოყვანილი ფორმულებიდან რომელი გაძლევს გაზის მოლეკულების მთარგმნელობითი მოძრაობის საშუალო კინეტიკური ენერგიის გამოთვლას: ა) p=nkT; ბ) E=3/2kT; ბ) p=1/3m 0 nv 2

3. როგორ შეიცვლება იდეალური აირის წნევა, როცა აბსოლუტური ტემპერატურა გაორმაგდება და მოცულობა გაორმაგდება? (გაზის მასა არ იცვლება)

ა) გაიზრდება 4-ჯერ; ბ) შემცირდება 4-ჯერ; ბ) არ შეიცვლება; დ) გაიზრდება 2-ჯერ.

4. მუდმივი წნევის დროს თერმოდინამიკური სისტემის შეცვლის პროცესს ეწოდება: ა) იზოთერმული; ბ) იზოქორული; ბ) იზობარული.

5. რომელი გამოთქმა შეესაბამება ბოილ-მარიოტის კანონს:

ა) V/T = const; ბ) pV = const; ბ) p/T = const; დ) pT = კონსტ.

6. ნახატზე ნაჩვენებია p(V), m = const. გაზის ცვლილების რა პროცესია ნაჩვენები ნახატზე?

ა) იზოთერმული გაფართოება; ბ) იზობარული გაფართოება; ბ) იზობარული შეკუმშვა; დ) იზოქორული გათბობა.

ვარიანტი 2

1. ქვემოთ ჩამოთვლილი დებულებებიდან რომელი ეწინააღმდეგება ICT-ის საფუძვლებს:

ა) ნივთიერება შედგება მოლეკულებისგან;

ბ) ნივთიერების მოლეკულები მოძრაობენ შემთხვევით;

გ) ყველა მოლეკულა ურთიერთქმედებს ერთმანეთთან;

დ) ნივთიერების ყველა მოლეკულას აქვს ერთნაირი სიჩქარე.

2. ქვემოთ ჩამოთვლილი ფორმულებიდან რომელი გაძლევთ საშუალებას გამოთვალოთ ნაწილაკების რაოდენობა:

ა) N=vN a; ბ) v=m/M; ბ) p=nkT.

3. როგორ შეიცვლება იდეალური აირის წნევა, თუ გაზის მოლეკულების რაოდენობა და მისი მოცულობა გაორმაგდება და ტემპერატურა უცვლელი რჩება?

ა) გაიზრდება 2-ჯერ; ბ) შემცირდება 2-ჯერ; ბ) გაიზრდება 4-ჯერ; დ) არ შეიცვლება.

4. მონატომური იდეალური აირის შიდა ენერგია უდრის:

ა) U=mRT/M; ბ)U=m|M N a; ბ) U=3|2 v RT; დ) U=V|m RT.

5. გაზს, მის მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედება უმნიშვნელოა, ეწოდება:

ა) რეალური; ბ) აბსოლუტური; ბ) იდეალური; დ) უფასო.

6. ნახატზე ნაჩვენებია p(T), m=const. გაზის ცვლილების რა პროცესია ნაჩვენები ნახატზე?

ა) იზოქორული გათბობა; ბ) იზოქორული გაგრილება; ბ) იზოთერმული გაფართოება;

დ) იზობარული გაფართოება.

3. ფრონტალური გამოცდილება „სხეულის შინაგანი ენერგიის ცვლილება სამუშაოს შესრულებისას“. განაცხადის სლაიდი 2.

აღჭურვილობა და მასალები: ქიმიური საცდელი მილი, ლაბორატორიული თერმომეტრი, საზომი ცილინდრი ცივი წყლით, ფურცელი.

სამუშაო შეკვეთა:

1. დაასხით 10 მლ წყალი სინჯარაში და გაზომეთ მისი ტემპერატურა.

2. დახურეთ სინჯარა საცობით (ან ცერა თითი, თუ საცობი არ არის) და გადაახვიეთ ქაღალდში. 40 წამის განმავლობაში ენერგიულად შეანჯღრიეთ წყალი სინჯარაში (გაითვალისწინეთ დრო საათის ან მობილური ტელეფონის წამზომის გამოყენებით).

3. გახსენით სინჯარა და კვლავ გაზომეთ წყლის ტემპერატურა.

4. უპასუხეთ კითხვებს:

ა) როგორ შეიცვალა წყლის შინაგანი ენერგია ექსპერიმენტის დროს?

ბ) როგორ შეცვალეთ წყლის შინაგანი ენერგია ექსპერიმენტში?

გ) რატომ დასჭირდა ექსპერიმენტის დროს სინჯარა წყლით შეფუთვა ქაღალდში?

დ) რა შეიძლება ითქვას სხეულის შინაგანი ენერგიის ცვლილების შესრულებულ სამუშაოზე დამოკიდებულებაზე?

4. შეისწავლეთ ახალი თემა

მე-19 საუკუნის შუა ხანებისთვის აჩვენა მრავალმა ექსპერიმენტმა რომ მექანიკური ენერგია არასოდეს ქრება უკვალოდ. დანართი სლაიდი 3

სხეულის გათბობა შეიძლება მოხდეს მასზე რაიმე რაოდენობის სითბოს გადაცემის გარეშე, მაგრამ მხოლოდ სამუშაოს შესრულებისას. . ეს ფენომენი 1798 წელს ფართომასშტაბიანი იყო ბ.რუმფორდის მიერ. ქვემეხის ლულის ბურღვისას, რაც ხდებოდა ცხენების დახმარებით, რომლებიც ატრიალებდნენ დიდ ბურღს, რამფორდმა მოახერხა ლულაზე მოთავსებული წყლის ქვაბის მოხარშვა. Rumfoord ვარაუდობს, რომ წყალი თბება ბურღვის დროს შესრულებული სამუშაოს დროს.

როგორ შეიძლება ცეცხლის გაჩენა ხის მშრალი ნაჭრების გამოყენებით, ანუ გაათბეთ ხე მის აალების ტემპერატურაზე მაღალ ტემპერატურაზე?

სხეულის ტემპერატურის მატება შეიძლება გამოწვეული იყოს როგორც სამუშაოს შესრულებით, ასევე სითბოს გადაცემით. დანართი სლაიდი 4.

ენერგიის შენარჩუნების კანონი მექანიკაში:

ბუნებაში ენერგია არაფრისგან არ წარმოიქმნება და არ ქრება: ენერგიის რაოდენობა უცვლელია, ის მხოლოდ ერთი ფორმიდან მეორეში გადადის. (მაგალითად, ჩაქუჩი ეცემა ტყვიის ნაჭერს და ტყვია თბება - ჩაქუჩის პოტენციური ენერგია გადაიქცევა კინეტიკურ ენერგიად, შემდეგ მექანიკური ენერგია გადაიქცევა სხეულის შინაგან ენერგიად).

ენერგიის შენარჩუნებისა და ტრანსფორმაციის კანონს, რომელიც ვრცელდება თერმოფენომენებზე, ეწოდება თერმოდინამიკის პირველ კანონს.

დანართი სლაიდი 5.

თერმოდინამიკა განიხილავს სხეულებს, რომელთა სიმძიმის ცენტრი პრაქტიკულად უცვლელი რჩება. ასეთი სხეულების მექანიკური ენერგია მუდმივი რჩება მხოლოდ თითოეული სხეულის შინაგანი ენერგია. თერმოდინამიკის პირველი კანონი XIX საუკუნის შუა წლებში აღმოაჩინა გერმანელმა მეცნიერმა ექიმმა მაიერმა (1814-1878), ინგლისელმა მეცნიერმა დ. ჯოულმა (1818 - 1889) და მიიღო ყველაზე ზუსტი ფორმულირება გერმანელი მეცნიერის ჰელმჰოლცის ნაშრომებში. (1821-1894 წწ.).

ზოგადად, როდესაც სისტემა ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადადის, შინაგანი ენერგია ერთდროულად იცვლება როგორც შესრულებული სამუშაოს, ასევე სითბოს გადაცემის გამო.

თერმოდინამიკის პირველი კანონი: სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილება ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადასვლისას უდრის გარე ძალების მუშაობის ჯამს და სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობას:

თუ სისტემა იზოლირებულია (დახურულია), ანუ მასზე მუშაობა არ კეთდება (A = 0) და ის არ ცვლის სითბოს მიმდებარე სხეულებთან (Q = 0). მაშინ ამ შემთხვევაში, თერმოდინამიკის პირველი კანონის მიხედვით, U = 0 (U 1 = U 2).

იზოლირებული სისტემის შიდა ენერგია უცვლელი რჩება (კონსერვირებული).

იმის გათვალისწინებით, რომ A / = - A, მივიღებთ Q=A / + U

სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობა მიდის მისი შიდა ენერგიის შესაცვლელად და სისტემის მიერ გარე სხეულებზე მუშაობის შესასრულებლად.

5. უნარებისა და შესაძლებლობების ჩამოყალიბება: დანართი სლაიდი 6

1. იდეალურმა გაზმა მიიღო სითბოს რაოდენობა, რომელიც უდრის 300 ჯ და მუშაობდა 100 ჯ. როგორ შეიცვალა გაზის შიდა ენერგია?

400 ჯ-ით გაიზარდა ა
200 ჯ-ით გაიზარდა ბ
400 ჯ-ით შემცირდა ვ
200 ჯ-ით შემცირდა გ

2. იდეალური გაზი მუშაობდა 100 ჯ-ის ტოლი და დათმო სითბოს ტოლი 300 J. როგორ შეიცვალა შიდა ენერგია?

400 ჯ-ით გაიზარდა ა
200 ჯ-ით გაიზარდა ბ
400 ჯ-ით შემცირდა ვ
200 ჯ-ით შემცირდა გ

3. იდეალური გაზი შესრულებული სამუშაოს ტოლია 300 ჯ. ამავდროულად, შიდა ენერგია შემცირდა 300 J. რა მნიშვნელობა აქვს რაოდენობას ამ პროცესში?

ა-მ მისცა 600 ჯ
ბ-მ მისცა 300 ჯ
ვ-მ მიიღო 300 ჯ
გ.-ს არ აძლევდა და არ იღებდა სითბოს.

დანართი სლაიდი 7

4. იდეალურმა გაზმა შეასრულა 300 ჯ-ის ტოლი სამუშაო. ამავდროულად მისი შინაგანი ენერგია

ა-მ მისცა 600 ჯ
ბ-მ მისცა 300 ჯ
ვ-მ მიიღო 600 ჯ
გ-მ მიიღო 300 ჯ

სამუშაოს დასასრულს მოსწავლეები ამოწმებენ თავიანთ ნამუშევარს და აფასებენ საკუთარ თავს. (პასუხები გამოჩნდება ეკრანზე) დანართი სლაიდი 8.

შესაძლებელია თუ არა „მუდმივი მოძრაობის აპარატის“ შექმნა?

მუდმივი მოძრაობის აპარატის შექმნის შეუძლებლობა - მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია შეუზღუდავი სამუშაოს შესრულება საწვავის ან სხვა მასალის მოხმარების გარეშე. თუ სისტემას არ მიეწოდება სითბო (Q = 0), მაშინ მუშაობა A / თერმოდინამიკის პირველი კანონის მიხედვით Q=A / + Uშეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ შინაგანი ენერგიის შემცირების გამო: A / = - U.ენერგიის რეზერვის ამოწურვის შემდეგ, ძრავა შეწყვეტს მუშაობას.

არ შეიძლება ითქვას, რომ სისტემა შეიცავს გარკვეული რაოდენობის სითბოს ან სამუშაოს. მუშაობაც და სითბოს რაოდენობაც არის სიდიდეები, რომლებიც ახასიათებს სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილებას კონკრეტული პროცესის შედეგად და ეს რაოდენობები გამოიხატება ჯოულებში. სისტემის შიდა ენერგია შეიძლება თანაბრად შეიცვალოს როგორც სისტემის მიერ შესრულებული სამუშაოს გამო, ასევე ნებისმიერი რაოდენობის სითბოს მიმდებარე სხეულებზე გადაცემის გამო. მაგალითად, ცილინდრში გაცხელებულ ჰაერს შეუძლია შეამციროს მისი ენერგია გაციებით ყოველგვარი სამუშაოს შესრულების გარეშე. მაგრამ მას შეუძლია ზუსტად იგივე რაოდენობის ენერგია დაკარგოს დგუშის გადაადგილებით, სითბოს მიმდებარე სხეულებზე გადაცემის გარეშე. ამისათვის ცილინდრის კედლები და დგუში უნდა იყოს სითბოს მჭიდრო.

დასკვნა: შეუძლებელია "მუდმივი მოძრაობის მანქანის" შექმნა!

6. შეჯამება. Საშინაო დავალება. § 56 ამოცანები No3, 4.

გაკვეთილის მიზანი:შეისწავლეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონის პრაქტიკული გამოყენება გაზის პროცესებზე.

Დავალებები.

საგანმანათლებლო:

• აჩვენეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონის ზოგადი ცოდნიდან გადასვლა კონკრეტულ აირის კანონებზე;
• განიხილოს მიღებული ცოდნის გამოყენება კონკრეტული პრობლემების გადაჭრისას;
• მათემატიკის ცოდნის სხვა საგნებზე, კერძოდ ფიზიკაზე გადაცემის აუცილებლობის ჩვენება;

განვითარებადი:

• განუვითარდებათ შედარების, ანალიზის, განზოგადებისა და დასკვნების გამოტანის უნარ-ჩვევები;
• ახალ არასტანდარტულ სიტუაციაში ცოდნისა და უნარების გადაცემის უნარის განვითარება;

საგანმანათლებლო:

• გაზარდოს ინტერესი ფიზიკისადმი, როგორც მეცნიერების მიმართ, რომელიც ხსნის მიმდებარე ფენომენების უზარმაზარ რაოდენობას და აერთიანებს მრავალი სხვა მეცნიერების ცოდნას;
• მცირე ჯგუფებში მუშაობისას კომუნიკაციისა და საქმიანი უნარების განვითარება.

ჩამოტვირთვა:

გადახედვა:

მუნიციპალური საბიუჯეტო საგანმანათლებლო დაწესებულება

მე-4 საშუალო სკოლა

აკ-დოვურაკი

თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება სხვადასხვა პროცესებზე

ფიზიკის გაკვეთილი

მე-10 კლასი

"თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება სხვადასხვა პროცესებზე"

ფიზიკის მასწავლებელი კუჟუგეტ მ.შ.

აკ-დოვურაკი-2017წ

გაკვეთილის მიზანი: შეისწავლეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონის პრაქტიკული გამოყენება გაზის პროცესებზე.

Დავალებები.

საგანმანათლებლო:

• აჩვენეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონის ზოგადი ცოდნიდან გადასვლა კონკრეტულ აირის კანონებზე;
• განიხილოს მიღებული ცოდნის გამოყენება კონკრეტული პრობლემების გადაჭრისას;
• მათემატიკის ცოდნის სხვა საგნებზე, კერძოდ ფიზიკაზე გადაცემის აუცილებლობის ჩვენება;

განვითარებადი:

• განუვითარდებათ შედარების, ანალიზის, განზოგადებისა და დასკვნების გამოტანის უნარ-ჩვევები;
• ახალ არასტანდარტულ სიტუაციაში ცოდნისა და უნარების გადაცემის უნარის განვითარება;

საგანმანათლებლო:

• გაზარდოს ინტერესი ფიზიკისადმი, როგორც მეცნიერების მიმართ, რომელიც ხსნის მიმდებარე ფენომენების უზარმაზარ რაოდენობას და აერთიანებს მრავალი სხვა მეცნიერების ცოდნას;
• მცირე ჯგუფებში მუშაობისას კომუნიკაციისა და საქმიანი უნარების განვითარება.

აღჭურვილობა: კომპიუტერი, მულტიმედიური პროექტორი.

Გაკვეთილის გეგმა

1. საორგანიზაციო მომენტი.

2. ფრონტალური გამოკვლევა და ახალი მასალის შესწავლა.

სტუდენტების მომზადება ახალი თემის შესასწავლად წინა თემის გამეორებით.

• რა იზოპროცესები იცით?
• რა მაკრო პარამეტრები შეიძლება იყოს უცვლელი?
• განსაზღვრეთ შესაბამისობა იზოპროცესის სახელსა და შესაბამის კანონს შორის

• განსაზღვრეთ შესაბამისობა იზოპროცესის სახელსა და შესაბამის გრაფიკს შორის

მოდით დავდოთ ყველაფერი, რაზეც ახლა ვისაუბრეთ ცხრილის სახით, ისევ გავიმეოროთ ყველაფერი თითოეული პროცესისთვის.

გავეცნოთ კიდევ ერთ პროცესს, რომელზეც აქამდე არ გვისაუბრია.

ადიაბატური პროცესი. პროცესი, რომელიც ხორციელდება გარემოსთან სითბოს გაცვლის გარეშე Q = 0.

ფორმულირება: გაზის შიდა ენერგიის ცვლილება ხდება სამუშაოს შესრულებისას. მოდით, ჩვენი ცხრილის საჭირო უჯრებში ჩავწეროთ საჭირო ნივთები და გადავხედოთ ამ კანონის ილუსტრაციას.

• კითხვა კლასს: ჩამოაყალიბეთ თერმოდინამიკის პირველი კანონი?

(პასუხი: ენერგია ბუნებაში არაფრისგან არ წარმოიქმნება და არ ქრება: ენერგიის რაოდენობა უცვლელია, ის მხოლოდ ერთი ფორმიდან მეორეში გადადის. ენერგიის შენარჩუნებისა და გარდაქმნის კანონს, რომელიც ვრცელდება თერმულ ფენომენებზე, პირველი ეწოდება. თერმოდინამიკის კანონი).

• რას აჩვენებს? (პასუხი: რა სიდიდეებზეა დამოკიდებული შინაგანი ენერგიის ცვლილება)

Q = U + A 1

სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობა მიდის მისი შიდა ენერგიის შესაცვლელად და სისტემის მიერ გარე სხეულებზე მუშაობის შესასრულებლად)

ახლა შევავსოთ ჩვენი ცხრილის ბოლო რიგები. მოდით დავწეროთ თერმოდინამიკის 1 კანონი თითოეული იზოპროცესისთვის. ამ ფორმულებს დამახსოვრება არ სჭირდება, მაგრამ ყოველთვის შეიძლება იყოს მიღებული თერმოდინამიკის პირველი კანონიდან, თუ გესმით მნიშვნელობა. ჩვენ შევავსეთ ცხრილი, რომელიც შეიცავს მოკლე ინფორმაციას თითოეული პროცესის, აღწერილობის, ფორმულებისა და ფორმულირებების შესახებ. როგორ იცვლება სხეულის შინაგანი ენერგია გაციებისას?

(პასუხი: U მცირდება)

2) ჭურჭელში გაზი შეკუმშული იყო, ასრულებდა სამუშაოს 30 ჯ. გაზის შიდა ენერგია გაიზარდა 25 ჯ. რა დაემართა გაზს?

(პასუხი: გაზი გამოუშვა Q = 5 J გარემოში)

იდეალური გაზი გადადის 1-ლი მდგომარეობიდან მე-3 მდგომარეობამდე, რადგან ნაჩვენებია გრაფიკზე. რა სამუშაოს ასრულებს გაზი? (პასუხი: 2P 0 V 0)

4. პრობლემის დამოუკიდებლად გადაჭრა

პრობლემა: დგუშის ქვეშ ვერტიკალურად განლაგებულ ცილინდრში არის გაზი T = 323 K, რომელიც იკავებს V მოცულობას. 1 = 190 სმ 3 . დგუშის მასა M=120 კგ, ფართობი S=50 სმ 2 . ატმოსფერული წნევა პ 0 = 100 კპა. გაზი თბება T=100 K-ზე.

ა . განსაზღვრეთ გაზის წნევა დგუშის ქვეშ.

ბ. რამდენად შეიცვლება გაზის მიერ დაკავებული მოცულობა გაცხელების შემდეგ?

IN. იპოვნეთ გაზის მიერ შესრულებული სამუშაო გაფართოების დროს.

პრობლემის გადაჭრის შეჯამება და მუშაობა გაკვეთილზე. შეფასება:

5. საშინაო დავალება.სახელმძღვანელოს § 81.

• სავარჯიშო 15 (8, 9).
• ისწავლეთ ცხრილი.

6. რეფლექსია. თითოეულ მოსწავლეს ეძლევა ღიმილიანი სახე და მასზე დახატულია საჭირო ღიმილი. ღიმილების რაოდენობის მიხედვით, შეგიძლიათ უპასუხოთ კითხვას: იყო თუ არა ეს გაკვეთილი წარმატებული?

ლიტერატურა

1. Myakishev G.Ya., B.B. Bukhovtsev, N.N. ფიზიკა-10: სახელმძღვანელო ზოგადსაგანმანათლებლო დაწესებულებების მე-10 კლასისთვის. – მ.: განათლება, 2005 წ.
2. ნებუკინი ნ.ნ. დონის ამოცანების კრებული ფიზიკაში. მ.: განათლება, 2006 წ.
3. ერთიანი სახელმწიფო გამოცდა 2008 წ. ფიზიკა. საგამოცდო მასალების ფედერალური ბანკი. კომპ. დემიდოვა M.Yu., Nurminsky I.N. – მ.: ექსმო, 2008 წ.
4. ციფრული საგანმანათლებლო რესურსები .
5. გაკვეთილის შემუშავება ფიზიკის მასწავლებლისთვის ს.ნ. ჰაცილი.