Особенности изучения содержания темы «Основы термодинамики»

.

При изобарном охлаждении внутренняя энергия системы уменьшается. Количество теплоты, которое система отдаёт равно изменению внутренней энергии системы и работе по сжатию газа. В этом случае и количество теплоты, и работа системы отрицательны. Внутренняя энергия системы уменьшается.

При изохорном процессе (рис.2) работа равно нулю, так как объём газа не меняется (), поэтому изменение внутренней энергии равно количеству теплоты. При нагревании количество теплоты и изменение внутренней энергии положительны, т.е. внутренняя энергия увеличивается, при охлаждении – внутренняя энергия уменьшается.

При изотермическом процессе температура постоянна, поэтому , т.е. внутренняя энергия не изменяется. Если система получает некоторое количество теплоты, то оно идёт на работу, совершаемую газом при расширении. Работа численно равна площади заштрихованной фигуры (рис.3).

При адиабатическом процессе (рис.4) не происходит теплообмена с окружающей средой, поэтому количество теплоты . Следовательно, внутренняя энергия изменяется только за счёт совершения работы. При этом при расширении система совершает положительную работу; внутренняя энергия системы уменьшается.

При сжатии внешние силы совершают работу, а газ отрицательную; внутренняя энергия увеличивается, газ нагревается.

Из графиков адиабатического и изотермического процессов, изображённых на рис.4, видно, что при адиабатном расширении совершается работа меньшая, чем при изотермическом, а при адиабатном сжатии – большая, чем при изотермическом. Полезно так же с учащимися решать графические задачи, требующие выяснения знаков величин, входящих в формулу первого закона термодинамики, например такую: на рис.5 изображён график зависимости давления от температуры. Как изменяется при этом изменении состояния газа его внутренняя энергия, совершается ли работа, получает или отдаёт система теплоту?

Смотрите также::

Педагогический процесс как динамическая педагогическая система
Педагогический процесс - это специально организованное взаимодействие педагогов и воспитанников, направленное на решение развивающих и образовательных задач. Любой процесс есть последовательная смена одного состояния другим. В педагогическом процессе эта смена есть результат педагогического взаимод ...

Теоретическое обоснование обучения навыкам чтения младших дошкольников
Историковедческой основой методики чтения были работы ведущих психологов, занимающихся проблемой развития навыка чтения: философские концепции: И. Канта, Н. Бердяева, философско-педагогические идеи Л.Н.Толстого, В.В.Розанова, К.Д.Ушинского, И.Д.Бунакова, В.А.Сухомлинского. Знаменитый писатель и пед ...

Теоретические основы деятельности муниципального образования по обеспечению социальных гарантий детства
Рассмотрим различные взгляды на категории "детство", "гарантии детства", существующие традиции и отношения к толкованию этих понятий. Исследованию понятий "дети", "детство" уделяет большое внимание Н.Н. Суртаева. Ею исследованы позиции таких авторов, как И.И. ...