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::

Психолого-педагогические основы формирования экономической культуры младших школьников
Обстоятельная характеристика возрастных особенностей младших школьников содержится в трудах видных психологов Л.И. Божович, В.В. Давыдова, А.Н. Леонтьева, В.А. Крутецкого, Н.С. Лейтиса, А.А. Люблинской и других. Известно, что с возрастом качественно изменяются не только физические особенности детей ...

Уровни педагогического творчества
Выделяют следующие уровни педагогического творчества: Воспроизведение готовых рекомендаций (элементарного взаимодействия с классом): педагог использует обратную связь, корректирует свои воздействия по ее результатам, но он действует "по методичке", "по шаблону", по опыту других ...

Организация учебного процесса в средневековом университете
Существовали две «семьи» университетских статутов (обеспечивающих их внутреннюю жизнь документов) – Болонская и Парижская (или «южная» и «северная»). Последняя была более распространенной. Среди студентов можно было встретить как детей и подростков, так и убеленных сединами старцев. Чаще всего обуч ...