Особенности изучения темы "Внутренняя энергия", "Работа", "Количество теплоты" раздела "Термодинамика"

Тема: Особенности изучения темы "Внутренняя энергия", "Работа", "Количество теплоты" раздела "Термодинамика"

В 10 классах школьников при изучении раздела "Молекулярная физика" должны быть рассмотрены и изучены основные вопросы, связанные с термодинамикой. Термодинамика связана с молекулярной физикой. Практически при закрытии скинов мыкишевым, то же, что и два из трех, заканчивает изучение раздела "Молекулярная физика" в 10 классе. Для Касьяновой по параметрам, которые распределяются в подборке «Молекулярная форма».

Термодинамика будет доступна в некоторых областях проекта:

• 
  внутренняя энергия;
  
• 
  Понятие работы;
  
• 
  количество теплоты;
  
• 
  Первый закон термодинамики и его применение к процессу;
  
• 
  необратимость процессов в природе, второй закон термодинамики;
  
• 
  Тепловые двигатели, КПД.
  

Дополнительное изучение теоретического материала, большое значение необходимо для обработки решения задачи. Решение задачи поможет не только отработать применение приобретения знаний, но и лучше поможет использовать материал. В зависимости от того, какой класс, с углубленным изучением физики или нет, будет меняться гибкость и количество желаемых задач.
Сейчас мы рассматриваем методику изучения тем "Внутренняя энергия", "Работа" и "Количество теплоты".
Знание по исходным темам развивается учащимся при развитии тем термодинамики ("Первого начала термод инамики", "Тепловые двигатели"). Если вы это сделаете, вы сможете прочитать «термодинамический» вариант.

1. 
   Особенности изучения тем.
   

Тема: "Внутренняя энергия".
Цели урока:
Образовательные: сформулировать инициативу внутренней энергии, вывести формулу для расчёта вн.эн, выиграть от изменения каких величин зависит вн.эн, рассмотреть изменения вн.эн и применить полученные знания при решении задач.
Развивающие: развитие памяти и логического мышления; результаты обследования, анализировать, вести наблюдение и самостоятельно делать выводы.
Воспитательные: воспитание точности и точность при выполнении упражнений, установка культуры в условиях бного труда; Представить форму возможного интереса к прецеденту.
С другой стороны, вам необходимо поддерживать высокие затраты энергии.
В термодинамике внутреннего содержания тела ощущается энергия, мощность которой зависит только от его внутренних состояний и не связана с движением относительно других тел. Внутренняя энергия тела однозначная функция состояния тела, которая определяет ряд параметров (давление, объем, температура). В каждом состоянии тело обладает значительной внутренней энергией.
Под внешней энергией я понимаю сумму энергии текущей двухфазной молекулы и энергии взаимодействия частиц, частиц частицы (энергия колебательного движения частиц, внутриядерная энергия и т.д.). Вн.эн. – сумма кинетической энергии двухфазной молекулы и потенциальной энергии: U = E _k + E _p .
Изменение вн.эн. Происходит либо при совершении работы, либо в процессе теплопередачи. При совершении работы, мера изменения вн.эн. – работа, при процессе теплопередачи - переданной теплоты. Обратите внимание школьников на то, что совершение работы и процесс теплопередачи, неравноценные процессы изменения вн.эн. Совершение работы может выглядеть как мешанина, так и внутри. Теплопередача связана с проникновением лишь внутренней энергии. Вн.эн. - является уникальной личностью настроения.
Те знания школьников, которые у них уже имеются из средней школы, ограничиваются за счет применения по нятия вн.эн. к идеальному газу. Для идеального газа вн.эн.: U = E _k + E _p ; Е _р =0; U = (для одноатомного газа). Из формулы мы видим что вн.эн. В идеале газ должен быть слишком высоким для данной температуры.
В дополнение к виду внешней энергии для двухфазного газа и для летучих газов:

U = ˆ U = .

Изменение вн.эн для идеального газа

U =3/ 2м / м R T или U = .

Далее рационально выбрано учащимся применение для закрепления принятого понятия.

Название: В стальном баллоне находится гелий массой 0,5 кг при температуре 10 ^о С. Как измениться внутренняя энергия гелия, если его температура повысится до 30 ^о С?

В случае слова «Работы Газа» пишется предмет «Изопроцессы».

Цели урока:
Образовательные: сформулировать принцип работы в термодинамике, вывести формулу для расчета работы, выяснить из изменений какие величины зависят от работы, получить ее геометрическое значение постижения, применить полученные знания при решении задач.
Развивающие: развитие памяти и логического мышления; результаты обследования, анализировать, вести наблюдение и самостоятельно делать выводы.
Воспитательные: воспитывать точность и точность при выпол-нии роста, формирование культуры ученого бного труда; Представить форму возможного интереса к прецеденту.
Урок стоит начать с повторения ранее проведенного, особенно к знаниям, которые были обнаружены в 7-9 классах.
Для начала необходимо вспомнить, как решение о работе в механике. Работа (в механике) – это произведение модуляций движения и перемещения на косинус угла поворота между направлениями силы и смещения. Учащимся дается задача вычисления работы в зависимости от изменения объема, на основе использования газа в цилиндре подпоршнем.



При обнаружении вероятной задачи в общем виде должны быть получены формулы для расчета работы при расши рении и сжатии газа.
В дополнение к обработке данных для распространения данных:

1. 
   V = константа ; А =0. Работа не совершается, изменение души не происходит.
   
2. 
   Р = константа .
   

Работа газа вычислено равной площади сетчатки.

3. 
   При общем изотермическом процессе необходимо разделить изменение объема на малые части и вычислить ELEmen тарные работы, а затем их все сложить. До конца картины делается снимок на полу, так чтобы ящик был в полу, и была его картина.
   

На уроке необходимо решить несколько задач по теме, чтобы ребята смогли усвоить экспериментальную формулу. Задачи отбирать надо так, чтобы они не являлись повторением друга друга. В первую очередь, например, ищем работу, во втором использовании формулу работы – объем или температура и т.п. Условие задачи может быть представлено на графике.

Примеры задач:

1. 
   Воздух находится под давлением 3*10 ⁵ Па и занимает объем 0,6 м ³ . Какая работа будет совершена при уменьшении его объема до 0,2 м ³ ?
   
2. 
   В цилиндре смесь кислорода массой 1,6 кг при температуре 17 ^о С и соотношении 4*10 ⁵ Па. Температура бака ^{маленькая} ?
   
3. 
   Идеальный газ реализован из состояния (1) в состоянии (4) так, как показано на рисунке. Вычислите работу, выплачиваемую газом.
   

Следующий урок "Количество теплоты".

Цели урока:
Образовательные: получено, что такое теплоты сформулировано и сформулировано формулой для расчёта количества выделившейся теплоты при различных явлениях, применение полученного количества знаний при решении адач.
Развивающие: развитие памяти и логического мышления; результаты обследования, анализировать, вести наблюдение и самостоятельно делать выводы.
Воспитательные: воспитание точности и точность при выполнении упражнений, установка культуры в условиях бного труда; Представить форму возможного интереса к прецеденту.
Учащиеся уже известны с вводом количества теплоты, поэтому на успешном уроке стоит лишь повторить.
Внутреннюю энергию газа можно изменить не только на концентрацию газа, но и на концентрацию газа.
Происходит с энергией, которая является одной из трех частей эрекции препарата.

От более нагретого тела к менее нагретому. Обратного процесса не может, следовательно, процесс теплообмена необратим. Энергия, предсистема и полусеменная система при теплообмене, называемом коллицеевым теплом.

Можно показать эксперименты по заражению процессом теплообмена. Например: в колбу с холодной водой растворяем на дно марганцовку и нагреваем на спиртовке. Наблюдаем движение окрашенной воды.
Всем известно, что количество теплоты отмечается буквой Q и измеряется в Дж. Если в системе есть тепло - Q >0, если в системе есть тепло - Q <0.
К тепловым явлениям относятся:

• 
  Нагрев и охлаждение;
  
• 
  изоляция и конденсация;
  
• 
  Кипение;
  
• 
  Плавление и кристаллизация.
  

Следует назвать формулу для расчета количества теплоты при различных процессах. Можно вести табличку:

процесс	Формула
Нагревание или охлаждение	Q=см( t2 - t1 )	c -удельная теплоемкость вещества(Дж/кг к), m - масса (кг) t 2- t 1 – изменение температуры (К)
Кипение или конденсация	Q = ч	L - удельная теплота парообразования(Дж/кг)
Плавление или кристаллизация	Q = лм	l - удельная теплота плавления вещества(Дж/кг)
Сгорание топлива	Q = кв.м.	q – распространенная теплота сгорания топлива(Дж/кг)

Особое внимание надо уделить решению задач по данной теме. Начать стоит с простыми задачами по применению формулы. Далее следует широкий спектр применения решаемых задач, например, использование задачи, где рассматривается несколько тепловых полезных свойств и требуется решение ряда различных формул.

Задачи могут быть возможными:

1. 
   В калориметре с теплоемкостью 65 Дж/К налито 250 г масла при 12 ^о С. После хранения в масле медного массы тела 500 г при температуре 100 ^о С установилась общая температура 33 ^о С. Какова удельная теплоемкость масла. (2200 Дж/К кг)
   
2. 
   Сколько дров надо сжечь в печке с КПД 40 %, чтобы из снега, взятого при температуре 10 ^о С, получить в оду при 20 ^о С? (22 кг)
   
3. 
   Бытовой газовый водонагреватель проточного типа имеет полезную мощность 21 кВт и КПД 80%. Сколько времени будет потребляться ванна вместимостью 200 л воды, нагретой в нагревтеле на 24 ^о С, и каков расход г аза (в литрах) за это время? При сгорании 1 м ³ концентрации газа 36МДж. (16 мин, 120 л)
   

Следующий урок лучше посвятить решению задач по пройденному материалу (внутренняя энергия, работа, коли чество теплоты).
Работать на уроке можно по пути из разных мест. Например, коллективное решение задач с выходом учащихся к доске, индивидуальная работа по карточкам (задачи можно подбирать дифференцировано по уровню сложности и в зависимости от способностей каждого ученика), работы в группах или парах, самостоятельная работа по предпочтениям и т.д. На одном уроке можно группировать различные задания. Можно также выполнить самостоятельное решение задачи, а затем предоставить учащимся возможность проверить друг у друга тетрадь и поставить оценку (в этом случае вы предусмотрели способ проверки, чтобы ребята не допустили ошибок и не поставили обязательные завышенные оценки). В ходе урока должны быть решены задачи различных уровней сложности, чтобы каждый учащийся знался, Это задача, которую вы собираетесь заснуть, и которая является вашей собственной. Если класс "сильный" (физ-мат. направленности), можно сделать один урок экспериментальных задач.
Задачи могут быть возможными:

1. 
   Определить количество теплоты, выделяемое при скольжении тела по наклонной стороне без исходного ск орости.
   

Оборудование : наклонная плоскость, телосложение массы, линейка, секундомер.
Решение :
Количество теплоты, выделяемое при соскальзывании тела с наклонной спиной, будет равно
Q = -ΔЕ ,


где ΔE − изменение механической энергии тела

Δ Е знак равно Е ₂ - Е ₁ ; E ₂ = E _k2 (E _p2 = 0) , а E1 = _Ep1 ( _{Ek1 =} 0) .

Таким образом,

Q = mgh − mv ₂ ² /2 ,

где h − высота наклонной плоскости (измеряется линейкой), скорость тела у наклонной плоскости v = at .
Длина последовательно l = at ² /2 , отсюда l = v ₂ t/2 , т.е.

v ₂ = 2 л/т . (2)

Длину наклона внешнего измерения линейной, а время движения тела по ней − секундомером. Рядом со списком правил в форме (2) в форме (1), с другой стороны:

Q знак равно м (gh - 2l ² /t ² ) .

2. 
   Определить допустимую теплоемкость металла.
   

Оборудование : металлический брусок, нагреватель, весы, термометр, сосуд для воды, нить, штатив.
Решение : С помощью весов определим массу тела m _m и массу воды в калориметре m _в . В пересчете на температуру в калориметрической области t ₁ . Обвязав брусок нитью, и прикрепив другой конец ее конца к штативу, опустим брусок в сосуд с водой. Запостите состояние на лобовом стекле и название моря (а температура маленькая и кровавая) при температуре t ₂ ( 80 − 90 °С ). Значение темпер атуры t ₂ снова наблюдаем термометром. Если это в случае с кровью и веществом с водой и температурой в калориметре. Пусть установившаяся температура в нем равна t _o . Чтобы показать температуру теплового баланса в помещении:

c _м м _м (t ₂ − t _o ) = c _в м _в (t _o − t ₁ ) + c _к m _к (t _o − t ₁ ) ,

гдесм , _св , ск− _{удельные теплоемкости} металла , воды и калориметра соответственно _, мк− _масса калориметра .
Решая оценка, оценка:

c _м знак равно (c _в м _в + c _к м _к )(т _о - т ₁ )/(м _м (т ₂ - т _о )) .

Если вы хотите узнать о комментариях о месте, в той мере, в какой вы хотите борудование, при этом методе решения учащиеся должны предложить самостоятельно. Ответ на тему в комментариях о теме, на ту же тему, что и на обиду.

Кстати, об уравнении теплового баланса многие учителя не рассказывают. Тогда вы окажетесь на занятиях с самыми важными вещами в жизни.
3.Занимательная физика.
На уроках можно использовать занимательные задачи из сборников Я.И. Перельмна. Их можно использовать в качестве мотивационных или для общего развития и распространения познавательного интереса к физике.
грунтовка: физика урок задача эксперимент
ДОРОГА ДЛИННЕЕ – ЛЕТОМ ИЛИ ЗИМОЙ?
Далее: "Какой поиск Октябрьская железная дорога?" – кто-то ответил: – Шестьсот сорок километров в среднем; летом метров на триста длиннее, чем зимой. Неожиданный ответ Если длинная железная дорога охватывает сплошной железнодорожный путь, то он и в самом деле должен быть лет ом длиннее, чем зимой. Не забудем, что от нагревания рельсы удлиняются – на каждый градус В знойные летние дни температура рельса может доходить до 30 – 40° и выше; иногда нагревается солнцем так сильно, что обжигает руку. В зимние морозы рельсы охлаждаются до – 25° и ниже. Если расположиться на разнице в 55° между летней и зимней температурой, то, умножив общую площадь пути, 640 км на 0,00001 и 55, почти 1/3 км. Выходит, что и в самом деле железнодорожный путь между Москвой и Ленинградом летом на треть километра, т. е. примерно метров на триста, длиннее, длиной зимой.
Изменяется здесь, конечно, не длина дороги, а только сумма длины всех рельсов. Это не одно и то же, потому что рельсы железнодорожного пути не примыкают друг к другу вплотную: между и хстыками оставляются небольшие промежутки – запас для свободной конструкции рельсов при нагреве [Зазор этот , при пересечении рельсов 8 м, должен иметь при 0° размер 6 ммм Максимальная температура 65 °С. При укладке трамвайных рельсов нельзя, по техническим условиям, создавать зазоров. Однако не обязательно разбираться в реле, а также принимать температуру катушки. Однако в очень сильной знойной трамвайной рельсы все же искривляются, как наглядно показывает приложения й рис. 73, выполненный с фотографиями.]. Наше вычисление показывает, что сумма длин всех рельсов засчитывается за счет общей добычи потерянных пустых х промежутков; общая зависимость в летние знойные дни снижается на 300 м по сравнению с величиной ее в сильные морозы. Итак, железная часть Октябрьской дороги действительно летом на 300 м длиннее, проходит зимой.

РИС. Изгибание трамвайных рельсов сильного нагревания.

Чтобы не было контактов между двумя странами. Дело в том, что на уклонах подвижной состав поезда при движении у берегов рельсы за собой (иной раз даже вмести е со шпалами), в конечном итоге на таких участках пути зазоры исчезают, и рельсы прилегают друг к другу к дальним концам и вплотную.

ГРЕЕТ ЛИ ШУБА?
Что ты делаешь? Вы подумали бы, конечно, что с вами шутят. А если бы вам стали доказывать это утверждение на множестве опытов? Проделайте, например, такой опыт. Заметьте, сколько показывает термометр, и закройте его в шубу. Через несколько часов выньте. Вы уверены, что он не нагрелся даже на четверть градуса: сколько показывал раньше, столько показывает и теперь. Вот и доказательство того, что шуба не греет. Вы могли бы заподозрить, что шубы даже холодят. Возьмите два варианта со льдом; один закутайте в шубу, другую окружающую среду в комнате незакрытым. Светодиод, куда дует ветер, ты его меняешь: ты его видишь, он внизу и его там нет. Значит, шуба не только не согрела лед, но как будто даже слышал его холодила, задерживая таяние! Что можно возразить? Как опровергнуть эти доводы? Никак. если под словом "греть" разуметь сообщение теплоты. Лампа греет, печка греет, человеческое тело греет, потому что все эти предметы являются источниками тепла. Нет шуба в этом смысле слов ни разу не греет. Она своего тепла не дает, а только блокирует тепло нашего тела уходить от него. Вот почему теплокровное животное, тело которого является самопроизвольным источником тепла, будет чувствовать себя в шу Быть теплее, чем без нее. Никакого термометра не требуется, собственного тепла, а значит температура не слишком высокая. Лед, над шубом, пропитан низкой температурой, потому что шуба – очень плохая пров одник теплоты – замедляет доступ к отрицательному теплу извне, от комнатного воздуха .
В таком смысле же, как шуба, снег греет землю; Повреждение, выделение всем порошкообразным телом, плохим проводником тепла, помешать теплу уходить из покрытой им местности. В почвах, защищенных слоем снега, термометр показывает признаки на десять больше, чем в почвах, не покрытых снегом.
Итак, на вопрос, греет ли нас шуба, надо ответить, что шуба только помогает нам греть самих себя. Вернее было бы говорить, что мы греем шубу, а не она нас.
ЛЕД, НЕ ТАЮЩИЙ В КИПЯТКЕ
Возьмите пробирку, наполнителя воды, извлеките запасы льда, чтобы он не увеличивался вверх (лед освобождался в оды), придавите его свинцовой пулей, медным грузиком и т. д. п.; при этом, однако, вода должна иметь свободный доступ ко льду. Теперь приблизьте пробирку к спиртовой лампочке, чтобы пламя лизало лишь часть пробирки (рис). Вскоре вода начинает кипеть, избранная клубы пара. Но странная вещь: лед на дне пробирки не тает! Мы имеем перед собой такое маленькое чудо: плещущееся в кипятящейся воде…



РИС. Если у вас скрипт, то светодиода там не будет.

Разгадка кроется в том, что на дне пробирки вода исчезает не кипит, а остается холодной; она кипит только вверху. У нас не "лед в кипятке", а "лед под кипятком". Расширяясь от тепла, вода становится и легко не встречается на дно, остается верхней части пробирки. Течение теплой воды и изменение толщины слоя являются незначительными по величине части пробирки и не поглощают более плотных слоев. Нагревание может передаваться вниз лишь путем теплопроводности, но теплопроводность воды ограничена мала.

4. Демонстрация экспериментов.
Не забудьте попробовать на своих руках. Демонстрация результатов должна проводиться на коже, с мотивацией «кожа-бетон» й темы.
А) изменение внутренней энергии.
Латунную трубку закрепляют в муфте штатива. На стеклянную трубку, пропущенную через резиновую пробку, надевают резиновую трубку. Пробкой закрывают латунную трубку, свободный конец резиновой трубки надевают на колено манометра. В латунной трубке на короткое время появляются признаки горящей спиртовки или спички и наблюдают расширение газа в трубке при нагреве. Для обеспечения механических затрат в манометре необходимо рассчитать кинетическую энергию молекулы газа и мощность газа при работе. Сняв со штатива трубку, опускают ее в стакан с водой для охлаждения, а затем вновь укрепляют в лапке шт. На трубку набрасывают петю шнура и нагревают ее трением шнура на поверхности. Вновь наблюдают расширение газа. Задержка за счет потребления внешней энергии в состоянии техники.

Б) Теплопроводность прочная тел. Жидкости и газы.

На алюминиевый (латунный) и стеклянный (пластмассовый) стержни приклейте пластилином или парафином спички. Затем стержни опускаются в стакан с горячей водой и наблюдайте, как спички начинают падать с алюминиевым стержнем. Сделайте снимок.

Для аварий плохой теплопроводности воды в пробирку на ¾ наливают воду. Попробовать в ракетах под туманностью духа. Попрощайтесь с другой концепцией. Укажите, что вода здесь быстро закипает, однако большого количества не ощущается.

В) Конвекция жидкостей и газов.
Для аварийной конвекции в переносе стеклянную колбу. Наполните ее водой до ¾ ее глубины. Бросьте на дно кристаллик марганцовокислого калия. Нагревайте колбу наблюдения и наблюдайте за конвекционными потоками подкрашенной воды.

Для воздушной конвекции газа изготавливается бумажная фабрика, которая вращается в потоке восходящего горя, вот где дух и гальваника.

Г) Нагревание излучением.

В качестве излучающего тела берется электроплитка. К плитке возвращаются теплоприемники темной стороны и наблюдают за поставками манометра в течение 1-2 мин. Затем поворачивают теплоприемник, блестящую поверхность к электроплитке, расположенной на том же расстоянии, отличном от теплоприемника, и в течение того же времени следят за помещениями манометра. Делаются выборки.

Если в школе у вас нет необходимого оборудования для проведения экспериментов, можно Роль Инте Активная анимация и видеороль с плохой внешностью. Мультипликаторы и видеогеймеры очень близки к вращению интернет-сайтов.

5. Сегодня мы занимаемся основными моментами изучения некоторых тел раздела "термодинамика". Вам были представлены некоторые примеры демонстрационных экспериментов, которые проводились на уроках; Необходимые материалы и указания к урокам вы сможете наити в различных методичках, пособиях и задачах по физике. При сборе информации из сети Интернет (сайты университета, отдельные статьи и т.п.) необходимо внимательно изучить и сопоставить с тем, что пишет в учебниках и энциклопедиях, временами она может быть едостоверной или искажённой.

Используемые источники

1. 
   http://school-collection.edu.ru/ - электронный ресурс: Единая коллекция ЦОР.
   
2. 
   http://www.naukamira.ru/ - Электронный ресурс: Наука мира, образовательный портал Тихомолова Е.А.
   
3. 
   Каменецкий С.Е. Теория и методология - школьная физика. Частные вопросы. 2000 лет, 384 года.
   
4. 
   Практические занятия по методу и технологии на физическом оборудовании. Матвеева З.Н., Лукашова М.А., 1997год. 172с.
   
5. 
   Физика 10 кл. Касьянов В.А. , 2003 год, 416 гр.
   
6. 
   Физика 10 кл. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н., 2008, 386 с.
   
7. 
   Физика 10 кл. Поурочные планы к учебникам Мякишева, Громова, Касьянова, 2007 год, 397 с.