Работа газа. 10 класс

1.

ГБОУ ЦО № 133 Невского р-на СПб
РАБОТА ГАЗА
10 класс
учитель
Елена Витальевна Шаркова
http://sharkova133.jimdo.com

2.

При подготовке презентации использованы:
1. Материалы сайта ГМО учителей физики«Санкт-Петербургская школа»
http://www.eduspb.com
•видеофрагмент «Превращение теплоты в работу»
http://www.eduspb.com/film/prevrashchenie-teploty-v-rabotu
•видеофрагмент «Принцип действия ДВС»
http://www.eduspb.com/film/princip-deystviya-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya
• некоторые анимации из презентации В.А. Зверева
http://www.eduspb.com/presentations
2. Материалы о работе ДВС:
http://autorestling.ru/home/71-2009-07-26-10-14-38.html

3.

ПОВТОРИМ:
p
1.
0
• Изопроцессы
ЗАДАНИЕ 1:
Установите соответствие между
названием процесса и его графиком:
V
А. изотермический
p
2.
Б. изохорный
В. изобарный
0
3.
p
0
А-3
Б-1
В-2
V
4.
V
0
p
V

4.

ПОВТОРИМ:
• Изопроцессы
ЗАДАНИЕ 2:
• Запишите, на каком из участков
графика изменение давления ∆р = 0?
р =…(?)
V
2
1
0
• Начертите этот
участок
в координатах рV
3
p
T
1
0
2
V

5.

ПОВТОРИМ:
•Внутренняя энергия (?)
U Eп Ек
0
(1)
Еп – суммарная потенциальная энергия взаимодействия молекул
Ек – суммарная кинетическая энергия движения молекул
Что мы понимаем под ИДЕАЛЬНЫМ ГАЗОМ?
Для идеального газа:
U Ек
U=?
3
U RT
2
или
3
U pV
2

6.

ПОВТОРИМ:
• С чем связано изменение внутренней энергии ∆U ?
∆U
∆T
3
U R T
2
•Два способа изменения внутренней энергии:
∆U
Q
А
Q – количество теплоты, переданное телу
А – работа внешней силы
А =? (определение)
А F S cos
F-?
сила
S-?
перемещение
А = ? (единица) А = [Дж]
Может ли газ совершать работу?
модули
http://www.eduspb.com/films#mkt
«Превращение теплоты в работу»

7.

Работа газа при его расширении:
Обозначим:
A
работа газа
Fд
S
A Fд S cos
A ?
== 0?
cos00 1?
cos
A Fд S
ДВС
Fд
- сила давления газа
S – перемещение поршня
схема

8.

Работа газа
А Fд S
1) Изобарный процесс:
S*
?
- площадь поршня
Fд p S*
S
F
h2
h1
р = const
Fд
p
S*
SS h2 h1
A p S* (h2 h1 ) р V
?
A p V
p
Работа, совершаемая газом, численно
равна площади фигуры под графиком
процесса в координатах рV.
p
0
1
V
2
р
V1
V2 V

9.

Работа газа
A p V
2) Изохорный процесс: (?)
V=const
V ?
A ?
(Запишите самостоятельно)
A p 0 0
ВЫВОД:
В изохорном процессе газ
работу не совершает

10.

Работа газа
A p V
3) Изотермический процесс: (?) Т = const
ЗАДАНИЕ: начертите изотерму в
координатах рV;
A ?
покажите на графике, чему равна работа газа.
p
Работа газа
численно равна
площади фигуры
под графиком
процесса в
координатах рV
p1
1
2
p2
0
V
V1
V2

11.

Задача 1
ПОРЕШАЕМ:
Какую работу совершил газ при переходе из состояния А в
3
состояние В?
1атм. ? Па
р,атм
2
А
6 10 3 м 3
1л ? м
Работа газа в термодинамике
численно равна площади фигуры
под графиком процесса в
координатах рV.
В
2 105 Па
1
0
2
4
6
3
8 V,л
5
А 6 10 2 10 1200 Дж
Подумайте: что изменится, если газ перейдет из
состояния В в состояние А? Сформулируйте вывод.
Ответ:

12.

ПОРЕШАЕМ:
Задача 2
Идеальный газ расширяется и переходит из состояния 1 в
состояние 2. Найти работу, совершенную газом, если его
объем увеличивается от V1 до V2.
Работа газа в термодинамике численно равна площади фигуры
под графиком процесса в координатах рV.
p2
p
А S трапеции
2
S трап.
1
p1
b
a
0
V1
(V2 V1 )
V2 V
а=
b=
h=
?
а b
h
2
?
( р1 р2 )
А
(V2 V1 )
2

13.

Подумайте:
• На каком из участков замкнутого цикла газ
совершает большую (по модулю) работу?
• На каком участке работа не совершается?
p
2
3
1
0
V

14.

Готовимся к ЕГЭ
ОБСУДИМ Д/З:
*
Задача 1
Какую работу совершил газ при переходах: 1→2, 2→3, 3→4, 4→1?
Найдите работу газа за цикл.
р,атм
3
1
0
2
6 10 3 м 3
А1 2 0 А3 4 0
3
5
А2 3 6 10 3 10 1800 Дж
3
5
А4 1 6 10 1 10 600 Дж
3
5 5
2 3
1010
Па
Па
А
1234
1 105 Па 1800 600 1200 Дж
4
1
2
4
6 10 3 м 3
6
8 V,л
6 10 3 2 105 1200 Дж
А1234
Работа газа за цикл численно равна площади фигуры внутри
замкнутого цикла в координатах рV

15.

Готовимся к ЕГЭ*
Задача 2
Решаем самостоятельно:
p
6p
2
Найдите работу газа за
3
цикл, если р = 0,5 атм.,
V = 2л
p
0
1
V
4
4V
V

16.

Готовимся к ЕГЭ*
Задача 3
Решаем самостоятельно:
p
Найдите работу газа
2
3p
за цикл, если р = 1 атм.,
V = 2л
p 1
0
3
V
4
3V
7V
V

17.

РАБОТА ГАЗА:
практическое применение
Задание: подготовить материал о работе тепловых двигателей
О работе ДВС можно посмотреть здесь:
http://autorestling.ru/home/71-2009-07-26-10-14-38.html

18.

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ:
Попробуйте оценить свою деятельность на уроке, заполнив
по своему усмотрению один любой столбец таблицы:
1
2
3
Своей работой на уроке я
Материал урока мне был
Во время работы я
доволен (или не доволен),
интересен (или нет), потому
испытывал затруднения, так
так как …
что…
как …