Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 296.36 Kb.
|
Изменение ΔU внутренней энергии неизолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q, переданной системе, и работой A, совершенной системой над внешними телами.
Первый закон термодинамики является обобщением опытных фактов. Согласно этому закону, энергия не может быть создана или уничтожена; она передается от одной системы к другой и превращается из одной формы в другую. Важным следствием первого закона термодинамики является утверждение о невозможности создания машины, способной совершать полезную работу без потребления энергии извне и без каких-либо изменений внутри самой машины. Такая гипотетическая машина получила название вечного двигателя (perpetuum mobile) первого рода. Многочисленные попытки создать такую машину неизменно заканчивались провалом. Любая машина может совершать положительную работу A над внешними телами только за счет получения некоторого количества теплоты Q от окружающих тел или уменьшения ΔU своей внутренней энергии. Придумайте ситуации, в которых можно использовать формулировку первого закона термодинамики и запишите их в тетрадь. Проверка наличия конспекта 4. Вторая формулировка первого закона термодинамики Первый закон термодинамики - количество теплоты, подведенное к системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами: Q= U + A ' Придумайте ситуации, в которых можно использовать формулировку первого закона термодинамики и запишите их в тетрадь. Проверка наличия конспекта 4. Вторая формулировка первого закона термодинамики Сделать краткий конспект и привести примеры ситуаций, где можно использовать данную формулировку закона. Всё зафиксировать в тетрадь и сделать пояснение почему вы так решили. 4. Вторая формулировка первого закона термодинамики Соотношение, выражающее первый закон термодинамики, часто записывают в другой форме:
Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами.Придумайте ситуации, в которых можно использовать формулировку первого закона термодинамики и запишите их в тетрадь. Проверка наличия конспекта 5. Первый закон термодинамики для изопроцессов Первое начало термодинамики: при изобарном процессе, происходит изобарное расширении газа. Подведенное к нему количество теплоты расходуется как на увеличение его внутренней энергии и на совершение работы газом: Q=ΔU+p∙ΔV, Q=ΔU+A= ΔU +p∙ΔV при изохорном процессе (A = 0), так как при изохорном процессе объем газа остается постоянным, поэтому газ не совершает работу. Изменение внутренней энергии газа происходит благодаря теплообмену с окружающими телами: Q= ΔU , Q= ΔU=  cν ΔTпри изотермическом процессе (Δ U = 0), так как при изотермическом процессе количество теплоты, переданное газу от нагревателя, полностью расходуется на совершение работы: Q=A', Q =A= RT ln Здесь  — масса газа,  — молярная масса газа,  — молярная теплоёмкость при постоянном объёме,  — давление, объём и температура газа соответственно, причём последнее равенство верно только для идеального газа.5. Первый закон термодинамики для изопроцессов Работа численно равна площади под графиком процесса на диаграмме (p, V). Величина работы зависит от того, каким путем совершался переход из начального состояния в конечное. На рис. изображены три различных процесса, переводящих газ из состояния (1) в состояние (2). Во всех трех случаях газ совершает различную работу.  Сделайте краткий конспект в тетрадь формул первого закона термодинамики для изопроцессов и зарисуйте графики нахождения работы при изопроцессах. Придумайте ситуации, в которых можно использовать формулы первого закона термодинамики для изопроцессов и запишите их в тетрадь. 5. Первый закон термодинамики для изопроцессов Применим первый закон термодинамики к изопроцессам в газах.
Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением
Количество теплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения, превращается в работу над внешними телами. При изотермическом сжатии работа внешних сил, произведенная над газом, превращается в тепло, которое передается окружающим телам. 6.Практическое использование первого закона термодинамики для решения задач. Задача 1. В закрытом баллоне находится газ. При охлаждении его внутренняя энергия уменьшилась на 500 кДж. Какое количество теплоты отдал газ? Совершил ли он работу?
Задача 2. В теплоизолированном цилиндре с поршнем находится газ азот массой 0,3 кг при температуре 20 ºС. Азот, расширяясь совершает работу 6705 Дж. Определите изменение внутренней энергии азота и его температуру после расширения. С=745 Дж/кг*К.
6.Практическое использование первого закона термодинамики для решения задач. Проверь себя: 1. Как формулируют закон сохранения энергии? 2. В чём состоит эквивалентность количества теплоты, механической работы, затраченной энергии? 3. Что называют первым законом термодинамики? 4. Как записывают и формулируют этот закон? 5.Как записывается первый закон термодинамики для каждого из изопроцессов? Задача 1 ( рис.3) В опыте Джоуля 1 л воды в цилиндрическом сосуде перемешивается винтом на стержне, соединённом, как показано на рисунке , с опускающимся грузом массой 1 кг. При равномерном опускании груза на 4м вода нагрелась на …
груз винт стержень g Рисунок 3 6.Практическое использование первого закона термодинамики для решения задач. Задача1. При изотермическом расширении идеальным газом совершена работа 15 кДж. Какое количество теплоты сообщено газу?
| |||||||||||||||||||||||||||
