Внутренняя энергия 10 класс

Цели: Ввести понятие внутренней энергии тела как суммы кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия; Ввести понятие внутренней энергии тела как суммы кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия; Познакомить учащихся с двумя способами изменения внутренней энергии Познакомить учащихся с двумя способами изменения внутренней энергии

План: 1. Молекулярно –кинетическая трактовка понятия внутренней энергии тела 2. Вывод формулы внутренней энергии идеального газа 3. Способы изменения внутренней энергии системы: теплообмен и совершение работы

Термодинамика – раздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия процессы перехода между этими состояниями. и

Элементы термодинамики Термодинамическая система Термодинамическая система Термодинамические параметры Термодинамические параметры Термодинамическое равновесие Термодинамическое равновесие Внутренняя энергия системы Внутренняя энергия системы

Термодинамическая система - совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией как между собой, так и с другими телами (внешней средой) - совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией как между собой, так и с другими телами (внешней средой)

Термодинамические параметры (параметры состояния) - Совокупность физических величин, характеризующих свойства термодинамической системы. - Обычно в качестве параметров состояния выбирают T,P,V.

Термодинамическое равновесие - Равновесие макроскопической системы, если ее состояние с течением времени не изменяется

Внутренняя энергия системы - U - Энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы (молекул, атомов, электронов, ядер…) и энергия взаимодействия этих частиц

Вывод формулы U = N E K U =3/2 N k T (разделим и умножим это выражение на M = m a N a ) => U = 3 N (m a N a ) k T 2 M 2 M

U = 3 N (m a N a ) k T 2 M 2 Mили U = 3 (N m a ) (N a k) T 2 M 2 M U = 3 m R T 2 M 2 M

U = 3 m R T 2 M 2 M От чего зависит внутренняя энергия данной массы идеального газа? От чего зависит внутренняя энергия данной массы идеального газа?

U = 3 PV U = 3 PV 2 i=3 для одноатомного газа i=5 для двухатомного газа

Формула для внутренней энергии идеального газа: U = i m R T U = i m R T 2 M 2 M

Теплопередача Совершение механической работы Два способа изменения изменения внутренней энергии энергии

Теплопередача - Изменение внутренней энергии без совершения работы: энергия передается от более нагретых тел к менее нагретым

Совершение механической работы - например, нагревание при трении или при сжатии, охлаждении или расширении

Q Мерой теплопередачи является Q. Мерой теплопередачи является Q. Количество теплоты, получаемое телом, - энергия, передаваемая телу извне в результате теплообмена. Количество теплоты, получаемое телом, - энергия, передаваемая телу извне в результате теплообмена. При теплообмене работа не совершается!!! При теплообмене работа не совершается!!!

??? Зависит ли внутренняя энергия от его движения и положения относительно других тел? Зависит ли внутренняя энергия от его движения и положения относительно других тел? От какого макроскопического параметра зависит внутренняя энергия идеального газа? От какого макроскопического параметра зависит внутренняя энергия идеального газа? Как можно изменить внутреннюю энергию жидкости, газа? Как можно изменить внутреннюю энергию жидкости, газа?

Домашнее задание: §

Виды теплопередачи: 1. Теплопроводность 1. Теплопроводность 2. Конвекция 2. Конвекция 3. Излучение 3. Излучение

Теплопроводность Непосредственный обмен энергией между хаотически движущимися частицами взаимодействующих тел или частей одного и того же тела Непосредственный обмен энергией между хаотически движущимися частицами взаимодействующих тел или частей одного и того же тела

Конвекция Перенос энергии потоками жидкости и газа Перенос энергии потоками жидкости и газа

Излучение Перенос энергии электромагнитными волнами Перенос энергии электромагнитными волнами Единственный вид теплопередачи, возможный в вакууме Единственный вид теплопередачи, возможный в вакууме