№ | Слайд | Текст |
1 |
 |
Внутренняя энергия газаОсновы термодинамики |
2 |
 |
Внутренняя энергия газаПервая научная теория тепловых процессов - термодинамическая Возникла при изучении оптимальных условий использования теплоты для совершения работы в середине XIX века, еще задолго до признания МКТ. В настоящее время Тепловые явления Термодинамика Молекулярно-кинетическая теория |
3 |
 |
Внутренняя энергия газаМолекулярно-кинетическая теория Термодинамика Изучают - Раздел физики, изучающий возможности использования внутренней энергии тел для совершения механической работы. Различными методами Одни и те же явления |
4 |
 |
Внутренняя энергия газаТермодинамика Главное содержание Выражается Устанавливается опытным путем Касаются поведения энергии Два основных законах Справедливы для всех видов веществ независимо от их внутреннего строения |
5 |
 |
Внутренняя энергия газаТепловые явления Изучение Мкт Термодинамика Статистический метод Термодинамический метод Статистическая механика Использование законов термодинамики |
6 |
 |
Внутренняя энергия газаXIX век Макроскопические тела Механическая энергия Энергия, заключенная внутри самих тел Внутренняя энергия |
7 |
 |
Внутренняя энергия газаПереход Ek -> Eвнутренняя Переход Eвнутренняя -> Eк Внутренняя энергия Нагрев воды в пробирке, закрытой пробкой Шайба, скользящая по льду |
8 |
 |
Внутренняя энергия газаМкт Внутренняя энергия Макроскопического тела Суммарная кинетическая энергия беспорядочного движения всех молекул относительно центра масс тела Потенциальная энергия взаимодействия всех молекул друг с другом (но не с молекулами других тел!!!). |
9 |
 |
Внутренняя энергия газаВнутренняя энергия Определяют значение внутренней энергии или ее изменение в зависимости от макроскопических параметров, которые можно непосредственно измерить Вычислить – невозможно! Одноатомный газ – газ, состоящий из отдельных атомов, а не из молекул. Инертные газы: гелий, неон, аргон и другие. |
10 |
 |
Внутренняя энергия газаU = Ek Внутренняя энергия одноатомного идеального газа Идеальный газ – газ, молекулы которого не взаимодействуют друг с другом, то есть их Eп = 0 - Универсальная газовая постоянная Для 1 атома: Число атомов: Получаем: |
11 |
 |
Внутренняя энергия газаВнутренняя энергия одноатомного идеального газа пропорциональна абсолютной температуре: Не зависит от объема и других макроскопических параметров!!! |
12 |
 |
Внутренняя энергия газаИзменение внутренней энергии происходит только при изменении температуры: |
13 |
 |
Внутренняя энергия газаУвеличение массы m газа приводит к увеличению его внутренней энергии Зависит от рода газа, так как чем больше M, тем меньше атомов содержится в газе данной массы |
14 |
 |
Внутренняя энергия газаЕсли идеальный газ состоит из более сложных молекул, чем одноатомный, то: Изменяется лишь коэффициент пропорциональности между U и T. I – число степеней свободы молекулы Число степеней свободы – число возможных независимых направлений движения молекулы. |
15 |
 |
Внутренняя энергия газаРеальные газы, жидкости и твердые тела: - Зависит от объема вещества, так как при изменении объема изменяется среднее расстояние между молекулами Внутренняя энергия в термодинамике в общем случае зависит не только от температуры (T), но и от объема (V). Внутренняя энергия (U) макроскопических тел однозначно определяется параметрами, характеризующими состояние этих тел: температурой (T) и объемом (V) |
16 |
 |
ЗаданиеМоль какого газа (водорода или гелия) имеет большую внутреннюю энергию при одинаковой температуре? |
17 |
 |
Внутренняя энергия газаМожет изменяться: При деформации При тепловых процессах Тепловые процессы – процессы, связанные с изменением как температуры тела, так и его агрегатного состояния – плавлением или отвердеванием, испарением или конденсацией. При химических реакциях Силы взаимодействия между атомами Изменяются Энергии взаимодействия атомов Характер движения и взаимодействия молекул При ядерных реакциях |
18 |
 |
Внутренняя энергия газаСпособы изменения Совершение работы Теплопередача (теплообмен) Теплообмен – процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы. Мера передачи энергии Количество теплоты - Это энергия, передаваемая телу извне в результате теплообмена. |
19 |
 |
ЗадачиВ одном стакане находится горячая вода, в другом – холодная. В каком случае вода обладает большей внутренней энергией? Спичка воспламеняется при трении ее головки о коробок. Объяснить это явление. Объяснить возрастание скорости диффузии с повышением температуры. Почему радиаторы центрального отопления ставят обычно под окнами? Почему зимой на улице металл на ощупь кажется холоднее дерева? В стакан налит горячий чай. Как осуществляется теплообмен между чаем и стенками стакана? Приведите примеры изменения внутренней энергии тела в процессе теплообмена Почему в безветрие пламя свечи устанавливается вертикально? Зачем канализационные и водопроводные трубы зарывают в землю на значительную глубину? 5.1.1 Найдите внутреннюю энергию 5 моль водорода при 20 °С. 5.1.2. Как изменится внутренняя энергия 500 г кислорода при его нагревании на 15 °С. |
20 |
 |
Работа как мера изменения внутренней энергии системыДревние времена Человек Теплота Работа Возникла наука - термодинамика Тепловые машины |
21 |
 |
Работа как мера изменения внутренней энергии системыТепловая машина Джеймс Уатт (Ватт) – шотландский изобретатель, создатель универсального парового двигателя. Исследовал свойства водяного пара, в частности зависимость температуры насыщенного пара от давления. Детальное изучение паровой машины Ньюкомена привело его к введению в неё многих усовершенствований. Джеймс Уатт 19. 01. 1736 г. – 19. 08. 1819 г. |
22 |
 |
Работа как мера изменения внутренней энергии системыСхема уаттовской паровой машины двойного действия |
23 |
 |
Работа как мера изменения внутренней энергии системыРабота в механике A = F??l?cos? ?L – перемещение тела A – работа ? – угол между силой и направлением перемещения F - сила Работа совершается при действии силы на движущееся тело и равна изменении его кинетической энергии. |
24 |
 |
Работа как мера изменения внутренней энергии системыРабота в термодинамике Движение тела как целого не рассматривается, речь идет о перемещении частей макроскопического тела относительно друг друга. Меняется объем тела, его скорость остается равной нулю Работа в термодинамике равна изменению внутренней энергии тела |
25 |
 |
Работа как мера изменения внутренней энергии системыРабота в термодинамике F’ – сила, с которой сам газ действует на поршень; F – сила, с которой поршень действует на газ; По 3 закону Ньютона: F’=-F А’–работа, совершаемая газом; A-работа, совершаемая внешними телами над газом. |
26 |
 |
Работа как мера изменения внутренней энергии системыРабота в термодинамике A’ = p??V – работа, совершаемая газом. Положительная. A = - p??V – работа, совершаемая внешними телами над газом. Отрицательная. |
27 |
 |
Домашнее задание |
«Внутренняя энергия газа» |