План урока 10 кл русс термодинамика

Раздел долгосрочного плана: 10.1C – Термодинамика

Школа:

Дата:

ФИО учителя:

Класс: 10

Количество присутствующих:

отсутствующих:

Тема урока:

Применение первого закона термодинамики к изопроцессам

Цели обучения

·                        понимать смысл первого и второго законов термодинамики;

Цели урока

·                        Объяснять, какую форму принимает первый закон термоднамики при изотермическом, изобарноми изохорном процессах.

·                        Объяснять, что такое адиабатный процесс.

·                        Применять первый закон термодинамики для расчета работы газа при расширении, количества теплоты и изменения внутренней энергии идеального газа в различных условиях.

Критерии оценивания

Знание и понимание:

• Формул первого закона термодинамики для изотермического, изобарного и и адиабатного процессов

Применение:

• Применяет  первый закон термодинамики для решения задач,

Анализ и оценка:

• Анализирует условие задачи и ответ, дает оценку полученному результату.

Языковые цели

Специальная предметная лексика и терминология:

Адиабатный процесс, законы термодинамики, расширение и сжатие газа, давление, температура, идеальный газ, изобарный процесс, изохорный процесс, изотермический процесс, количество теплоты, работа.

Полезное (-ые) устойчивое (-ые) выражение (-я)

для диалогов/письма

Энергия переносится в результате...

Тепловой двигатель не эффективный, потому что...

Привитие ценностей

Коммуникативные навыки, аккуратность, расширение кругозора, множественный интеллект, функциональная грамотность

Межпредметные

связи

Связь с химией через свойства веществ в зависимости от молекулярного строения

Навыки

использования ИКТ

самостоятельно работать с информацией: искать, выбирать, анализировать и оценивать, организовывать, представлять, передавать ее;

Предварительные

знания

Учащиеся  должны вспомнить определение изопроцессов  и первого закона термодинамики.

План

Временное планирование

Планируемые мероприятия

Ресурсы

Начало

0-2мин

2-10 мин

10 –25 мин.

25-40 мин

40-45 мин

45-65мин

65-75мин

Организационное начало урока

а) психологический настрой учащихся на урок;

б) постановка целей и задач урока;

в) сообщение плана урока.

(G)Повторение

·          Первый закон термодинамики

·          Формулы внутренней энергии и работы газа при постоянном давлении.

·          Изопроцессы.

·          Теплоемкость

·          Уравнение теплового баланса

Изучение нового материала

Работа с учебником. Учащиеся в группах знакомятся с материалом применения первого закона термодинамики для процессов:

1. Изобарный процесс
2.  Изохорный процесс
3. Изотермический процесс.
4. Адиабатный процесс.

Готовят презентацю.

Защита презентаций.

Знакомят друг друга с выводами и примерами.

Дифференциация. Изотермический процесс Углубленный уровень.(Предложите прочесть ув учебникеКронгарт  Кем физика 10. 5.7и рассказать другим учащимся.)

Остальные учащиеся прослушивают, задают вопросы и заполняют таблицу (приложение 1)

1) Изотермическое сжатие

Для вывода 1 закона термодинамики воспользуемся графическим истолкованием работы для процесса ( рис.3)

рис.3

рис.4

Для изотермического процесса T- const, T=0, а значит U= 3/2 v RT=0 ( внутренняя энергия не изменяется). Над газом совершается работа А>0, а тепло выделяется Q<0.

Первый закон термодинамики U=A+Q выглядит так:

0 = -Q + A

Над газом совершается работа, при этом газ выделяет тепло во внешнюю среду ( внутренняя энергия не изменяется)

А блок –схема 1 закона для изотермического сжатия приведена на рис. 4

2) Изотермическое расширение

Для вывода 1 закона термодинамики воспользуемся графическим истолкованием работы для процесса( рис.6)

рис.6

рис.7

Для изотермического процесса T- const, T=0, а значит U=0 ( внутренняя энергия не изменяется). Газ совершает работу А<0, а тепло поглощается (Q>0).

Первый закон термодинамики выглядит так:

Q = A

Газ совершает работу за счет поглощения тепла из внешней среды ( внутренняя энергия не изменяется)

Блок - схема первый закона термодинамики для изотермического сжатия представлена на рис. 7

3) Изобарное нагревание.

Воспользуемся интерактивной моделью и (пронаблюдаем изобарное нагревание) ( рис. 8) и графическим представлением работы ( рис. 9)

рис.8

рис.9

рис.10

При изобарном нагревании температура увеличивается ( T>0 ), внутренняя энергия увеличивается (U>0), газ совершает работу , тепло поглощается.

Первый закон термодинамики выглядит так:

Q = U – A

Газ получает тепло из внешней среды. Полученная таким образом энергия тратится на увеличение внешней энергии и на совершение работы.

В итоге блок - схема первого закон термодинамики выглядит как на рис.10

4) Изобарное охлаждение

Пронаблюдав процесс изобарного охлаждения на интерактивной модели ( рис.11) и воспользовавшись рис.12 можем сделать вывод:

рис.11

рис.12

рис.13

при изобарном охлаждении температура уменьшается (  T<0 ), внутренняя энергия уменьшается ( U<0), над газом совершается работа , тепло выделяется.

Первый закон термодинамики выглядит так:

U = -Q + A

Над газом совершается работа, при этом газ выделяет тепло во внешнюю среду, а его внутренняя уменьшается .

Блок – схема для 1 закона термодинамики для этого случая представлен на рис. 13

5) Изохорное нагревание

Изохорное нагревание пронаблюдаем на интерактивной модели ( рис14) и воспользуемся графиком на рис 15. Вывод:

рис. 14

рис. 15

рис. 16

При изохорном нагревании ( T>0 ), внутренняя энергия увеличивается (U>0) , работа A=pV равна нулю, т.к.  V=0, а тепло поглощается (Q>0).

Первый закон термодинамики выглядит так:

U=Q

Газ увеличивает свою внутреннюю энергию за счет теплоты, полученной из внешней среды.

Интерпретация 1 закона термодинамики для изохорного нагревания представлена на рис. 16

6) Изохорное охлаждение

Изохорное охлаждение пронаблюдаем на интерактивной модели ( рис17) и графиком на рис 18. Вывод:

рис. 17

рис. 18

рис. 19

При изохорном охлаждении ( T<0 ), внутренняя энергия уменьшается(U<0 , работа A=pV равна нулю, т.к.  V=0, а тепло выделяется (Q<0).

Первый закон термодинамики выглядит так:

- U=-Q

Газ выделяет тепло во внешнюю среду; при этом его внутренняя энергия уменьшается.

7) Адиабатное сжатие

Адиабатным называется процесс изменения объема и давления газа при отсутствии теплообмена с окружающими телами.

·         Примеры адиабатных процессов:

·         сжатие воздуха в воздушном огниве;

·         сжатие воздуха в дизеле;

Пронаблюдаем процесс адиабатное сжатие и построение адиабаты на интерактивной модели процесса. ( рис. 20 и рис.21)

рис. 20

рис. 21

рис. 22

 При адиабатном сжатии температура увеличивается(  T>0 ), внутренняя энергия увеличивается (U>0), над газом совершается работа А>0, а количество теплоты равно нулю.

Первый закон термодинамики выглядит так:

U=A

Над газом совершается работа, при этом внутренняя энергия газа увеличивается.

8) Адиабатное расширение

Пронаблюдаем адиабатное расширение и построение адиабаты на интерактивной модели процесса. ( рис. 23 и рис. 24 )

рис. 23

рис.24

рис.25

При адиабатном расширении температура уменьшается (  T<0 ), внутренняя энергия уменьшается ( U<0), газ совершает работу ( А<0), а количество теплоты равно нулю.

Первый закон термодинамики выглядит так:

0= - U+A

Газ совершает работу только за счет своей внутренней энергии. ( Внутренняя энергия при этом уменьшается)

Мы познакомились с новым процессом – адиабатным, а для всех процессов записали первый закон термодинамики.

В результате у нас получилась таблица 1 

(W) Объяснение учителя: Второй закон термодинамики.

Первый закон термодинамики – закон сохранения энергии для тепловых процессов – устанавливает связь между количеством теплоты Q, полученной системой, изменением ΔU ее внутренней энергии и работой A, совершенной над внешними телами:

Согласно этому закону, энергия не может быть создана или уничтожена; она передается от одной системы к другой и превращается из одной формы в другую. Процессы, нарушающие первый закон термодинамики, никогда не наблюдались. На рис. 3.12.1 изображены устройства, запрещенные первым законом термодинамики.

Первый закон термодинамики не устанавливает направления тепловых процессов. Однако, как показывает опыт, многие тепловые процессы могут протекать только в одном направлении. Такие процессы называются необратимыми. Например, при тепловом контакте двух тел с разными температурами тепловой поток всегда направлен от более теплого тела к более холодному. Никогда не наблюдается самопроизвольный процесс передачи тепла от тела с низкой температурой к телу с более высокой температурой. Следовательно, процесс теплообмена при конечной разности температур является необратимым.

Обратимыми процессами называют процессы перехода системы из одного равновесного состояния в другое, которые можно провести в обратном направлении через ту же последовательность промежуточных равновесных состояний. При этом сама система и окружающие тела возвращаются к исходному состоянию.

(G) Осмысление. Решение задач.

1 гр. 1, 5

2гр. 2, 6

3гр 3, 7

4 гр 4, 8

Учащиеся решают задачи  в группах на доске. По окончании  - взаимопроверка.

Дополнительное задание. Решение задач

Учебник

Физика 10. Б. Кронгарт, В. Кем , Н. Койшыбаев

5.5

5.4

5,7

Шахмаев С.Н. и др. Физика 10 стр68

Стр 69

Учебник Кронгарт  Кем физика 10

тема 5.7

Приложение-1

Приложение- 1

Приложение- 2

76-78 мин

78 – 80 мин

Рефлексия

Домашнее задание

Внутренняя энергия Первый закон термодинамики.

Работа в термодинамике

Дополнительная информация

Итоговая оценка

Какие два момента наиболее успешны (рассмотрите преподавание и обучение)?

1:

2:

Какие два момента улучшили урок (рассмотрите преподавание и обучение)?

1:

2:

Что я узнал из урока о классе и отдельных людях, что я расскажу на следующем уроке?