Презентация по физике "Внутренняя энергия" (10 класс)

Внутренняя Внутренняя энергия энергия 10 класс 10 класс

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

План: План: Молекулярно –кинетическая 1.1. Молекулярно –кинетическая трактовка понятия внутренней трактовка понятия внутренней энергии тела энергии тела Вывод формулы внутренней 2.2. Вывод формулы внутренней энергии идеального газа энергии идеального газа Способы изменения внутренней 3.3. Способы изменения внутренней энергии системы: теплообмен и энергии системы: теплообмен и совершение работы совершение работы

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

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

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

Термодинамические Термодинамические параметры (параметры параметры (параметры состояния) состояния) Совокупность физических - Совокупность физических величин, характеризующих величин, характеризующих свойства термодинамической свойства термодинамической системы. системы. Обычно в качестве параметров - Обычно в качестве параметров состояния выбирают TT,,PP,,VV.. состояния выбирают

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

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

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

N  (m (maa N Naa)) k k  T T (N  m maa)) (N (Naa k) k)  T T U =U = 3 3  N 2 2  M M илиили U =U = 3 3  (N 2 2  M M R  T T U =U = 3 3  m m R 2 2  M M

3 m R TR T U =U = 3 m 2 M2 M От чего зависит внутренняя От чего зависит внутренняя энергия данной массы энергия данной массы идеального газа? идеального газа?

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

Формула для Формула для внутренней энергии внутренней энергии идеального газа: идеального газа: U =U = i mi m R TR T 2 M2 M

Два способа Два способа изменения изменения внутренней внутренней энергии энергии Теплопередача  Совершение механической работы 

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

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

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

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

Домашнее задание: Домашнее задание: §§

Виды Виды теплопередачи: теплопередачи: 1.1. Теплопроводность 2.2. Конвекция 3.3. Излучение Теплопроводность  Конвекция  Излучение 

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

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

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