Конспект урока физики в 10 классе. Тема. Внутренняя энергия.

10а - 10б -

Тема. Внутренняя энергия.

Цели урока:

1. Дать понятия физической величины – внутренняя энергия и способов изменения внутренней энергии.

2. Проверить и развить умения переводить физические величины в СИ, ,решать задачи, используя изученные формулы

3. Развивать у уч-ся умения решатЬ задачи.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Опрос уч-ся:

Вопросы

1. Каковы свойства молекул идеального газа?

2. Что называется постоянной Больцмана, и в каких единицах она измеряется?

3. От чего зависит средняя кинетическая энергия молекул идеального газа?

4. Как изменяется температура тела, если оно отдаёт энергии больше, чем получает извне?

5. Сколько направлений движения атома, возможно?

3..Изучение нового материала

Одним из важнейших понятий термодинамики является внутренняя энергия тела. Все макроскопические тела обладают энергией, заключенной внутри самих тел. С точки зрения молекулярно-кинетической теории внутренняя энергия вещества складывается из кинетической энергии всех атомов и молекул и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. В частности, внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий всех частиц газа, находящихся в непрерывном и беспорядочном тепловом движении. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры и не зависит от объема (закон Джоуля). Молекулярно-кинетическая теория приводит к следующему выражению для внутренней энергии одного моля идеального одноатомного газа (гелий, неон и др.), молекулы которого совершают только поступательное движение:

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа равна сумме энергий хаотического движения молекул. Тогда имеем:U=NEср Так как Еср=3/2kT и N=vNa. То имеем U= vNa3/2kT, но v=m/M, тогда получим:
U=3/2*m/M*kT ,где Na – постоянная Авагадро. Na =6.02*10^23моль^1.Учитывая уравнение состояния газа получим: U=3/2*pV Поскольку потенциальная энергия взаимодействия молекул зависит от расстояния между ними, в общем случае внутренняя энергия U тела зависит наряду с температурой T также и от объема V:

U = U(T,V).

Таким образом, внутренняя энергия U тела однозначно определяется макроскопическими параметрами, характеризующими состояние тела. Она не зависит от того, каким путем было реализовано данное состояние. Принято говорить, что внутренняя энергия является функцией состояния. Внутренняя энергия тела может изменяться, если действующие на него внешние силы совершают работу

Внутренняя энергия тела может изменяться не только в результате совершаемой работы, но и вследствие теплообмена. При тепловом контакте тел внутренняя энергия одного из них может увеличиваться, а внутренняя энергия другого – уменьшаться. В этом случае говорят о тепловом потоке от одного тела к другому. Количеством теплоты Q, полученной телом, называют изменение внутренней энергии тела в результате теплообмена.

1. Решение задач.

№ 650, 651, 652

4. Итог урока

1.От какого макроскопического параметра зависит внутренняя энергия идеального газа?

2.Как изменяется температура тела, если оно отдаёт энергии больше, чем получает извне?

3.Моль, какого газа (гелия или водорода) имеет большую внутреннюю энергию при одинаковой температуре газа?

4.Как можно определить внутреннюю энергию жидкости газа?

5. Домашнее задание: п. 73 № 653, 654