Расчет изменения внутренней энергии - Внутренняя энергия

Цели: определить аналитическое соотношение в определении изменения внутренней энергии.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания

Проверку домашнего задания можно провести в виде фронтального опроса по вопросам к §§ 4-6. Также необходимо разобрать решения домашних задач.

Ученики, которые подготовили доклады к предыдущему уроку, но не успели рассказать, делают свои сообщения.

II. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Расчет изменения внутренней энергии.

2. Первый закон термодинамики.

1. Основным содержанием нового материала является определение способа расчета изменения внутренней энергии тел. Именно изменение внутренней энергии лучше характеризует поведение системы, чем конкретное значение этой энергии.

Обозначим изменение внутренней энергии через ΔU («дельта U»).

Под изменением внутренней энергии будем понимать разность между конечным и начальным значением энергии:

Очевидно, что если ΔU > 0, то внутренняя энергия увеличивается, если ΔU < 0, то энергия уменьшается.

В общем случае изменение AU может происходить либо в результате теплообмена, либо в результате совершения над системой работы.

Если внешние силы совершили работу А над системой, то:

ΔU = A.

Если при теплообмене система получила количество теплоты Q, то:

ΔU = Q.

Часто сама система совершает работу. Тогда:

А_с = -А.

Если система отдает при теплообмене количество теплоты Q_c, то внутренняя энергия системы уменьшается, то есть:

-ΔU = Q_c.

2. Для общего случая можно записать:

ΔU = A + Q.

Изменение внутренней энергии системы равно работе внешних сил над системой и количеству теплоты, полученному системой.

Данное выражение называют первым законом термодинамики.

III. Закрепление изученного

С целью закрепления изученного материала можно коллективно обсудить несколько качественных вопросов и задач по теме, например:

- Почему при работе пила нагревается?

- Приведите примеры превращения механической энергии во внутреннюю и наоборот.

- Частыми ударами молотка можно разогреть кусок металла. На что расходуется эта механическая энергия?

- Опишите превращения энергии, которые будут происходить при падении на пол пластилинового шарика.

- Троллейбус затормозил и остановился. В какой вид энергии превратилась кинетическая энергия троллейбуса?

- Стеклянный и оловянный шары падают с одинаковой высоты. Какой шар в результате падения нагреется сильнее?

Домашнее задание

1. § 7 учебника; вопросы и задания к параграфу.

2. Сборник задач В. И. Лукашика, Е. В. Ивановой, № 1007, 1008, 1010.