Презентация на тему: ТЕРМОДИНАМИКА

ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
Внутренняя энергия
ТЕРМОДИНАМИКА
Внутренняя энергия идеального одноатомного газа
Внутренняя энергия идеального одноатомного газа
Внутренняя энергия идеального двухатомного газа
ТЕРМОДИНАМИКА
Решение задач
Способы изменения внутренней энергии тела Δ U
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ
ТЕРМОДИНАМИКА
Начертите таблицу по образцу
Нагревание.
Парообразование (конденсация)
Плавление (кристаллизация)
Сгорание топлива.
Решение задач
ТЕРМОДИНАМИКА
Работа в термодинамике
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
Первый закон термодинамики
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ı закон термодинамики
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
Решение задач
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
1/70
Средняя оценка: 4.2/5 (всего оценок: 67)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (2630 Кб)
1

Первый слайд презентации

ТЕРМОДИНАМИКА

Изображение слайда
2

Слайд 2

Термодинамика – раздел физики, изучающий возможности использования внутренней энергии тел для совершения механической работы. Выводы термодинамики опираются на совокупность опытных фактов и не зависят от наших знаний о внутреннем устройстве вещества, хотя в целом ряде случаев термодинамика использует молекулярно-кинетические модели для иллюстрации своих выводов.

Изображение слайда
3

Слайд 3

С точки зрения молекулярно-кинетической теории внутренняя энергия вещества = кинетическая энергия всех атомов и молекул + потенциальная энергия их взаимодействия Внутренняя энергия

Изображение слайда
4

Слайд 4: Внутренняя энергия

Определение: Внутренняя энергия тела – это сумма кинетической энергии хаотического теплового движения частиц (атомов и молекул) тела и потенциальной энергии их взаимодействия Обозначение: U Единицы измерения: [ Дж ]

Изображение слайда
5

Слайд 5

В каких процессах и каким образом может изменяться внутренняя энергия? При изменении температуры тела При химических реакциях и изменениях агрегатного состояния вещества При ядерных реакциях ВЫВОД: внутренняя энергия U тела определяется макроскопическими параметрами, характеризующими состояние тела.

Изображение слайда
6

Слайд 6: Внутренняя энергия идеального одноатомного газа

число молекул кинетическая энергия одной молекулы (N A k = R)

Изображение слайда
7

Слайд 7: Внутренняя энергия идеального одноатомного газа

Изображение слайда
8

Слайд 8: Внутренняя энергия идеального двухатомного газа

Газ называется двухатомным, если каждая его молекула состоит из двух атомов.

Изображение слайда
9

Слайд 9

Так как - уравнение Клапейрона – Менделеева, то внутренняя энергия: - для одноатомного газа - для двухатомного газа.

Изображение слайда
10

Слайд 10: Решение задач

Сборник задач Рымкевича № 620, 624

Изображение слайда
11

Слайд 11: Способы изменения внутренней энергии тела Δ U

Совершение работы (А) над самим телом телом (газом) Δ U Δ U Теплопередача ( Q) - процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом

Изображение слайда
12

Слайд 12

Виды теплопередачи: , Я , , Ч=В 5 , , , К=П , К=Е Л , , теплопроводность конвекция излучение

Изображение слайда
13

Слайд 13

- процесс передачи внутренней энергии от одной части тела к другой, без переноса вещества Рис 1. Нагревание ложки в горячем чае – пример теплопроводности. Теплопроводность

Изображение слайда
14

Слайд 14

Рис 2. Перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым. Теплопроводность

Изображение слайда
15

Слайд 15

шерсть, волосы, перья птиц, бумага, пробка, стекло, керамика, древесина, солома, опилки, воздух, жидкости, газы металлы: медь, серебро, золото, железо и др. вакуум Теплопроводность Хорошая Плохая Самая низкая

Изображение слайда
16

Слайд 16

Теплопроводность ► в твердых телах, жидкостях и газах; ► само вещество не переносится; ► приводит к выравниванию температуры тела; ► разные тела – разная теплопроводность. Особенности:

Изображение слайда
17

Слайд 17

Конвекция - перенос энергии самими струями жидкости или газа. Рис 3. Конвекция в жилых комнатах.

Изображение слайда
18

Слайд 18

Конвекция Рис 4. Конвекция: вращение бумажной вертушки.

Изображение слайда
19

Слайд 19

Конвекция ► возникает в жидкостях и газах, невозможна в твердых телах и вакууме; ► само вещество переносится; ► нагревать вещества нужно снизу. Особенности:

Изображение слайда
20

Слайд 20

Излучение - перенос энергии в виде электромагнитных волн. Рис 5. Излучение энергии Солнца на Землю.

Изображение слайда
21

Слайд 21

тело со светлой поверхностью тело с темной поверхностью медленнее нагревается Рис 6. Поглощение и отражение энергии темными и светлыми поверхностями. излучаемое тело Излучение быстрее нагревается

Изображение слайда
22

Слайд 22

Излучение ► происходит в любом веществе; ► чем выше температура тела, тем интенсивнее излучение; ► происходит в вакууме; ► темные тела лучше поглощают излучение, чем светлые и лучше излучают. Особенности:

Изображение слайда
23

Слайд 23

Поиграем

Изображение слайда
24

Слайд 24

В каком доме теплее зимой, если толщина стен одинакова? теплее в деревянном доме, так как дерево содержит 70% воздуха, а кирпич 20%. Воздух — плохой проводник тепла. В последнее время в строительстве применяют «пористые» кирпичи для уменьшения теплопроводности. Ответ:

Изображение слайда
25

Слайд 25

мальчику, сидящему у печки, энергия в основном передается теплопроводностью. Каким способом происходит передача энергии от источника тепла к мальчику? Ответ:

Изображение слайда
26

Слайд 26

Какими способами происходит передача энергии от источника тепла к мальчику? мальчику,  лежащему  на песке, энергия от солнца передается   излучением,   а   от   песка теплопроводностью. Ответ:

Изображение слайда
27

Слайд 27

В каком из этих вагонов перевозят скоропортящиеся продукты? Почему? скоропортящиеся продукты перевозят в вагонах, окрашенных в белый цвет, так как такой вагон в меньшей степени нагревается солнечными лучами. Ответ:

Изображение слайда
28

Слайд 28

Почему водоплавающие птицы и другие животные не замерзают зимой? мех, шерсть, пух обладают плохой теплопроводностью ( наличие между волокнами воздуха), что позволяет телу животного сохранять вырабатываемую организмом энергию и защищаться от охлаждения. Ответ:

Изображение слайда
29

Слайд 29

Почему оконные рамы делают двойными? между рамами содержится воздух, который обладает плохой теплопроводностью и защищает от потерь тепла. Ответ:

Изображение слайда
30

Слайд 30

м п е р а т у р а т е и Величина, от которой зависит интенсивность излучения. л у ч е н и е з т е п л о п е р е д а ч а л о с н ц е в о з д у х е р а б о т а м с е р е б р о у у к а в э н е р г и я к о н в е к ц и я Вид теплопередачи, который может осуществляться в полном вакууме. Процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом. Основной источник энергии на Земле. Процесс превращения одного вида энергии в другой. Смесь газов. Обладает плохой теплопроводностью. Металл, имеющий самую хорошую теплопроводность. Величина, обладающая свойством сохранения. Вид теплопередачи, который сопровождается переносом вещества. Разреженный газ. Кроссворд

Изображение слайда
31

Слайд 31: КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ

Изображение слайда
32

Слайд 32

Количество теплоты – это энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче. Количество теплоты – мера изменения внутренней энергии. Обозначение - Q Единица количества теплоты – 1 Джоуль.

Изображение слайда
33

Слайд 33: Начертите таблицу по образцу

Процесс Формула Обозначение физических величин Нагревание или охлаждение Кипение или конденсация Плавление или кристаллизация Сгорание топлива

Изображение слайда
34

Слайд 34: Нагревание

Удельная теплоёмкость – это величина, численно равная количеству теплоты, которое получает или отдаёт вещество массой 1 кг. при изменении его температуры на 1 К. С = Дж/кг∙К Q = c ∙m (t₂- t₁)

Изображение слайда
35

Слайд 35: Парообразование (конденсация)

Величина, численно равная количеству теплоты, необходимому для превращения при постоянной температуре жидкости массой 1кг в пар, называют удельной теплотой парообразования. r = Дж/кг. Q = r ∙ m

Изображение слайда
36

Слайд 36: Плавление (кристаллизация)

Величина, численно равная количеству теплоты, необходимому для превращения кристаллического вещества массой 1кг при температуре плавления в жидкость, называется удельной теплотой плавления. λ = Дж/кг. Q = λ∙ m Плавление (кристаллизация)

Изображение слайда
37

Слайд 37: Сгорание топлива

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1кг, называется удельной теплотой сгорания топлива. q - Дж/кг. Q = q∙m Сгорание топлива.

Изображение слайда
38

Слайд 38: Решение задач

Изображение слайда
39

Слайд 39

Расчет работы в термодинамике

Изображение слайда
40

Слайд 40: Работа в термодинамике

Работа газа: ( А  - Работа, которую совершает сам газ) Работа внешних сил: ( А- работа совершаемая внешними телами над газом) Работа А, совершаемая внешними телами над газом, отличается от работы А' самого газа только знаком:

Изображение слайда
41

Слайд 41

Используя уравнение Менделеева-Клапейрона, получим :

Изображение слайда
42

Слайд 42

Три различных пути перехода из состояния (1) в состояние (2). Во всех трех случаях газ совершает разную работу, равную площади под графиком процесса. Процессы, изображенные на рисунке, можно провести и в обратном направлении; тогда работа A просто изменит знак на противоположный. Процессы такого рода, которые можно проводить в обоих направлениях, называются обратимыми Работа газа

Изображение слайда
43

Слайд 43

Работа при изменении объема При расширении работа газа положительна. A = p  V - работа газа При сжатии - отрицательна. A ' = ‒ p  V - работа внешних сил.

Изображение слайда
44

Слайд 44

Работа при циклических процессах Полная работа за цикл А = А 1 + А 2 р V V 1 V 2 В D Е 0 С • • А 1 > 0 р V V 1 V 2 В D Е 0 С • • А 2 < 0

Изображение слайда
45

Слайд 45

р V V 1 V 2 В D Е 0 С • • При осуществлении кругового процесса в направлении ВС D ЕВ работа газа за цикл - положительна А При осуществлении кругового процесса в направлении ВЕ D СВ работа газа за цикл - отрицательна Работа совершается за счет количества теплоты, получаемого газом от нагревателя Работа газа совершается за счет уменьшения его внутренней энергии

Изображение слайда
46

Слайд 46: Первый закон термодинамики

Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе Количество теплоты, переданное системе, идёт на изменение её внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами

Изображение слайда
47

Слайд 47

Первый закон термодинамики является обобщением опытных фактов. Согласно этому закону, энергия не может быть создана или уничтожена; она передается от одной системы к другой и превращается из одной формы в другую. Важным следствием первого закона термодинамики является утверждение о невозможности создания машины, способной совершать полезную работу без потребления энергии извне и без каких-либо изменений внутри самой машины. Такая гипотетическая машина получила название вечного двигателя (perpetuum mobile) первого рода. Многочисленные попытки создать такую машину неизменно заканчивались провалом. Любая машина может совершать положительную работу A над внешними телами только за счет получения некоторого количества теплоты Q от окружающих тел или уменьшения Δ U своей внутренней энергии.

Изображение слайда
48

Слайд 48

АДИАБАТНЫЙ ПРОЦЕСС

Изображение слайда
49

Слайд 49

Наряду с изохорным, изобарным и изотермическим процессами в термодинамике часто рассматриваются процессы, протекающие в отсутствие теплообмена с окружающими телами. Сосуды с теплонепроницаемыми стенками называются адиабатическими оболочками. Процессы расширения или сжатия газа, протекающие в отсутствие теплообмена ( Q  = 0) называются адиабатными или адиабатическими.

Изображение слайда
50

Слайд 50

На плоскости ( p,  V ) процесс адиабатического расширения (или сжатия) газа изображается кривой, которая называется адиабатой. При адиабатическом расширении газ совершает положительную работу ( A  > 0); поэтому его внутренняя энергия уменьшается (Δ U  < 0). Это приводит к понижению температуры газа. Вследствие этого давление газа при адиабатическом расширении убывает быстрее, чем при изотермическом расширении ИЗОТЕРМА р V АДИАБАТА 0

Изображение слайда
51

Слайд 51

Опыт "воздушное огниво". Возьмем толстостенный стеклянный цилиндр с поршнем. На дно цилиндра насыплем измельченной "серы" от спичек. Резко ударив по рукоятке, мы сильно сожмем воздух. В результате он нагревается настолько сильно, что серный порошок воспламеняется.

Изображение слайда
52

Слайд 52

Опыт "туман в бутыли". Для него нам потребуются бутыль и насос, изображенные на рисунке. Прежде чем вставить пробку, в бутыль наливают немного воды и несколько раз встряхивают, чтобы воздух внутри стал влажным. Придерживая пробку рукой, накачивают воздух. Когда пробка готова выскочить, накачивание прекращают и ожидают 5-10 минут, чтобы воздух в бутыли охладился до комнатной температуры (так как при совершении над ним работы он нагрелся). При отпускании пробки она вылетает, и в бутыли образуется туман!

Изображение слайда
53

Слайд 53

ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ К РАЗЛИЧНЫМ ПРОЦЕССАМ

Изображение слайда
54

Слайд 54

Про- цесс Постоянные Изменение внутренней энергии Запись 1-го закона Термо - динамики Физический смысл График Начертите таблицу по образцу

Изображение слайда
55

Слайд 55: ı закон термодинамики

Q  = Δ U  +  A Изобарный процесс A = p  V Изотермический процесс Изменение внутренней энергии

Изображение слайда
56

Слайд 56

Процесс Постоянные Изменение внутренней энергии Запись 1-го закона термодинамики Физический смысл Изотермическое расширение m=const M=const T=const pV=const ΔΤ = 0  U=0 U= const Q = A ' Изотермический процесс не может происходить без теплопередачи. Все количество теплоты, переданное системе, расходуется на совершение этой системой механической работы. Изотермическое сжатие m=const M=const T=const pV=const ΔΤ = 0  U=0 U=const Q = – A Изотермический процесс не может происходить без теплопередачи. Вся работа внешних сил выделяется в виде тепла. Изотермический процесс

Изображение слайда
57

Слайд 57

Первое начало термодинамики для изотермического процесса.

Изображение слайда
58

Слайд 58

m=const M=const V=const m=const M=const V=const Процесс Постоянные Изменение внутренней энергии Запись 1-го закона термодинамики Физический смысл Изохорное нагревание m=const M=const V=const p  T U  U>0 A = 0 Q =  U Все количество теплоты, переданное системе, расходуется на увеличение ее внутренней энергии. Изохорное охлаждение m=const M=const V=const p  T U  U<0 A = 0 Q =  U<0 Система уменьшает свою внутреннюю энергию, отдавая тепло окружающим телам. Изохорный процесс

Изображение слайда
59

Слайд 59

Первое начало термодинамики для изохорного процесса.

Изображение слайда
60

Слайд 60

m=const M=const p=const Процесс Постоянные Изменение внутренней энергии Запись 1-го закона термодинамики Физический смысл Изобарное расшире ние (нагрева ние ) m= const M= const p= const V  T U  U>0 Q =  U+A'  U = Q-А'>0 Количество теплоты, переданное системе, превышает совершенную ею механическую работу. Часть тепла расходуется на совершение работы, а часть – на увеличение внутр. энергии. Изобарное сжатие (охлаждение) m=const M=const p=const V  T U  U<0  U = Q+A<0 Q <0 Количество теплоты, отдаваемое системой, превышает работу внешних сил. Часть тепла система отдает за счет уменьшения внутр. энергии. Изобарный процесс

Изображение слайда
61

Слайд 61

Первое начало термодинамики для изобарного процесса.

Изображение слайда
62

Слайд 62

Адиабатный процесс Процесс Постоянные Изменение внутренней энергии Запись 1-го закона термодинамики Физический смысл Адиабатное расши рение m = const M = const  U<0 UT Q = 0 A' > 0  U= ‒ A' < 0 A '= ‒  U Система совершает механическую работу только за счет уменьшения своей внутренней энергии. Адиабатное сжатие m = const M = const  U>0 UT Q=0 A>0  U = A Внутренняя энергия системы увеличивается за счет работы внешних сил.

Изображение слайда
63

Слайд 63

Первое начало термодинамики для адиабатного процесса.

Изображение слайда
64

Слайд 64: Решение задач

Изображение слайда
65

Слайд 65

Тепловые двигатели – устройства, превращающие внутреннюю энергию топлива в механическую. Виды тепловых двигателей

Изображение слайда
66

Слайд 66

Принцип действия тепловых двигателей Т 1 – температура нагревателя Т 2 – температура холодильника Q 1 – количество теплоты, полученное от нагревателя Q 2 – количество теплоты, отданное холодильнику

Изображение слайда
67

Слайд 67

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя – отношение работы А ’, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

Изображение слайда
68

Слайд 68

где работа, совершаемая двигателем тогда КПД всегда меньше единицы, так как у всех двигателей некоторое количество теплоты передаётся холодильнику При двигатель не может работать

Изображение слайда
69

Слайд 69

Максимальное значение КПД тепловых двигателей (цикл Карно):

Изображение слайда
70

Последний слайд презентации: ТЕРМОДИНАМИКА

Отрицательные последствия использования тепловых двигателей: Потепление климата Загрязнение атмосферы Уменьшение кислорода в атмосфере Решение проблемы: Вместо горючего использовать сжиженный газ. Бензин заменить водородом. Электромобили. Дизели. На тепловых электростанциях использовать скрубберы, в которых сера связывается с известью. Сжигание угля в кипящем слое. Двигатель КПД, % Паровая машина 1 Паровоз 8 Карбюрато- рный двигатель 20 - 30 Газовая турбина 36 Паровая турбина 35 - 46 Ракетный двигатель на жидком топливе 47 КПД тепловых двигателей

Изображение слайда