«Термодинамика идеального газа» icon

«Термодинамика идеального газа»





Название«Термодинамика идеального газа»
Дата конвертации31.03.2013
Размер69.2 Kb.
ТипДокументы
Тема: «Термодинамика идеального газа»

Задание 1. Повторите по учебнику или справочнику теоретический материал, заданный в таблице:


Перечень знаний по теме «Термодинамика идеального газа»

Элементы содержания по «Кодификатору»

Теоретический материал, который нужно повторить

2.2.1 Внутренняя энергия

Определения понятий внутренняя энергия тела, изменение внутренней энергии.

2.2.5 Работа в термодинамике

Определение понятий работа газа в термодинамике, изопроцессы (изотермический, изохорный, изобарный), теплоизолированная система, формула для расчета работы в изобарном процессе, геометрическая интерпретация работы в термодинамике для произвольного процесса (на диаграмме процесса в осях «давление» — «объем»)

2.2.6 Первый закон термодинамики

Определения понятий адиабатный процесс; формулировка и математическая запись первого закона термодинамики; уравнение первого закона термодинамики для изопроцессов

2.2.7 Второй закон термодинамики

Определение понятий обратимый процесс, необратимый процесс, циклический процесс; формулировка второго закона термодинамики его статистическое истолкование

2.2.8 КПД тепловой машины

Определение понятий тепловой двигатель, нагреватель, рабочее тело, холодильник, КПД теплового двигателя, идеальный тепловой двигатель, цикл Карно; градиентная модель и принцип действия теплового двигателя; определительная формула КПД теплового двигателя; формула для расчета КПД идеального теплового двигателя



Задание 2. Расшифруйте таблицу, в которой теоретический материал по термодинамике идеального газа представлен как система знаний.

1) Выделите модель рассматриваемого явления для общего случая и ее разновидности в различных процессах.

2) На каждой модели выделите газ в начальном и конечном состоянии и его характеристики.

3) Найдите среди уравнений те, которые указаны в перечне знаний, сопоставьте уравнение первого закона термодинамики и его частные случаи для различных процессов.


Система знаний «Термодинамика идеального газа»

Явление

Графическая модель

Закон

Нагревание (охлаждение) и/или расширение (сжатие) идеального газа при теплопередаче и совершении механической работы в изопроцессах





U = Q-Aг

U = νRT (одноатомный)

Аг = -Авнеш




pV=νRT


● изотермическом






Q=Aг (U =0)



● изобарном






U=Q – p(V2-V1)


p(V2-V1)=νR(T2-T1)



● изохорном







U = Q (Aг=0)



● адиабатном




U = -Aг (Q=0)




Задание 3. Расшифруйте таблицу, в которой теоретический материал по второму закону термодинамики представлен как система знаний.

1) Выделите на модели теплопередачи тело более нагретое и менее нагретое, поясните с помощью модели второй закон термодинамики.

2) Поясните принцип действия теплового двигателя по его модели.

3) Найдите среди уравнений и графиков те, которые указаны в перечне знаний.


Система знаний «Второй закон термодинамики. Тепловые двигатели»

Явление

Графическая модель

Уравнение

Теплопередача





Расширение и сжатие газа в тепловом двигателе



,






Задание 4. Установите элементы содержания по термодинамике идеального газа, которые требуют дополнительной отработки:

а) решите задачи первого варианта;

б) сверьте ответы и выделите те пункты, которые выполнены неверно;

в) сделайте работу над ошибками;

г) выполните выборочно второй вариант (те пункты, по которым имелись ошибки в первом варианте).

Вариант 1

I. В сосуде вместимостью 1 л под поршнем находится 0,2 г гелия при температуре 20˚С.

1) Какую работу совершит гелий при его изобарном нагревании до 60 °С?

2) Какова работа внешних сил?

3) Каково изменение внутренней энергии гелия?

4) Составьте выражение и рассчитайте значение количества теплоты этого процесса.

5) Каким будет изменение внутренней энергии гелия при таком нагревании, если поршень жестко закреплен?

6) Составьте выражение и найдите значение количества теплоты при изохорном нагревании гелия.

7) Найдите работу гелия в тепловом процессе, график которого приведен на рис. 1, если Q= 5 Дж.



Рис. 1

II. Температура нагревателя тепловой машины 120ºС, а холодильника 30ºС.

1) Рассчитайте КПД идеальной машины.

2) Найдите полезную работу, совершаемую машиной при получении количества теплоты 60 кДж.

3) Каково количество теплоты, отданное при этом холодильнику?

4) Рассчитайте мощность тепловой машины, если работа совершается за 30 с.

Вариант 2

I. В сосуде под поршнем находится 3 моль аргона при температуре 100°С.

1) Какую работу совершит аргон при его изобарном охлаждении до 0°С?

2) Какова работа внешних сил?

3) Каково изменение внутренней энергии аргона?

4) Составьте выражение и рассчитайте значение количества теплоты этого процесса.

5) Какую работу совершит аргон при сообщении ему такого же количества теплоты в изотермическом процессе?

6) Найдите изменение внутренней энергии аргона в тепловом процессе, изображенном на рис. 41, если ему сообщено количество теплоты 2 кДж.



Рис. 41

II. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 120ºС, а ее КПД 30%.

1) Найдите температуру холодильника.

2) Определите полезную работу, совершаемую машиной при получении количества теплоты 200 кДж.

3) Каково количество теплоты, отданное холодильнику?

4) Рассчитайте мощность тепловой машины, если работа совершается за 1 минуту.

Ответы

№ задания

I

1

2

3

4

5

6

7

Вариант 1

1,7 Дж

- 1,7 Дж

2,55 Дж

(5/2)νRΔT

4,25 Дж

2,55 Дж

1,7 Дж

5 Дж

Вариант 2

-2,5кДж

2,5 кДж

-3,75 кДж

Q=ΔU+Aг

-6,25 кДж

6,25 кДж

2 кДж






№ задания

II

1

2

3

4

Вариант 1

23%

13,8 кДж

46,2 кДж

460 Вт

Вариант 2

20С

60 кДж

140 кДж

1 кВт

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

«Термодинамика идеального газа» icon1. Термодинамика основные понятия и определения. Основные параметры состояния газов. Уравнения состояния идеального газа

«Термодинамика идеального газа» iconУравнение состояния идеального газа

«Термодинамика идеального газа» icon«Уравнение состояния идеального газа»

«Термодинамика идеального газа» iconТема : Уравнения состояния идеального газа

«Термодинамика идеального газа» iconУравнение состояния идеального газа. Изопроцессы

«Термодинамика идеального газа» iconПроверка уравнения состояния идеального газа

«Термодинамика идеального газа» iconКонтрольная работа №5 по теме: Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы

«Термодинамика идеального газа» iconКак изменяется внутренняя энергия идеального газа при изобарном сжатии?

«Термодинамика идеального газа» icon«Теплоёмкость идеального газа»
Экзаменационные билеты по физике для учащихся 10-х классов мбоу «Физико-математический лицей»

«Термодинамика идеального газа» iconУравнение состояния идеального газа
Вычислите массу воздуха в комнате объёмом 120 м3 при нормальных условиях. Молярная масса воздуха равна 0,029 кг/моль



База данных защищена авторским правом © 2018
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
поиск