10 клас Gazovye zakony

1. Узагальнюючий урок
1
Підготували
Вчителі фізики
-Ліцею природничо наукового навчання
Жернокльов Володимир Миколайович
Жернокльова Людмила Олександрівна

2. 2
Що являється об’єктом вивчення МКТ? Ідеальний газ.
Що в МКТ називається
ідеальним газом?
Ідеальний газ – це газ,
взаємодією між молекулами в
якому можна знехтувати.
Які три
термодинамічних
параметри
використовуються для
того, щоб описати стан
ідеального газу?
Тиск, об’єм, температура.
Які рівняння зв’язують між собою всі
три термодинамічні параметри?
Рівняння стану ідеального газу.
Актуалізація знань

3. 3
Що називається ізопроцесами?
Ізопроцеси – процеси, щоІзопроцеси – процеси, що
протікають при незмінномупротікають при незмінному
значенні одного з параметрів.значенні одного з параметрів.
Які ізопроцеси ви знаєте?
Ізобарний
Ізохорний
Ізотермічний
Що називається
газовими законами?
Кількісна залежність між двома
макропараметрами при незмінному
значенні третього.
Актуалізація знань

4. 4
Рівняння Менделєєва-Клапейрона
PV=
m
M
RT
PV
T
= const
Рівняння Клапейрона
P1V1
T1
=
P2V2
T2
Основні термодинамічні
параметри
p [Па, паскаль] - тиск
V [м3
, кубічний метр] – об’єм
Т [К, кельвін] – термодинамічна
температура
m=const

5.  Рівняння, що зв’язує три макропараметри P,
V і T, яке характеризує стан даної маси газу
називають рівнянням стану(рівнянням
Менделєєва-Клапейрона).
5

6.  Ізотермічний процес
 Ізобарний процес
 Ізохорний процес
6

7.  Процес зміни стану термодинамічної системи
макроскопічних тіл при постійній температурі
називають ізотермічним.
 «термо» - (грецьке.) температура
7

8.  Для підтримки постійної температури газу
необхідно, щоб він міг обмінюватися
теплотою з великою системою –
термостатом. Інакше температура газу буде
змінюватись. Термостатом може бути
атмосферне повітря, якщо температура
його помітно не змінюється протягом
всього часу. Для підтримки постійної
температури процес зміни стану газу має
протікати повільно.
8

9. Роберт Бойль (англ.) – 1662г
Э. Маріотт (франц.) – 1676г
Для даної маси газу добуток тиску газу на
його об’м є величина постійна, якщо
температура газу не змінюється.
PV = const.
9

10. 10
Закон Бойля- Маріотта
Ізотермічний процес
T1=T2=T
p·v= constp1·V1=p2·V2
p
V
0
p
0 T
V
0 T
Ізотерми
T2
T1
T2>T1 Основне рівняння МКТ
p= n·k·T n=
N
V
N=const; k=const; T=const
р~
1
V
Застосування закону Бойля-Маріотта
Повітряний двигун
=>
Рівняння Клапейрона

11.  Закон справедливий для будь-яких газів та
їх сумішей.
 Відхилення від цього закону стають суттєвими
при досить високих тисках (в декілька сот раз
більших атмосферного) та при дуже низьких
температурах.
11

12.  Процес зміни стану термодинамічної системи
макроскопічних тіл при постійному об’ємі
називають ізохорним.
 “хорос”(грецьке) – об’єм
12

13.  Для даної маси газу відношення тиску газу до
температури є величина постійна, якщо об’єм
газу не змінюється.
 при V = constconst
Т
р
=
13

14. 14
Закон Шарля
Ізохорний процес
V1=V2=V
= const
p
T
0
V
0 T
V
0
p
V
V
p1
p2
Ізохори
=
p
T
p1
T1
p2
T2
=
T1
T2
=>
Основне рівняння МКТ
p= n·k·T n=
N
V
N=const; k=const; V=const
p~ T
V1
V2
V1>V2
Рівняння Клапейрона

15. Тиск газу залежить від числа ударів молекул об
стінки посудини.
При підвищенні температури швидкість руху
молекул збільшується, число ударів молекул об
стінки посудини збільшується, і, значить, тиск
збільшується.
При зниженні температури швидкість руху
молекул зменшується, число ударів молекул об
стінки посудини зменшується, і, значить, тиск
зменшується.
15

16.  Ізобарний процес – процес зміни стану
певної маси газу при постійному тиску.
“барос”(грецьке) – тиск.
16

17.  Для даної маси газу при постійному
тиску відношення об’єму газу до його
температури є величина постійна.
const
T
V
=
17

18. 18
Закон Гей-Люссака
Ізобарний процес
p1=p2=p
= const
V
T
0
p
0 T
p
0 V
V1
V2
p
p
Ізобари
T1
=
V
T
V1
T1
V2
T2
=
T1
T2
=>
Основне рівняння МКТ
p= n·k·T n=
N
V
N=const; k=const; p=const
V~ T
p2>p1
p2
p1
Рівняння Клапейрона

19. 19
Узагальнення
PV = m/M·RT
‫ט‬ = m/M
‫ט‬ = const
P1V1 = P2V2
T1 T2
V1 = V2
T1 T2
P1V1 = P2V2
P1 = P2
T1 T2
V = constT = const
P = const

20. 20
Задвдання №1. ЗаповнітьЗадвдання №1. Заповніть узагальнюючу таблицюузагальнюючу таблицю
ПроцесПроцес
m=constm=const
M=constM=const
ЗаконЗакон ГрафікиГрафіки
ІзотермічнийІзотермічний
T=constT=const
ІзобарнийІзобарний
p=constp=const
ІзохорнийІзохорний
V=constV=const

21. 21
Узагальнююча таблицяУзагальнююча таблиця
ПроцесПроцес
m=constm=const
M=constM=const
ЗаконЗакон ГрафікиГрафіки
ІзотермічнийІзотермічний
T=constT=const ppV=constV=const
ІзобарнийІзобарний
p=constp=const
ІзохорнийІзохорний
V=constV=const
p
V0
p
T0
V
T0
V
T0
p
T0
p
V0
p
T0
V
T0
p
V0
V
T
-- = conscons
tt
P
T
conscons
tt
=

22. Варіант 1
Ізотермічному процесі?
22
Варіант 2
ізобарному процесі?
А. Б. В. Г.
Т Vp m
Який із макроскопічних параметрів залишаєтьсяЯкий із макроскопічних параметрів залишається
постійним при …постійним при …
№2.1

23. Варіант 1Варіант 1
23
A.A. P V = constP V = const
ББ.. PP
VV
= const= const
ВВ.. VV ТТ = const= const
ГГ.. VV
TT
= const= const
Яка з формул описує законЯка з формул описує закон
ВаріантВаріант 22
Бойля-Маріотта?Бойля-Маріотта? Гей-Люсака?Гей-Люсака?
№2.2

24. Варіант 1
Ізобарний процес?
24
Варіант 2
Ізотермічний процес?
А.
Б.
В.
Г.
Менделєєв, Клапейрон
Яким вченим належить закон, що описує …Яким вченим належить закон, що описує …
Шарль
Бойль, Маріотт
Гей- Люссак
№2.3

25. Варіант 1
ізохорному процесу?
25
Варіант 2
ізотермічному?
А. Б. В. Г.
р р
Т V VV
р T
Який графік відповідаєЯкий графік відповідає
№2.4

26. Варіант 1
26
Варіант 2
В
. p
А
. p
V
Г.
V
p
V
Б.
p
V
На якому з малюнків А, Б, В, Г зображений процес,На якому з малюнків А, Б, В, Г зображений процес,
що відповідає даному графіку?що відповідає даному графіку?
p
TT
V
№2.5

27. 27
«Знати фізику – означає
вміти розв’язувати
задачі» Энріко Фермі

28. 28

29. А1. Яка температура 8 г кисню, що займає
об’єм 2,1 літри при тиску 200 кПа? (М = 32 ×
10-3
кг/моль; R = 8,3 Дж/моль к)
29
1. -73 о
С
2. 302 о
К
3. 73 о
С
4. 400 о
К

30. А1. Відповідь №1
30
pV =
mRT
M
pVM = mRT
T =
pVM
mR
=
2 * 105
Па * 2,1 * 10-3
м3
*32 * 10-3
кг/моль
8*10-3
кг * 8,3 дж/моль к
=
= 200 о
К
t0
= 2000
– 2730
= -730
C

31.  А2. На малюнку зображено цикл, що виконують з
ідеальним газом. Кількість речивини газу
постійна. Ізобарному нагріванню відповідає
ділянка.
31
1. AB
2. CD
3. BC
4. DA
Відповідь №1

32. А3. Тиск незмінної кількості ідеального газу
зменшився в 2 рази. Температура газу зменшилась
в 4 рази. Як змінився при цьому об’єм газу.
32
1. Збільшився в 2 рази
2. Зменшився в 2 рази
3. Збільшується в 8 раз
4. Зменшується в 8 раз

33.  А3. Відповідь №2
33
P1V1
T1
P2V2
T2
=
P1V1
T1
= P1V24
2T1
V1 = 2V2
V2 = V1/2

34. А4. На VT діаграмі зображена залежність постійної
маси ідеального газу від абсолютної температури.
Як змінюється тиск в процесі 1-2-3.
34
1. На 1-2 і 2-3 збільшується
2. На 1-2 і 2-3 зменшується
3. На 1-2 зменшується, на 2-3
залишається незмінним
4. На 1-2 не змінюється, на 2-3
збільшується

35.  А4. Відповідь 3.
35
1-2 V = const
2-3 p = const
T↓ => p↓

36.  А5. Постійну массу ідеального газу переводять зі
стану 1 в стан 3, як показано на малюнку. Якщо в
стані 1 температура газу була рівна 100о
К, то в
стані 3 вона стане рівною:
36
1. 600о
К
2. 300о
К
3. 100о
К
4. 150о
К

37.  А5. Відповідь 1.
37
1-2 p = const V↑ в 3 => T ↑ в 3 => T2 = 3000
K
2-3 V = const P↑ в 2 => T ↑ в 2 => T3 = 6000
K

38. B1. В закритій посудині постійного об’єму знаходиться
ідеальний газ. Як змінюються при охолодженні газу
слідуючі величини: тиск газу, його густина і внутрішня
енергія. Для кожної величини визначте відповідний
характер її зміни.
1) збільшується 2) зменшується 3) не змінюється. Запишіть
відповіді в таблицю вибрані цифри для кожної фізичної
величини. Цифри можуть повторюватись.
Тиск газу Густина газу Внутрішня енергія
2 3 2 38
Частина B

39. Таблиця відповідей
А1 А2 А3 А4 А5
1 1 2 3 1
39
B1 232

40. 40
Рефлексія.
Самооцінка за работу на уроці:
Тема засвоєна на:
 Відмінно
 Добре
 Задовільно.
Труднощі при виконанні завдання :
 Вивчення нових термінів
 Групова робота над завданням
 Відповіді на питання по тесту.
Як вирішую труднощі:
 Самостійно
 Запитаю у однокласника
 Запитаю у вчителя.
Самооцінка за роботу на уроці:
 Відмінно
 Добре
 Задовільно
 Незадовільно

41. 41