Презентация "Внутренняя энергия. Работа и теплопередача как способы изменения внутренней энергии. Подготовка к ГИА" 10-11 класс

Внутренняя энергия. Работа и теплопередача как способы изменения внутренней энергии Подготовка к ГИА Учитель: Попова И.А. МОУ СОШ № 30 г. Белово Белово 2010 Цель:

• повторение основных понятий и формул, связанных с внутренней энергией, работой и теплопередачей, а также разбор задач различного уровня сложности в соответствии с кодификатором ГИА и планом демонстрационного варианта экзаменационной работы

Закон сохранения энергии в механических процессах:

• сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается постоянной.

Преобразование энергии при свободном падении в воздухе Закон сохранения энергии нарушается?

• Из-за трения тела о воздух (или при ударе) повышается его температура,
• а значит, увеличивается скорость теплового движения молекул, т.е. кинетическая энергия молекул тела (а не самого тела !)
• В данном случае механическая энергия переходит в другую форму энергии – внутреннюю!

Внутренняя энергия

• Внутренняя энергия вещества складывается из кинетической энергии всех атомов и молекул и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом;

Внутренняя энергия

Кинетическая энергия движущихся молекул

Потенциальная энергия взаимодействия молекул

Внутренняя энергия зависит

• Внутренняя энергия тела зависит наряду с температурой T также и от объема V;
• Внутренняя энергия тела может изменяться, если действующие на него внешние силы совершают работу (положительную или отрицательную).
• Внутренняя энергия характеризует тепловое состояние тела.

Температуры тела

Массы тела

Если работа совершается над телом, его внутренняя энергия увеличивается.

Если работу совершает само тело, его внутренняя энергия уменьшается.

Агрегатного состояния вещества

Внутренняя энергия тела в газообразном состоянии всегда больше его внутренней энергии в жидком, а тем более в твердом состоянии

Внутренняя энергия зависит от

Чем больше масса тела, тем больше его внутренняя энергия

Физические явления, влияющие на внутреннюю энергию

Нагревание

ТРЕНИЕ

Изменение внутренней энергии Теплопередача. Виды теплопередачи

• ТЕПЛОПЕРЕДАЧА (или теплообмен) - один из способов изменения внутренней энергии тела (или системы тел), при этом внутренняя энергия одного тела переходит во внутреннюю энергию другого тела без совершения механической работы.
• Теплота способна переходить только от тела с более высокой температурой к телу менее нагретому
• Теплообмен всегда протекает так, что убыль внутренней энергии одних тел всегда сопровождается таким же приращением внутренней энергии других тел, участвующих в теплообмене. Это является частным случаем закона сохранения энергии.

Вилы теплопередачи

Теплопроводность

Излучение

Конвекция

Рассмотрим задачи: Подборка заданий по кинематике (из заданий ГИА 2008-2010 гг.) ГИА-2010-7. Как изменяется внутренняя энергия вещества при кристаллизации?

1) увеличивается

2) не изменяется

3) уменьшается

4) может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от

кристаллической структуры тела

ГИА-2010-7. В кастрюле с водой, поставленной на электроплиту, теплопередача в воде осуществляется преимущественно

• излучением и конвекцией
• конвекцией и теплопроводностью
• теплопроводностью
• конвекцией

ГИА-2010-8. Кастрюлю с водой поставили на газовую плиту. Газ горит постоянно. Зависимость температуры воды от времени представлена на рисунке. Из графика можно сделать вывод, что

1) теплоемкость воды увеличивается

с течением времени

2) через 5 мин вся вода испарилась

3) при температуре 350 К вода отдает воздуху столько тепла, сколько получает от газа

4) через 5 мин теплоемкость воды достигла максимального значение

ГИА-2010-8. На рисунке приведен график зависимости температуры некоторой массы вещества от времени нагревания. Согласно графику

1) температура вещества прямо пропорциональна времени нагревания

2) в промежутке времени от 0 до t1 температура вещества повышается, а затем вещество кипит

3) в промежутке времени от 0 до t1 температура вещества повышается, а затем вещество плавится

4) в промежутке времени от 0 до t1 идет повышение температуры вещества, а в промежутке от t1 до t2 температура не меняется

(ЕГЭ 2002 г., Демо) А10. Внутренняя энергия гири увеличивается, если

• гирю поднять на 2 м
• гирю нагреть на 2о С
• увеличить скорость гири на 2 м/с
• подвесить гирю на пружине, которая растянется на 2 см

(ЕГЭ 2004 г., демо) А8. Теплопередача всегда происходит от тела с

• большим запасом количества теплоты к телу с меньшим запасом количества теплоты
• большей теплоемкостью к телу с меньшей теплоёмкостью
• большей температурой к телу с меньшей температурой
• большей теплопроводностью к телу с меньшей теплопроводностью

• увеличится или уменьшится в зависимости от давления газа в сосуде
• уменьшится при любых условиях
• увеличится при любых условиях
• не изменится

2005 г. А10 (КИМ). От каких макроскопических параметров зависит внутренняя энергия тела?

1. от температуры и объема тела

2. от температуры и скорости движения тела

3. от температуры тела и расстояния от тела до поверхности Земли

4. только от температуры тела

Литература

• ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ. Класс!ная физика //[Электронный ресурс]// http://class-fizika.ru/8_2.htm
• Гутник, Е. М., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / Е. М. Гутник, А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 302 с.
• Зорин, Н.И. ГИА 2010. Физика. Тренировочные задания: 9 класс / Н.И. Зорин. – М.: Эксмо, 2010. – 112 с. – (Государственная (итоговая) аттестация (в новой форме).
• Изменение внутренней энергии путем совершения работы. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов //[Электронный ресурс] // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/f53a2095-f74b-4ff4-ac6f-361d4344a481/8_74.swf
• Кабардин, О.Ф. Физика. 9 кл.: сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации за курс основной школы / О.Ф. Кабардин. – М.: Дрофа, 2008. – 219 с;
• НАГЛЯДНЫЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ПОСОБИЯ для проведения урока физики. Класс!ная физика для любознательных. //[Электронный ресурс]// http://class-fizika.ru/pos8.htm
• Перышкин, А. В., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 198 с.
• Перышкин, А. В., Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 196 с.
• Тепловые явления. Внуренняя энергия. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов //[Электронный ресурс] // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b7971-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/1_2.swf
• Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ГИА-9 2010 г. //[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/214/docs/
• Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ЕГЭ 2001-2010 //[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/92/docs/
• Физические процессы, влияющие на изменение внутренней энергии. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов //[Электронный ресурс] // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/61fd060a-7c48-4b39-9817-7d92a1924a49/8_71.swf
• Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ЕГЭ 2001-2010//[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/92/docs/