Яким способом можна змінити внутрішню енергію

✅Способи зміни внутрішньої енергії тіла

Внутрішня енергія тіла не є якоюсь постійною величиною. У одного і того ж тіла вона може змінюватися.

При підвищенні температури внутрішня енергія тіла збільшується, оскільки збільшується середня швидкість руху молекул.

Отже, зростає кінетична енергія молекул цього тіла. Зі зниженням температури, навпаки, внутрішня енергія тіла зменшується.

Таким чином, внутрішня енергія тіла змінюється при зміні швидкості руху молекул.

Спробуємо з’ясувати, яким способом можна збільшити або зменшити швидкість руху молекул. Для цього виконаємо наступний досвід. Зміцнимо тонкостінну латунну трубку на підставці. Наллємо в трубку трохи ефіру і закриємо пробкою.

Потім трубку обів’ємо мотузкою і почнемо швидко рухати її то в один бік, то в інший. Через деякий час ефір закипить, і пар виштовхне пробку. Дослід показує, що внутрішня енергія ефіру збільшилася: адже він нагрівся і навіть закипів.

Збільшення внутрішньої енергії відбулося в результаті здійснення роботи при натиранні трубки мотузкою.

Нагрівання тіл відбувається також при ударах, розгинанні і згинанні, тобто при деформації. Внутрішня енергія тіла у всіх наведених прикладах збільшується.

Отже, внутрішню енергію тіла можна збільшити, здійснюючи над тілом роботу.

Якщо ж роботу здійснює саме тіло, то його внутрішня, енергія зменшується.

Проробимо наступний дослід

У товстостінний скляний посуд, закритий пробкою, накачаємо повітря через спеціальний отвір в ній.

Через деякий час пробка вискочить з посудини. У момент, коли пробка вискакує з посудини, утворюється туман. Його поява означає, що повітря в посудині стало холодніше. Стиснене повітря, яке знаходиться в посудині, при виштовхуванні пробки назовні здійснює певну роботу. Цю роботу воно здійснює за рахунок своєї внутрішньої енергії, яка при цьому зменшується. Судити про зменшення внутрішньої енергії можна по охолодженню повітря в посудині.

Отже, внутрішню енергію тіла можна змінити шляхом здійснення роботи.

Внутрішню енергію тіла можна змінити і іншим способом, без здійснення роботи. Наприклад, вода в чайнику, поставленому на плиту, закипає. Повітря і різні предмети в кімнаті нагріваються від радіатора центрального опалення, дахи будинків нагріваються променями сонця і т. д. У всіх цих випадках підвищується температура тіл, а значить, збільшується їх внутрішня енергія. Але при цьому робота не здійснюється.

Значить, зміна внутрішньої енергії може відбуватися не тільки в результаті здійснення роботи.

Як можна пояснити збільшення внутрішньої енергії в цих випадках?

Розглянемо наступний приклад.

Опустимо у склянку з гарячою водою металеву спицю. Кінетична енергія молекул гарячої води більше кінетичної енергії частинок холодного металу. Молекули гарячої води при взаємодії з частинками холодного металу будуть передавати їм частину своєї кінетичної енергії.

В результаті цього енергія молекул води в середньому буде зменшуватися, а енергія частинок металу буде збільшуватися. Температура води зменшиться, а температура металевої спиці поступово збільшиться. Через деякий час їх температури вирівняються. Цей дослід демонструє зміну внутрішньої енергії тіл.

Отже, внутрішню енергію тіл можна змінити шляхом теплопередачі.

Процес зміни внутрішньої енергії без здійснення роботи над тілом або самим тілом називається теплопередачею. Теплопередача завжди відбувається в певному напрямку: від тіл з більш високою температурою до тіл з більш низькою.

Коли температури тіл вирівняються, теплопередача припиняється.

Внутрішню енергію тіла можна змінити двома способами: здійснюючи механічну роботу або теплопередачу.

Теплопередача, своєю чергою, може здійснюватися:

  • теплопровідністю;
  • конвекцією;
  • випромінюванням.

Источник

Внутрішня енергія та

Дата конвертації 10.01.2019
Розмір 1.08 Mb.
Тип Регламент
    Навігація по даній сторінці:
  • Хто наважиться стверджувати, що ми знаємо все, що може бути пізнано Г.Галілей Хід уроку
  • Види роботи на уроці Бали
  • Картка самооцінювання Додаток №2 Розгадування ребусів
  • Додаток №3 «З» — Знаємо
  • «З» — Знаємо «Х»-Хочемо дізнатися «Д»- Дізналися
  • «З» — Знаємо «Х» — Хочемо дізнатися «Д»- Дізналися
8 клас

Тема: Внутрішня енергія та

способи її зміни.

Після цього заняття учні зможуть

  • Пояснювати поняття «внутрішня енергія», «кількість теплоти», «теплопередача», «робота»;
  • з’ясовувати, коли змінюється внутрішня енергія;
  • розрізняти внутрішню і механічну енергію;
  • пояснювати, якими способами можна змінити внутрішню енергію тіла

Підручник «Фізика 8», автор Бар’яхтар В.Г. Збірник задач «Фізика 8»,автор Ненашев І.Ю., ребуси (слайд), проектор, екран,дошка, пробірка,вода, пробка, папір, термометр, свинцева кулька, свинцева пластинка.

Регламент уроку

  1. Вступна частина — до 5-7 хв.
  2. Основна частина — до 30-32 хв.
  3. Підсумкова частина — до 10 хв.

Хто наважиться стверджувати,

що ми знаємо все, що може бути пізнано?

Учням пропонується фізичний диктант із взаємоперевіркою.

Кожна правильна відповідь оцінюється 1 балом.

  1. Стан теплової рівноваги характеризує…(температура)
  2. Температура-це міра…(середньої кінетичної енергії руху частинок)
  3. Хаотичний рух частинок тіла називається. (тепловим рухом)
  4. Тверді тіла, рідини і гази під час нагрівання зазвичай…(розширюються)
  5. Коли тіло охолоджується, то відстань між його частинами..(зменшується)

Бали учні заносять у картку самооцінювання (додаток №1).
2)Розгадування ребусів до слів «Кельвін», «Цельсій» (додаток №2).

3)Вправа «ЗУСТРІЧ ІЗ СЛУЖНИЦЯМИ» (слайд)

Є в мене шість служниць

І все, що бачу я навколо,

Усе від них я знаю.

Вони на запит мій

І звуть їх: Як і Чому,

Хто, Що, Коли і Де.

Ці слуги завітали сьогодні до нас:

Як вимірювати температуру власного тіла?

Чому неможливо точно оцінити температуру тіла за допомогою відчуттів?

Хто швидше назве види термометрів?

Що таке температура?

Коли ми знімаємо покази термометра, то визначаємо температуру тіла чи температуру самого тіла?

Де використовуються металеві термометри?

Визначає , показує, допомагає.

Показує власну температуру

Енергія

Механічна, внутрішня.

Зберігається, перетворюється, використовується.

Якщо тіло (або система тіл) може виконати механічну роботу, то кажуть, що воно має енергію.

Величина
З метою мотивації навчальної діяльності вчитель пропонує спостерігати за дослідом і дати відповідь на запитання.

Дослід: налийте в пробірку небагато води і виміряйте її температуру. Закрийте пробірку пробкою, обгорніть пробірку папером і енергійно збовтуйте воду в пробірці 30-40 с. Відкрийте пробірку і знову виміряйте температуру.

Запитання:

  • Чи змінилася температура води?
  • Чому температура води змінилася?
  • Хто це може пояснити з точки зору молекулярної теорії?

Після відповідей учнів вчитель оголошує тему уроку та його очікувані результати. З метою створення мотивації в учнів, вчитель пропонує пригадати те, що вони вже знають про енергію, про що хотіли б дізнатися більше і пропонує учням заповнити перший стовпчик таблиці «З-Х-Д»(додаток №3).

Ця робота має зайняти 3 хв.

Продовжуючи вивчення матеріалу, вчитель демонструє дослід із свинцевою кулею і пропонує дати відповідь на запитання:

  • Які перетворення енергії відбуваються?
  • Куля вдарилась і зупинилась і відносно плити в цей момент повна механічна енергія дорівнює 0. Чи означає це, що енергія, яку мала куля до цього, безслідно зникла?
  • Які зміни відбулися із кулею і плитою?

Вчитель пропонує учням ознайомитися з новим матеріалом за підручником §3(п.1), продовжуючи заповнення таблиці «З-Х-Д» (додаток №3)(до 5хв).

Потім учні обґрунтовують залежність внутрішньої енергії від температури і агрегатного стану речовини. Наводять приклади. Формулюють відмінності.

Вчитель: Уявіть собі, що ви дуже змерзли в руки. Запропонуйте способи, як швидко їх зігріти (учні пропонують: потерти долоні одна об одну; притулити до теплої батареї; подути на них теплим повітрям тощо…)

Спробуємо разом пояснити з точки зору молекулярної теорії дослід, що виконали під час мотивації (учні пояснюють).

Внутрішню енергію тіла можна збільшити, виконуючи над ним роботу.

Підтвердженням цього є численні спостереження і досліди. Наводимо приклади, аналізуємо і обмінюємось думками(до 5хв).
Вчитель пропонує дізнатись самостійно про інший спосіб зміни внутрішньої енергії, працюючи з наступною частиною тексту (§4,п.1) із застосуванням методу опорних слів. Учні об’єднуються в пари і, читаючи текст, виписують з нього по одному – два ключових слова до кожної ідеї тексту. Далі учні мають стисло переказати одне одному зміст прочитаного, користуючись записами (до 7хв).

На стікерах записати літери слова «внутрішнє». Літери розмістити хаотично на дошці. Учні повинні скласти слово з даних літер, а потім, відповідати на запитання, що записані на зворотній стороні стікера, обговорити це слово (по черзі виходять учні й відповідають на запитання)(до 10хв).

Запитання:

  • Як зміниться внутрішня енергія цеглини, якщо її занурити в гарячу воду?
  • Чи може тіло мати внутрішню енергію, але не мати при цьому механічної енергії?
  • Доки лід плавиться, його температура не змінюється. Чи змінюється його внутрішня енергія?
  • Наведіть приклади теплопередачі.
  • Наведіть приклади зміни внутрішньої енергії тіла внаслідок виконання роботи.
  • Чому нагрівається металевий дріт, якщо його декілька разів зігнути і розігнути?
  • Що таке внутрішня енергія?
  • Які є способи зміни внутрішньої енергії?
  • Якщо головку сірника терти об коробку, сірник запалюється. Чому?

ІІІ. Підсумкова частина

Підводячи підсумки уроку, вчитель пропонує учням у парах обговорити і закінчити заповнення таблиці «З-Х-Д» (додаток №3).

Потім учні подають картки самооцінювання вчителю, які вони заповнювали впродовж уроку.

Здійснюється оцінювання роботи учнів під час уроку.

Наприкінці учням пропонується дати відповідь на запитання:

З якими кольорами веселки асоціюється сьогоднішній урок? Чому?

Домашнє завдання

  1. Опрацювати§3,4 підручника, вправа №3,4.
  2. Додатково. Дослідницьке завдання: працюючи, ви витрачаєте вашу внутрішню енергію. Оцініть свої енергетичні витрати за добу та з’ясуйте, чим ви їх поповните (орієнтовні витрати енергії за 1 год на 1 кг маси людини):
  • виконання уроків – 6 кДж
  • зарядка – 16 кДж
  • лежання – 4 кДж
  • плавання – 30 кДж
  • уві сні – 4 кДж
  • ходьба – 15 кДж

Невитрачена енергія запасається у жировому шарі.

Види роботи на уроці Бали
1 Фізичний диктант (5)
2 Розгадування ребусів (1)
3 Вправа «Зустріч із служницями» (3)
4 Демонстрація досліду з постановкою проблемного запитання (1)
5 Вправа «Складанка» (2)
6 Загальна сума

Картка самооцінювання

Розгадування ребусів

Кельвін

Додаток №3

«З» — Знаємо «Х»-Хочемо дізнатися «Д»- Дізналися
Що таке енергія?

Формули для обчислення потенціальної і кінетичної енергії

Повна механічна енергія

Закон збереження і перетворення енергії

Внутрішня енергія

Коли змінюється внутрішня енергія?

Яким способом можна змінити внутрішню енергію?

«З» — Знаємо «Х»-Хочемо дізнатися «Д»- Дізналися
Що таке енергія?

Формули для обчислення потенціальної і кінетичної енергії

Повна механічна енергія

Закон збереження і перетворення енергії

«З» — Знаємо «Х» — Хочемо дізнатися «Д»- Дізналися
Що таке енергія?

Формули для обчислення потенціальної і кінетичної енергії

Повна механічна енергія

Закон збереження і перетворення енергії

Коли змінюється внутрішня енергія?

Яким способом можна змінити внутрішню енергію?

Про способи зміни внутрішньої енергії.

Кількість теплоти-фізична величина, яку позначають символом Q

Внутрішня енергія може збільшуватися і зменшуватися

Источник

Читайте также:  Способы распыления краски краскопультом
Оцените статью
Разные способы