Конспект урока «Уравнение состояния идеального газа»

Тема: Уравнение состояния идеального газа.

Цели урока:

Обучающие:

- вывести уравнение Менделеева- Клапейрона

- научить решать задачи по этой формуле.

Развивающие:

- расширить кругозор учащихся, развитие логического мышления, интеллекта;

- уметь проводить сравнения, делать вводы;

- развить монологическую речь, уметь выступать перед аудиторией.

-научить добывать информацию из дополнительной литературы и из Интернета, анализировать её.

Воспитательные: - прививать интерес к предмету физика;

- научить самостоятельности, ответственности, уверенности;

- создать ситуацию успеха и дружеской поддержки в процессе урока

Оборудование и наглядные пособия:

Компьютер, видеопроектор, экран, презентация «Температура и ее измерение»

Ход урока.

1.Тема урока, цель, задачи, содержание.

2. Проверка домашнего задания. Повторение изученного.

а) Презентация учащихся. «Температура и ее измерение»

б)У доски: физический диктант

1.Какая температура по шкале Кельвина соответствует температуре по шкале Цельсия:

1. t = 7°С 2. t = -30°С 3. t = 98°С 4. t = -105°С

2.Какая температура по шкале Цельсия соответствует температуре по шкале Кельвина по абсолютной шкале:

1. 15К 2. 250К 3. 400К 4.304К

3.Найти молярную массу водорода Н₂, кислорода О₂. азота N₂ и углекислого газа СО_2.

в) Фронтальный опрос

1. Что называется идеальным газом?

2.Назовите условия при которых газ можно считать идеальным.

3.Что называется концентрацией молекул?

4.Почему барабанная перепонка уха не продавливается бомбардирующими ее молекулами воздуха?( Барабанная перепонка уха человека не продавливается бомбардирующими ее молекулами воздуха, так как давления по обе стороны барабанной перепонки примерно равны.)

5.На высоте порядка сотен километров над Землей молекулы атмосферы имеют кинетическую энергию, которой соответствует температура порядка тысяч градусов Цельсия. Почему на такой высоте не плавятся искусственные спутники Земли?

(Спутники не плавятся, потому что на таких высотах концентрация молекул очень мала.)

в) трое учащихся выполняют на компьютерах тест «Молекулярная физика»( диск «Физикон)

3.Объяснение нового материала

Проблемный вопрос

Какова масса воздуха в нашем классе?

Ответы записать на доске. Выяснить после решения этой задачи, кто был прав?

1.Три фрагмента из электронного учебника (Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., 10 -11 КЛ)

Молекулярная картина теплообмена 1.

Молекулярная картина теплообмена 2.

Молекулярная картина теплообмена 3.

2.Вывод уравнения Менделеева- Клпейрона

Уравнением состояния называется уравнение, связывающее параметры физической системы и однозначно определяющее ее состояние.

В 1834 г. французский физик Б. Клапейрон, работавший длительное время в Петербурге, вывел уравнение состояния идеального газа для постоянной массы газа. В 1874 г. Д. И. Менделеев вывел уравнение для произвольного числа молекул.

В МКТ и термодинамике идеального газа макроскопическими параметрами являются: p, V, T, m.

Мы знаем, что . Следовательно, . Учитывая, что , получим: .

Произведение постоянных величин есть величина постоянная, следовательно: - универсальная газовая постоянная (универсальная, т.к. для всех газов одинаковая).

4. Решение задач.

Решить следующие задачи:

1.Какова масса воздуха в нашем классе?

Дано: воздух Решение

а=6м

в=9м

h=3м V= авh = 162м³ закон Менделеева - Клайперона

М=0,029 кг /моль Выразим массу

Т=300К

t=22°C Т= t + 273 =295К

Р=10⁵ ПА m =10⁵·162·0,029 кг/8,31·295=191,6 кг

R=8,31 Ответ: 191,6 кг

m=?

Выяснить, кто был прав.

2. Определите давление 8кг кислорода О₂, заключенного в

сосуд емкостью V=2м³ при температуре 47 °С.

3. Определите объем т = 2\кг азота при t = 7°С Си давлении

Р = 5·10 ⁵Па.

4. Определите массу кислорода О₂ ,заключённого в баллон,

емкостью V = 3 м³ при температуре t =27°С и давлении

Р=2,9·10⁶ Па.

5. Самостоятельная работа

1.Определите объем 4 кг кислорода О₂, при температуре 17°С и давлении 2,9 ·10 ⁵Па (молярная масса кислорода равна 32·10·^-3кг/моль)

2. Найти массу углекислого газа при температуре Т=288к и давлении Р=9·10 ⁵Па

6.Подведение итогов урока. Домашнее задание.

Анализ и оценка деятельности учащихся на уроке. Учащиеся обсуждают вместе с учителем результативность урока, оценивают свою деятельность

. 1.Сколько правильных ответов вы получили?

2.Самая интересная информация на уроке

3. Узнали ли вы что-то новое?

7.Домашнее задание.

Решить задачи самостоятельной работы