Тема: Газові закони. Ізопроцеси

Урок № 46

Дата проведення уроку__________

Тема: Газові закони. Ізопроцеси.

Мета уроку:

- навчальна: установити залежність між двома макропараметрами газу за незмінного третього, повторити, поглибити й закріпити знання учнів про га­зові закони в процесі розв'язання графічних задач. Продовжити формування прийомів розумової діяльності - аналізу, синтезу, порівняння, систематизації; виховувати спостережливість, наполегливість, старанність, дисципліну праці. Формувати навички роботи з підручником та додатковим матеріалом.

• виховна: виховувати повагу один до одного, акуратність, уважність, спостережливість;

- розвиваюча: розвивати логіку, творче та критичне мислення, пам'ять, уміння працювати в групах, вміння аргументовано пояснювати закономірності явищ, застосовувати теоретичні положення для пізнання дійсності, мислення, творчі здібності учнів.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

ПЛАН УРОКУ

Контроль знань

10 хв

Мозковий штурм

Вивчення

нового

матеріалу

25 хв

1. Ізопроцеси.

2. Ізобарний процес.

3. Ізохорний процес.

4.Ізотермічний процес

Закріплення

вивченого

матеріалу

10 хв

1. Учимося розв'язувати задачі.

2. Самостійна робота

3. Контрольні запитання

1. Організаційний момент

2. АОЗ

Мозковий штурм

1. Що таке МКТ?

Молекулярно-кінетичною теорією називають учення, що по­яснює будову і властивості тіл рухом і взаємодією частинок, з яких складаються тіла.

2.Назвіть три основні положення МКТ

1) усі речовини складаються з дрібних частинок (атомів, моле­кул, електронів, йонів);

2) частинки речовини перебувають у безперервному хаотично­му русі (його часто називають тепловим рухом);

3) частинки речовини взаємодіють одна з одною.

3. Назвіть дослідні під­твердження МКТ

Дифузія, броунівський рух, осмос

4. У чому полягає основне завдання МКТ?

Установити зв'язок між макроскопічними та мікроскопічни­ми параметрами речовини й, виходячи з цього, визначити рів­няння стану цієї речовини.

5. Що таке макроскопічні й мікроскопічні параметри? Наведіть приклади.

Параметри газу, пов'язані з індивідуальними характеристика­ми молекул, що складають його, називаються мікроскопічними па­раметрами (маси молекул, їхні швидкості, концентрація).

Параметри, які характеризують стан макроскопічних тіл без урахування їхньої молекулярної будови, називаються макроско­пічними параметрами (об'єм, тиск, температура).

6. Що називають абсолютною температурою?

Температура, вимірювана за шкалою Кельвіна, називається аб­солютною температурою, а нуль за цією шкалою - абсолютним нулем температури. Абсолютна температура позначається Т.

7. Співвідношення між шкалою Кельвіна і шкалою Цельсія

Співвідношення між Т і t описується формулою:

Т + t =273.

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Вступне слово вчителя

Ізопроцеси

Стан певної маси газу визначається трьома макроскопічними параметрами - тиском р, об'ємом V і температурою Т. Однак багато процесів у газах, що відбуваються в природі або здійснюються в техніці, припустимо розглядати (приблизно) як процеси, у яких змінюються лише два з них.

Особливу роль у фізиці й техніці відіграють так звані ізопроцеси.

Ізопроцесами називаються процеси, що протікають із певною масою газу за постійного значення одного з трьох параметрів - тиску, об'єму або температури.

Проекти учнів

1. Ізобарний процес

Зміна об'єму й температури газу за постійного тиску називається ізобарним процесом.

Під час ізобарного процесу об'єм газу прямо пропорційний його абсолютній температурі:Це співвідношення називають законом Гей- Люссака - на честь французького вченого, який відкрив його на початку XIX ст.

Закон Гей Люссака дозволяє пов'язати значення об'єму і температури певної маси газу у двох різних станах, якщо тиск газу в обох станах однаковий. Позначимо V_l і Т₁ значення об'єму й температури газу в стані 1, а V₂ і Т₂ - у стані 2. Тоді зі співвідношення

Під час ізобарного процесу об'єм певної маси газу прямо пропорційний його абсолютній температурі.

Співвідношення між об'ємом певної маси газу й абсолютною температурою за постійного тиску зображено графічно на рисунку.

Цей графік називають ізобарою. Він показує, що за постійного тиску об'єм газу прямо пропорційний його абсолютній температурі.

2. Ізотермічний процес

Зміну тиску й об'єму газу за постійної температури називають Ізотермічним процесом.

Досвід показує: якщо стискати газ за постійної температури, тиск зростає обернено пропорційно об'єму. Це означає, що під час ізотермічного процесу тиск газу обернено пропорційний його об'єму: pV = const за Т = const.

Це співвідношення було виявлено на досліді в другій половині XVII ст. англійським ученим Бойлем і французьким ученим Маріоттом, тому його називають законом Бойля- Mapiomma.

У разі ізотермічного процесу тиск певної маси газу обернено пропорційний його об'єму:

Графік залежності p(V) за Т = const називають ізотермою.

Цей графік показує, що за постійної температури тиск газу обернено пропорційний його об'єму.

3. Ізохорний процес

Зміну тиску й температури газу за постійного об'єму називають ізохорним процесом.

Досвід показує: якщо нагрівати газ за постійного об'єму, тиск газу збільшуватиметься прямо пропорційно абсолютній температурі.

Це означає, що під час ізохорного процесу тиск газу прямо пропорційно його абсолютній температурі:

Залежність тиску газу від температури було досліджено напри кінці XVIII ст. французьким ученим Шарлем, тому наведене спів відношення називають законом Шарля.

Уразі ізохорного процесу тиск певної маси газу прямо пропорційний його абсолютній температурі:

Графік залежності р(Т) за V = const називають ізохорою.

Цей графік показує, що за постійного об'єму тиск газу прямо пропорційний його абсолютній температурі.

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

1. Учимося розв'язувати задачі

1. Побудуйте графіки процесу, що протікає з ідеальним газом (див. рис.), у коорди­натах V(T) і p (V). Маса газу постійна.

Розв'язання. Перш ніж будувати гра­фіки, слід з'ясувати, що являє собою кожен етап замкненого процесу, який про тікає з газом. (Скориставшись газовими законами, можна зробити висновок також про характер зміни об'єму газу на кожному з етапів.) Етап 1-2 - це ізотермічне розширення (температура постійна, тиск зменшується), етап 2-3 - ізобарне остигання (тиск постійний, температура зменшується), етап 3-1 - ізохорне нагрівання (тиск підвищується прямо пропорційно абсолютній температурі газу). Етап 1-2: T = const, p - убуває, V - зростає (пропорційно 1/p). Етап 2-3: T - убуває, p = const, V - зменшується (пропорційно T). Етап 3-1: T - зростає, p - зростає (пропорційно T), V = const. Будуючи графіки в координатах (V,T) і (p,V), слід ураховувати, що ці графіки мають бути замкненими (див. рис).

Підбиття підсумків

Ізопроцесами називаються процеси, що протікають з певною масою газу за постійного значення одного з трьох параметрів - тиску, об'єму або температури.

Закон Гей-Люссака: у разі ізобарного процесу об'єм певної маси газу прямо пропор­ційний його абсолютній температурі:

Закон Шарля: у разі ізохорного процесу тиск певної маси газу прямо пропор­ційний його абсолютній температурі:

Закон Бойля-Маріотта: у разі ізотермічного процесу тиск певної маси газу обернено пропорційний його об'єму:

Оцінки за урок

Домашнє завдання

Самостійна робота

І варіант

Побудуйте графіки процесу, що відбувається з ідеальним газом, в координатах р, V і р, Т. Маса газу по­стійна.

Самостійна робота

ІІ варіант

Побудуйте графіки процесу, що відбувається з ідеальним газом, у координатах V,T і р, V. Маса газу по­стійна

Самостійна робота

ІІІ варіант

Побудуйте графіки процесу, що відбувається з ідеальним газом, в координатах V,Т і р, Т. Маса газу по­стійна

Самостійна робота

ІV варіант

Побудуйте графіки процесу, що відбувається з ідеальним газом, в координатах V,Т і р, Т. Маса газу по­стійна

Відповіді

Самостійна робота

І варіант

Самостійна робота

ІІ варіант

Самостійна робота

ІІІ варіант

Самостійна робота

ІV варіант