Energia wewnętrzna rośnie, gdy siły zewnętrzne wy

Temat: Pierwsza zasada termodynamiki
Cele operacyjne:
Uczeń:
1. Umie podać słowami i wzorem treść I zasady termodynamiki
2. Wie, że jest to szczególny przypadek zasady zachowania energii
3. Potrafi podać przykłady, w których energia wewnętrzna ciała maleje na skutek wykonanej
pracy przez ciało
4. Potrafi podać przykłady, w których energia wewnętrzna ciała rośnie na skutek wykonanej
pracy przez siły zewnętrzne nad ciałem
5. Potrafi podać przykłady, zmiany energii wewnętrznej ciała przez wykonanie pracy nad ciałem
i przez cieplny przepływ energii
6. Wie, że całkowita zmiana energii wewnętrznej ciała jest równa sumie energii przekazanej w
wyniku cieplnego przepływu energii i wykonanej nad nim pracy
7. Potrafi wyjaśnić przemianę energii mechanicznej ciała w energię wewnętrzną wykorzystując
model cząsteczkowy
8. Umie udowodnić na przykładzie, że I zasada jest przypadkiem zasady zachowania energii
9. Umie podać przykłady działania urządzeń, w których realizowana jest I zasada termodynamiki
10. Umie obliczać przyrost energii wewnętrznej na skutek wykonanej pracy przez siły zewnętrzne
Tok lekcji:
1. Przykłady są przewodników i izolatorów cieplnych.
2. Doświadczenia nauczyciela: czy papier owinięty wokół metalowego i drewnianego pręta
zapali się, gdy będziemy go ogrzewać w niewielkim płomieniu?
3. Zmiany energii wewnętrznej:
a. Zmiana energii wewnętrznej ciała w wyniku wykonania pracy przez siły zewnętrzne
• Zapalanie zapałki, termoskop, hamulec
b. Zmiana energii wewnętrznej w wyniku wymiany ciepła
• Gotowanie wody, cieplna armata, strzelający termos
c. Spadek energii wewnętrznej w wyniku wykonania pracy przez ciało
• Rozprężanie gazu w syfonie
d. Spadek energii wewnętrznej w wyniku ochładzania
• Ochładzanie się termoforu
Wnioski:
Energia wewnętrzna rośnie, gdy siły zewnętrzne wykonują pracę nad ciałem lub w
wyniku dostarczonego ciepła
Energia wewnętrzna spada, gdy ciało wykonuje pracę lub w wyniku oddania ciepła
otoczeniu
I zasada termodynamiki w technice
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1711 maszyna parowa Papina
1765 maszyna parowa J. Watta
1819 pierwszy rejs parostatkiem przez Atlantyk
1830 pierwsza kolej żelazna Stephensona
1928 silnik rakietowy F. Opel
1895 – 1903 rakiety Ciołkowskiego
silniki spalinowe Otto, Carnot, Benz, Diesel (1893)
1959 silnik Vankla
Zadanie domowe:
Na dowolnym przykładzie wyjaśnić, że I zasada termodynamiki jest zasada zachowania energii.