Учительська світлиця

УРОК № 64 / III.1-6. РІВНЯННЯ СТАНУ ІДЕАЛЬНОГО ГАЗУ. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

Мета: 1) закріпити знання учнів про ізопроцеси шляхом розв'язування задач як графічних, так і розрахункових, перевірити знання теорії ізопроцесів, сформувати вміння будувати графіки зміни стану в газах у координатах p(V), p(T), V(T);

2) продовжити формування математичної компетентності учнів при аналізі графічних залежностей p(V), p(T), V(T);

3) продовжити формування вмінь застосовувати алгоритмічні прийоми для отримання залежностей між макропараметрами системи; політехнічного світогляду учнів.

Очікувані результати: учні оперують поняттями «ізопроцеси», застосовують рівняння Менделєєва-Клапейрона для отримання рівнянь для ізотермічного, ізобарного, ізохорного процесів, розпізнають різні ізопроцеси, надані в графічному вигляді в координатах p(V), p(T), V(T).

Тип уроку: урок поглиблення знань учнів.

ХІД УРОКУ

I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ 2 хв

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ (ЦОР) 5 хв

Клас об’єднують у три групи, кожна з яких виконує 1, 2 або 3 варіант роботи.

1 варіант — вивести рівняння Бойля-Маріотта та побудувати графіки ізотермічного процесу в координатах p(V), p(T), V(T); 2 варіант виводить рівняння Гей-Люссака та будує графіки ізобарного процесу, 3 варіант — закон Шарля та графіки ізохорного процесу.

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ УЧНІВ

Використовуючи ІП до уроку (графіки ізопроцесів в різних координатах), учні повторюють навчальний матеріал.

IV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

Задача 1

Деяка маса ідеального газу здійснює процес 1—2—3—1, графік якого в координатах p - T наведено на рисунку. Побудуйте графіки залежностей p(T) і V(T) для цього процесу. Визначте масу газу, якщо відомо, що T₃ = nT₁, максимальна густина газу в ході цього процесу ρ₀, а максимальний об’єм — V₀.

Цю здачу учні розв’язували дома (будували графіки). На уроці — обговорюють питання, як визначити масу газу за умови, що T₃ = nT₁ та максимальні густина і об’єм.

Максимальна густина, якщо

Із (2)

Із (1)

Задача 2

З ідеальним газом відбувається циклічний процес, графік якого в координатах «тиск — об’єм» наведено на рисунку (ділянка графіка 3-4 — ізотерма). Відомо, що мінімальні густина, тиск і температура газу в ході цього процесу дорівнювали ρ₀, р₀ і Т₀ відповідно, а температура газу змінилася упродовж процесу в n разів. Визначте молярну масу газу.

Задача 3

На рисунку в координатах p - V зображено графік циклічного процесу, що відбувається з ідеальним газом. Відомо, що ділянки процесу 2-3 і 1-4 — ізотерми. Побудуйте графік цього процесу в координатах V - T. Відомо, що об’єм газу в стані 1 дорівнює V₁, у стані 3 — V₃, об’єми в станах 2 і 4 дорівнюють один одному. Визначте об’єм газу в станах 2 і 4. Маса газу не змінюється.

Задача 4

При ізотермічному стисканні об’єм газу зменшився від значення V₁ до значення V₂, при цьому тиск газу збільшився на величину Δp. Визначте початковий тиск газу.

V. РЕФЛЕКСІЯ

VI. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. Вивчити відповідний параграф підручника, конспект уроку, відповісти на запитання після параграфа, виконати завдання за задачником.

2. Розв’язати задачі.

З ідеальним газом відбувається циклічний процес, для якого графік залежності об’єму газу від його температури наведено на рисунку. Побудуйте графіки залежності тиску від температури і тиску від об’єму для цього процесу. Визначте температуру газу в стані 3, якщо тиск у стані 1 дорівнює р₁, а об’єм у стані 2 — V₂. Газ взято в кількості v молів.

Достатній рівень

Яка різниця в масі повітря, що заповнює приміщення об’ємом 50 м³, взимку і влітку, якщо влітку температура приміщення досягає 40°С, а взимку падає до 0°С?