φfizikzauglom

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 · อุณหพลศาสตร์

พลังงานภายในและกฎข้อแรก

พลังงานภายในของก๊าซเชิงเดี่ยว งาน และกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์

26 นาที19 บัตรทฤษฎี
เปิดบทเรียนเชิงโต้ตอบ

สื่อการสอน

แนวคิดพื้นฐาน

2

พลังงานภายใน

พลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนและอันตรกิริยาของอนุภาคของระบบ

นี่คือพลังงานภายในระบบ ไม่ใช่พลังงานของการเคลื่อนที่โดยรวม สำหรับก๊าซอุดมคตินั้นจะถูกกำหนดโดยอุณหภูมิ

กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์

กฎการอนุรักษ์พลังงานสำหรับกระบวนการทางความร้อน การเชื่อมความร้อน พลังงานภายใน และงาน

ความร้อนที่ระบบได้รับจะถูกนำมาใช้เพื่อเปลี่ยนพลังงานภายในและการทำงาน สิ่งสำคัญคือต้องเลือกและปฏิบัติตามแบบแผนการลงนามล่วงหน้า

สื่อการสอน

ปริมาณทางกายภาพ

7

พลังงานภายใน

UU

พลังงานรวมของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนและอันตรกิริยาของอนุภาค

หน่วย: จูล · Dzh\mathrm{Dzh}

การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายใน

ΔU\Delta U

ความแตกต่างของพลังงานภายในในสถานะสุดท้ายและสถานะเริ่มต้น

หน่วย: จูล · Dzh\mathrm{Dzh}

งานแก๊ส

AA

พลังงานที่ถ่ายเทโดยก๊าซไปยังวัตถุโดยรอบระหว่างการขยายตัว

หน่วย: จูล · Dzh\mathrm{Dzh}

การทำงานของกองกำลังภายนอก

AA\prime

งานของวัตถุโดยรอบเกี่ยวกับแก๊ส

หน่วย: จูล · Dzh\mathrm{Dzh}

ปริมาณความร้อน

QQ

พลังงานที่ถูกถ่ายเทระหว่างการแลกเปลี่ยนความร้อน

หน่วย: จูล · Dzh\mathrm{Dzh}

การเปลี่ยนแปลงระดับเสียง

ΔV\Delta V

ความแตกต่างระหว่างเล่มสุดท้ายและเล่มเริ่มต้น

หน่วย: ลูกบาศก์เมตร · m3\mathrm{m}^3

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

ΔT\Delta T

ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิสัมบูรณ์สุดท้ายและอุณหภูมิเริ่มต้น

หน่วย: เคลวิน · K\mathrm{K}

สื่อการสอน

สูตรบทเรียน

10

พลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติที่มีอะตอมเดี่ยว

U=3mRT2M=3pV2U=\frac{3mRT}{2M}=\frac{3pV}{2}

พลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติที่มีอะตอมเดี่ยวถูกกำหนดโดยอุณหภูมิหรือผลคูณของความดันและปริมาตร

แก๊สทำงานที่ความดันคงที่

A=pΔV=mMRΔTA=p\Delta V=\frac{m}{M}R\Delta T

ในการขยายตัวแบบไอโซบาริก งานจะเท่ากับความดันคูณการเปลี่ยนแปลงปริมาตร

สภาพสินค้า: ความดันคงที่

การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของก๊าซ

ΔU=3mRΔT2M\Delta U=\frac{3mR\Delta T}{2M}

การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติที่มีอะตอมเดี่ยวนั้นเป็นสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

กฎข้อแรกผ่านการทำงานของกองกำลังภายนอก

ΔU=Q+A\Delta U=Q+A\prime

การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในเท่ากับความร้อนที่ได้รับและงานที่ทำโดยแรงภายนอก

ความสัมพันธ์ระหว่างงานแก๊สกับแรงภายนอก

A=AA\prime=-A

งานของแรงภายนอกเท่ากับงานของแก๊สที่มีเครื่องหมายตรงกันข้าม

กฎข้อแรกผ่านงานแก๊ส

Q=ΔU+AQ=\Delta U+A

ความร้อนที่เกิดขึ้นนั้นถูกใช้ไปในการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในและงานก๊าซ

กฎข้อที่หนึ่งสำหรับกระบวนการไอโซเทอร์มอล

ΔU=0,Q=A\Delta U=0,\quad Q=A

สำหรับก๊าซอุดมคติที่อุณหภูมิคงที่ ความร้อนที่ได้รับจะเท่ากับงานที่ทำโดยก๊าซ

สภาพสินค้า: อุณหภูมิของก๊าซในอุดมคติจะคงที่

กฎข้อที่หนึ่งสำหรับกระบวนการไอโซคอริก

A=0,Q=ΔUA=0,\quad Q=\Delta U

ที่ปริมาตรคงที่ ก๊าซจะไม่ทำงาน ดังนั้นความร้อนจึงเปลี่ยนพลังงานภายใน

สภาพสินค้า: ปริมาณคงที่

กฎข้อที่หนึ่งสำหรับกระบวนการไอโซบาริก

Q=ΔU+AQ=\Delta U+A

ที่ความดันคงที่ ความร้อนจะถูกใช้เพื่อเปลี่ยนพลังงานภายในและงาน

สภาพสินค้า: ความดันคงที่

การกระจายความร้อนในกระบวนการไอโซบาริก

ΔU=0,6Q,A=0,4Q\Delta U=0{,}6Q,\quad A=0{,}4Q

ในก๊าซอุดมคติเชิงอะตอมเดี่ยว สามในห้าของความร้อนจะเปลี่ยนพลังงานภายใน สองในห้าจะถูกแปลงเป็นงาน

สภาพสินค้า: ก๊าซในอุดมคติที่มีอะตอมเดี่ยวจะขยายตัวที่ความดันคงที่

ไดเรกทอรี

สูตรที่เกี่ยวข้อง

การปฏิบัติ

งานในหัวข้อ