Урок физики тема уравнение состояния идеального газа

Физика. 10 класс

Конспект урока

Физика, 10 класс

Урок 20. Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1) уравнение состояния идеального газа и уравнение Менделеева — Клапейрона;

2) закон Дальтона, парциальное давление, закон Авогадро;

3) газовые законы и границы их применимости;

4) графики изохорного, изобарного и изотермического процесса;

5) определение по графикам характера процессов и макропараметров идеального газа;

6) применение модели идеального газа для описания поведения реальных газов.

Глоссарий по теме

Уравнение, связывающее три макроскопических параметра давление, объём и температура, называют уравнением состояния идеального газа.

Парциальное давление – давление отдельно взятого компонента газовой смеси, равно давлению, которое он будет оказывать, если занимает весь объем при той же температуре.

Количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего параметра называют газовыми законами (изопроцессами).

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим.

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянном давлении называют изобарным.

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объеме называют изохорным.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 209 – 218.

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. — М.: Дрофа, 2009.

Открытые электронные ресурсы по теме урока:

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Уравнение Клапейрона при m = const: отношение произведения давления и объёма к температуре есть величина постоянная для постоянной массы газа:

Если изменяется какой-либо макроскопический параметр газа постоянной массы, то два других параметра изменятся таким образом, чтобы указанное соотношение осталось постоянным.

Отношение произведения давления и объёма к температуре равно универсальной газовой постоянной для одного моля идеального газа.

Уравнение Менделеева при v = 1 моль

Произведение постоянной Больцмана и постоянной Авогадро называется универсальной газовой постоянной.

— уравнение состояния идеального газа.

Уравнение состояния идеального газа получило название «уравнение Менделеева-Клапейрона».

Давление смеси химически невзаимодействующих газов равно сумме их парциальных давлений: закон Дальтона.

где p_i– парциальное давление i-й компоненты смеси.

Парциальное давление – давление отдельно взятого компонента газовой смеси, равное давлению, которое он будет оказывать, если занимает весь объём при той же температуре.

Один моль любого газа при нормальных условиях занимает один и тот же объём равный:

V₀=0,0224м 3 /моль=22,4дм 3 /моль.

Это утверждение называется законом Авогадро

Количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего параметра называют газовыми законами (изопроцессами).

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим.

Для газа данной массы произведение давления на объём постоянна, если температура газа не меняется — закон Бойля – Мариотта.

Изотерма соответствующая более высокой температуре T₁, лежит на графике выше изотермы, соответствующей более низкой температуре T₂.

Если значения давления и температуры в различных точках объёма разные, то в этом случае газ находится в неравновесном состоянии.

Равновесное состояние — это состояние, при котором температура и давление во всех точках объёма одинаковы.

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянном давлении называют изобарным.

Для газа данной массы отношение объема к температуре постоянно, если давление не изменяется — закон Гей-Люссака.

Изобара соответствующая более высокому давлению p₂ лежит на графике ниже изобары соответствующей более низкому давлению p₁.

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объеме называют изохорным.

При данной массе газа отношение давление газа к температуре постоянно, если объем газа не изменяется — закон Шарля.

Изохора соответствующая большему объему V₂ лежит ниже изохоры, соответствующей меньшему объему V₁.

Примеры и разбор решения заданий

1. Установите соответствие между физическими величинами и приборами для их измерения. К каждой позиции первого столбца подберите нужную позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Разработка урока «Уравнение состояния идеального газа»
методическая разработка по физике (10 класс)

В разработке урока «Уравнение состояния идеального газа» представлено изучение нового материала и первичного закрепления по теме: « Уравнение состояния идеального газа» с применением различных технологий и методов. Будет очень полезна для учителей физики для проведений занятий в 10 классе и подготовке к ЕГЭ.

Скачать:

Предварительный просмотр:

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА ФИЗИКИ

ОУ: Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Венгеровская СОШ№ 2.

Учитель: Любчикова Любовь Николаевна, учитель физики.

УМК: Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев Физика 10 класс. М.: Просвещение, 2018.

Тема урока: Уравнение состояния идеального газа

Тип урока: Изучение нового материала и первичного закрепления

Цель урока: Создание условий для осознания и осмысления уравнения состояния идеального газа.

• установить связь между макроскопическими параметрами состояния вещества, ознакомить со следствиями, вытекающими из уравнения состояния идеального газа; формировать умения применять полученные знания при решении задач.
• развивать навыки анализа информации, развивать мышление и мировозрение обучающихся через использование метода научного познания; осуществление межпредметных связей с математикой и химией при выводе уравнения состояния идеального газа, развивать навыки самообразования.
• способствовать развитию интереса к физике, повышать уровень мотивации, воспитывать культуру общения.

Формы организации познавательной деятельности учащихся : фронтальная, групповая, индивидуальная.

Средства обучения : Моноблок, мультимедийная презентация «Уравнение состояния идеального газа», дидактический материал, карточки .

Методы обучения: проблемное изложение, частично поисковый (эвристический).

Основные понятия: идеальный газ, температура, давление, объем, уравнение состояния идеального газа, универсальная газовая постоянная.

Межпредметные связи: математика, химия.

• формировать умения управлять своей учебной деятельностью,

• формировать интерес к физике при анализе физических явлений,

• формировать мотивацию постановки познавательных задач, развития внимания, памяти, логического и творческого мышления,

• формировать толерантное отношение к одноклассникам.

• Овладевать навыком нахождения ответов на вопросы, используя свой жизненный опыт и информацию, полученную на уроке;
• Развивать умение организовать и планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками;
• Формировать навыки:

— определять и формулировать цель на уроке,

— планировать этапы экспериментальной работы,

— анализировать факты при объяснении явлений,

-давать эмоциональную оценку своей деятельности на уроке.

• формировать представлений об идеальном газе, макроскопических параметрах,

•овладение умениями формулировать гипотезы, оценивать полученные результаты

организация усвоения основных понятий по данной теме:

уравнение, связывающее три макропараметра: P, V, T, – описывающие состояние данной массы идеального газа, называемое уравнением состояния идеального газа. Уравнение состояния записывается в двух формах:

1) уравнение Клапейрона-Менделеева PV= mRT/M(для произвольной массы газа),

2) уравнение КлапейронаPV/T=const(для постоянной массы газа).

3) Величина Rв первом уравнении называется универсальной газовой постоянной R= kNА=8, 31 Дж/моль*К. Физический смысл R– объем одного моля любого газа при нормальных условиях.

4) Количественные зависимости между двумя параметрами при постоянном третьем называются газовыми законами.

Урок физики по теме «Уравнение состояния идеального газа»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Приложение 1.doc

Определить массу одной молекулы серебра.

Определить массу одной молекулы водорода (Н ₂ ), а также число молекул, содержащихся в 0,6кг водорода при нормальных условиях.

Определить число молей, содержащихся в 0,6кг водорода (Н ₂ ).

Плотность газа равна 6*10 -2 кг/м 3 . Средний квадрат скорости молекул этого газа 500 м 2 /с 2 . Определить давление газа на стенки сосуда.

Какую массу имеют 2*10 23 молекул азота?

Выбранный для просмотра документ Приложение 2.doc

В сосуде вместимостью 500 см 3 содержится 0,89г водорода при температуре 17ºC. Определите давление газа.

Газ при давлении 3,2*10 4 Па и температуре 290 К занимает объем 87л.

Найти объём газа при нормальных условиях. (Нормальные условия р ₀ =1,01*10 5 Па, Т ₀ =273К)

В баллоне ёмкостью 25,6л находится 1.04 кг азота при давлении 3,5 МПа. Определите температуру газа.

1.Какой объём занимает газ в количестве 10 3 моль при давлении 1МПа и температуре 100ºC?

2. При какой температуре 1см 3 газа содержит 10 19 молекул, если давление газа равно 10 4 Па?

3. Газ при давлении 8,1*10 5 Па и температуре 12ºC занимает объем 855л. Каким будет давление, если та же масса газа при температуре 320К займёт объём 800л?

Выбранный для просмотра документ Урок 9 Уравнение состояния газа.doc

Тема урока: Уравнение состояния газа.

Урок составила : Ксендзова О.А. Учитель физики МОУ СОШ № 31

Цель урока: получить зависимость между макроскопическими параметрами (р, V , T ), характеризующими состояние газа. Научится решать задачи по этой формуле.

Тип урока: комбинированный урок.

Оборудование: электронный ресурс – мультимедийная установка, презентация «Уравнение состояния газа».

Приёмы деятельности учителя: объяснение, организация работы учащихся с учебником, теоретическое исследование, обучение решению задач и применению формул.

Развитие умений учащихся: запоминают новые формулы, решают задачи, закрепляют навыки по решению задач, учатся анализировать, работать с текстом учебника, делать выводы.

Источники информации: Методические материалы для учителя Авторы Л.А. Кирик, Л.Э.Генденштейн, Ю.И.Дик, поурочные разработки по физике В.А.Волков, М.И.Блудов, старые конспекты уроков.

I . Начало урока. Сообщение темы урока. Постановка целей урока, проверка готовности к уроку

II Повторение изученного, проверка домашнего задания.

III . Изучение и отработка нового материала.

Вывод уравнения Клапейрона.

Вывод уравнения Менделеева-Клапейрона.

Универсальна газовая постоянная.

Запись уравнения Менделеева-Клапейрона через количество вещества.

Что позволяет уравнение состояния.

IV . Закрепление изученного.

V . Домашнее задание.

VI . Контроль знаний.

Сообщение учителя. Проверка наличия учебных принадлежностей.

Фронтальный опрос, устный счёт, работа по карточкам, решение задач в тетрадях и у доски.

Рассказ учителя с демонстрацией слайдов, работа с учебником, самостоятельный вывод формулы, записи в тетради.

Вступительное слово учителя: объявление темы урока, постановка целей урока, знакомство с планом урока (демонстрация слайда №2)

Вопросы и задания учащимся:

Устный счет (Повторение перевода единиц в СИ) Слайд №3

Фронтальный опрос, решение задачи у доски и в тетрадях. Слайд №4

У некоторых учеников собрать домашнее задание.

Отдельные ученики выполняют работу по карточкам . Приложение 1

Определить массу одной молекулы серебра.

m ₀ =1 , 79*10 -25 кг

Определить массу одной молекулы водорода (Н₂), а также число молекул, содержащихся в 0,6кг водорода при нормальных условиях.

Определить число молей, содержащихся в 0,6кг водорода (Н₂).

Плотность газа равна 6*10 -2 кг/м 3 . Средний квадрат скорости молекул этого газа 500 м 2 /с 2 . Определить давление газа на стенки сосуда.

Р= 10 Па

Какую массу имеют 2*10 23 молекул азота?

III . Изучение и отработка нового материала.

Вывод уравнения Клапейрона.

Рассказ учителя сопровождается демонстрацией Слайдов № 5, 6,7 . Записи в тетрадях.

Вывод уравнения Менделеева-Клапейрона.

Рассказ учителя и вывод уравнения сопровождается показом слайдов №8, 9

3. Универсальна газовая постоянная.

Работа с текстом учебника. §27 Стр. 201 Учащиеся получают задание: найти информацию о универсальной газовой постоянной. Самим вычислить её значение в тетрадях. При проверке задания демонстрируется Слайд № 10

Запись уравнения Менделеева-Клапейрона через количество вещества.

Перед учащимися ставится задание: записать уравнение Менделеева-Клапейрона через количество вещества. Задание выполняется в тетради. При проверке задания демонстрируется Слайд № 11.

Что позволяет уравнение состояния.

Рассказ учителя с демонстрацией слайда № 12. Записи учеников в тетрадь.

IV . Закрепление изученного.

Решите задачи: Слайды № 13, 14

В таблице есть ответы. Они закрыты прямоугольниками. Если задача решена, то ответ можно открыть и проверить.

V . Домашнее задание § 27 пункт 2 Сборник № 14.2, 14.3,14.10, 14.11,14.14 Слайд №15

Проводится самостоятельная работа. Сборник заданий и самостоятельных работ Л.А.Кирик, Ю.И. Дик Самостоятельна я работа № 15 или см. Приложение 2

Ответы к приложению 2

Выбранный для просмотра документ Урок 9 Уравнение состояния газа.ppt

Описание презентации по отдельным слайдам:

Тема урока: Уравнение состояния газа Урок составила: Ксендзова О.А. Учитель физики МОУ СОШ № 31

Тема урока: Уравнение состояния газа. План изучения нового материала. Вывод уравнения Клапейрона. Вывод уравнения Менделеева-Клапейрона. Универсальна газовая постоянная. Запись уравнения Менделеева-Клапейрона через количество вещества. Что позволяет уравнение состояния

50 кПа = 50000 Па 1 см3= 1*10-6 м3 0,3 кмоль= 0,6 МПа= 40л= 200 К= 0 К= 100 ºC = 300 моль 6*105 Па 40*10-3 м3 -73ºC -273ºC 373К

Что такое идеальный газ? Насколько близки по своим свойствам реальные газы к идеальному? Какой вид имеет основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа? Как связаны температура и средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул? В чём состоит физический смысл постоянной Больцмана? Задача 1. При какой температуре находится газ, если средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул равна 1,023*10-20 Дж? Задача 2. Какова средняя кинетическая энергия атома аргона, если температура газа 17ºC ?

В 1834 г Б.Клапейрон(французский физик) вывел уравнение состояния идеального газа при m=const.

P1V1T1 1 состояние P2V2T2 2 состояние m=const N=const Уравнение Клапейрона

Уравнение Клапейрона Связывает P,V,T, определяющие состояние идеального газа и называется уравнением состояния идеального газа Для постоянной массы газа отношение произведения на объём к данной температуре есть величина постоянная

В 1874 г Д.И. Менделеев вывел уравнение состояния идеального газа для произвольного числа молекул

Уравнение Менделеева -Клапейрона

R – Универсальная газовая постоянная R =1,38*10-23 Дж/К * 6,02*1023 моль-1 = 8,31 Дж/(мольК)

Запись уравнения Менделеева-Клапейрона через количество вещества.

Уравнение состояния позволяет: Определить одну из величин, характеризующих состояние, если известны две другие; Сказать, как протекают различные процессы в системе при определённых внешних условиях; Сказать, как меняется состояние системы, если она совершает работу или получает теплоту от окружающих тел.

Задача1. Объём газа при давлении 720 кПа и температуре 288К равен 0,6м3. При какой температуре та же масса газа займет объём 1,6м3, если давление станет равным 225 кПа? Задача 2. Сколько весит воздух, занимающий объём 150л при температуре 288К и давлении 150 кПа? Задача 3.Найти плотность водорода при температуре 291К и давлении 9,7*104Па.

Определить недостающие параметры. m,кгМ, кг/мольР, ПаV, м3Т, К 0,243,2*10-21,5*106 0,83300 2,44*10-2 2,4*105 0,4200 0,32,8*10-2 8,3*105 0,1280 0,164*10-3 6*1040,83150

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

• Сейчас обучается 939 человек из 80 регионов

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

• Курс добавлен 31.01.2022
• Сейчас обучается 23 человека из 14 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

• Сейчас обучается 40 человек из 24 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Дистанционные курсы для педагогов

«Взбодрись! Нейрогимнастика для успешной учёбы и комфортной жизни»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 589 763 материала в базе

Материал подходит для УМК

«Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. / Под ред. Парфентьевой Н.А.

§ 68. Уравнение состояния идеального газа

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

33 конкурса для учеников 1–11 классов и дошкольников от проекта «Инфоурок»

«Психологические методы развития навыков эффективного общения и чтения на английском языке у младших школьников»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

• 20.08.2020
• 196
• 17

• 19.08.2020
• 11027
• 1409

• 19.08.2020
• 2439
• 278

• 18.08.2020
• 231
• 2

• 18.08.2020
• 197
• 3

• 18.08.2020
• 101
• 0

• 18.08.2020
• 531
• 12

• 17.08.2020
• 139
• 7

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Добавить в избранное

• 20.08.2020 392
• RAR 161 кбайт
• 2 скачивания
• Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Ксендзова Ольга Алексеевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

• На сайте: 1 год и 6 месяцев
• Подписчики: 0
• Всего просмотров: 1152
• Всего материалов: 3

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Инфоурок стал резидентом Сколково

Время чтения: 2 минуты

В Курганской области дистанционный режим для школьников продлили до конца февраля

Время чтения: 1 минута

В ростовских школах рассматривают гибридный формат обучения с учетом эвакуированных

Время чтения: 1 минута

Каждый второй ребенок в школе подвергался психической агрессии

Время чтения: 3 минуты

Приемная кампания в вузах начнется 20 июня

Время чтения: 1 минута

В России действуют более 3,5 тысячи студенческих отрядов

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Только 23 февраля!
Получите новую
специальность
по низкой цене

Цена от 1220 740 руб. Промокод на скидку Промокод скопирован в буфер обмена ПП2302 Выбрать курс Все курсы профессиональной переподготовки