План-конспект урока по физике. Тема: Абсолютная температура. Температура – мера средней кинетической энергии молекул
Цель урока: ввести понятие абсолютной температуры, дать представление об абсолютном нуле, рассмотреть абсолютную шкалу температур, выяснить физический смысл постоянной Больцмана.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом выполнения тестовой работы.
При тепловом равновесии…
1. Все части системы:
А) …имеют одинаковые P и V
Б) …могут иметь разные P и V
2.Температура во всех частях системы :
А) …одинакова.
Б) …может быть различной.
А) … изменяются.
Б) …не изменяются.
4. Следовательно, тепловое равновесие есть:
А) …состояние системы.
Б) …процесс, протекающий в системе.
Составьте два текста из фраз А, Б, В, Г.
А) 1. В большинстве бытовых термометров термометрическим веществом является жидкость (ртуть, спирт).
2. В газовых градуированных термометрах термометрическое вещество – идеальный газ.
Б) Непосредственно измеряемой температурой (термометрической) величиной у них является :
1….длина. 2 …давление.
В) Она зависит от температуры:
1. …по линейному закону. 2….по нелинейному закону.
Г) Следовательно, шкалы этих термометров…
1. …равномерны и не зависят от свойств термометрического вещества.
2. …равномерны и зависят от свойств термометрического вещества.
3. …равномерны, но зависят от свойств термометрического вещества.
Изучение нового материала
1. Определение величин, одинаковых для тел, находящихся в тепловом равновесии.
Q0 = P₀·V₀/N₀ = 3,76·10-21 (Дж); Q100= P100V100/N100 = 5.14·10-24 (Дж)
Q₀ = K T или P V/N = K T
2. Формирование понятия абсолютного нуля температуры.
Ввел абсолютную шкалу температур в 1848 г. У. Томсон (лорд Кельвин)
Обратить внимание учащихся, что абсолютный нуль температуры путем отнятия всей энергии теплового движения системы недостижим. В настоящее время достигнута температура, равная 0, 0001 К.
3. Связь между абсолютной шкалой и шкалой Цельсия.
T= t+ 273; ΔT = Δt
4. Вывод значения постоянной Больцмана, связывающей температуру в энергетических единицах с температурой по шкале Кельвина.
Необходимо помнить, что температура – это макроскопический параметр тела в целом, так как абсолютная температура характеризуется средней кинетической энергией поступательного движения молекул, а понятие «среднего» относится к телу в целом и измеряется макроскопическим прибором – термометром.
Q₀ = k·T₀; Q100 = k·T100; k = Q100 — Q₀/100 = 1,38·10-23 (Дж/К) – постоянная Больцмана
5. Историческая справка.
Благодаря работам австрийского ученого Л. Больцмана молекулярно – кинетическая теория газов приобрела логическую стройность и физическую завершенность. Он доказал, что энергия прямо пропорциональна температуре. ( E~T)
E= 3/2 k T – для одноатомного газа.
E= 5/2 k T – для двухатомного газа.
6. Вывод формулы: P = n k T
7. Закрепление изученного материала.
Задача. Определите среднюю кинетическую энергию молекулы одноатомного газа и концентрацию молекул при температуре 290 К и давлении 0,8 МПа
Решение. E = 3/2 k T; E= 5·10-4 (Дж); P = n k T; n = P/k·T; n = 2·1026 (1/м³)
Задача. Сколько молекул содержится в газе объемом 2 м³ при давлении 150 кПа и температуре 29˚С.
Решение. Р = n k T; P = QUOTE 
k T; N = P V/k t; N = 7,2·1025
Подводим итоги урока.
Домашнее задание: §67, 68, упр. 12 № 2, 3, 4.
(2 votes, average: 4,50 out of 5)