Усі уроки фізики 10 клас ІI семестр - Рівень стандарт - 2018 рік

Розділ IIІ. Молекулярна фізика та термодинаміка

3. ОСНОВИ ТЕРМОДИНАМІКИ

УРОК № 84 / ІІІ.3-7. ПРИНЦИП ДІЇ ХОЛОДИЛЬНОЇ МАШИНИ

Мета: 1) закріпити поняття теплової машини, ККД теплового двигуна, перевірити знання учнів з теми «теплові машини», вміння застосовувати формулу для розрахунку ККД для реальних та ідеальних теплових двигунів; пояснити принцип роботи холодильної машини;

2) продовжити формування вмінь аналізувати формули та застосовувати їх для пояснення фізичних явищ, що відбуваються у природі, при роботі теплових двигунів;

3) продовжити формування політехнічного світогляду учнів, ознайомивши їх зі сферою застосування теплових машин у виробничих процесах та практичній діяльності людини.

Очікувані результати: учні формулюють принцип роботи холодильної машини, знають формули ККД теплової машини (реальна та ідеальна теплова машина) та застосовують їх для розв'язування задач, тлумачать ІІ закон термодинаміки та застосовують його при поясненні роботи теплових двигунів.

Тип уроку: урок вивчення та засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ

I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ 5 хв

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Учні виконують самостійну роботу.

ТС. ТЕПЛОВІ ДВИГУНИ (ЦОР до уроку)

III. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Короткий конспект навчального матеріалу (ЦОРІП)

1. З історії розвитку холодильника

Перші холодильні машини з’явилися у середині XIX ст. Одна зі старих холодильних машин — абсорбційна машина. Її винахід і конструктивне оформлення пов’язаний з іменами Дж. Леслі (Великобританія, 1810), Ф. Карре (Франція, 1850) і Ф. Віндхаузена (Німеччина, 1878). Першу паро-компресійну машину, що

працювала на ефірі, створив Дж. Перкінс (Великобританія, 1834). Пізніше було створено аналогійні машини з використанням метилового ефіру і сірчистого ангідриду як холодоагента. У 1874 К. Лінде (Німеччина) побудував аміачну паро-компресійну холодильну машину, яка започаткувала холодильне машинобудування.

2. Холодильні машини

· Холодильна машина — це машина, яка підтримує в холодильній камері температуру нижчу, ніж у навколишньому середовищі (холодильник, кондиціонер, тепловий насос).

Холодильна машина передає тепло від холоднішого тіла (наприклад, холодних продуктів) до теплішого тіла (повітря у приміщенні). Щоб здійснити потік тепла в зворотному напрямку (від холодного тіла до теплого), доводиться стискати газ за високої температури, а за низької температури він розширюється. Стискає газ в холодильній машині компресор, який споживає енергію з електромережі (див. рисунок).

Ідеальна холодильна машина працює за зворотнім циклом Карно. Зворотній цикл Карно — процес перенесення тепла від менш нагрітого тіла до більш нагрітого при затраті механічної роботи. Тиск при стисканні газу є більшим за тиск при розширенні газу, тому роботу над газом виконують зовнішні сили. Холодильний коефіцієнт визначає кількість теплоти, що забирається у машини, за умов виконання одиничної роботи зовнішніми силами:

IV. ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ УЧНІВ

Фронтальне опитування

1. Чи відрізняється робота побутового холодильника від теплового двигуна? Що в них спільного?

2. За яким принципом працює холодильна машина? У чому її відмінність від теплової машини?

3. Що характеризує ефективність холодильної машини? Чи може вона бути більшою за 1?

4. Чи можна було б користуватися вітровими двигунами, якби атмосферне повітря мало скрізь однакову температуру?

5. Чи можна термос тимчасово використовувати як холодильник?

6. Чи можна вважати кулемет тепловою машиною?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

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

2. Відповісти на запитання.

1). Які гази використовують як робоче тіло холодильників?

2). Зобразьте схематично принцип роботи холодильника.

3). Внаслідок чого охолоджується випарник?

4). Як визначається ефективність холодильної машини?

5). У спекотний літній день домогосподарка відкрила дверцята холодильника, щоб охолодити повітря в кімнаті. Чи змогла вона досягти бажаного результату? Чому?