Термодинамиканы? бірінші за?ын изопроцестерде ?олдану. Адиабаталы? процесс

СҚО Тайынша ауданы

Тайынша қаласы №5 ОМ

Физика пәні мұғалімі

Тлеутаева Б.И.

Сабақтың тақырыбы: Термодинамиканың бірінші заңын изопроцестерде қолдану. Адиабаталық процесс.

Cынып: 10

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Оқушыларға термодинамиканың бірінші заңын изопроцестерде қолдануы жайлы толық мағлұмат беру. Сурет салу құралдары мен жұмыс істеуді үйрету.

Дамытушылық: Оқушыларды өз бетімен еңбектенуге үйрету ой-өрісін дамыту пәндерге деген қызығушылықтарын арттыру.

Тәрбиелік: Оқушыларды алғырлыққа, шапшандыққа, ізденпаздыққа өз беттерінше еңбектенуге тәрбиелеу.

Сабақтың түрі: жаңа тақырыпты бекіту сабағы

Сабақтың әдісі: кіріктірілген сабақ (физика, математика, информатика)

Көрнекілігі: Интерактивті тақта, компьютерлер, электронды оқулықтар

Сабақтың барысы:

І Ұйымдастыру кезеңі

ІІ Жаңа сабақты бекітуге арналған тапсырмаларды орындау

1. Электронды оқулықтың көмегімен және интерактивті тақтаны пайдаланып термодинамиканың бірінші заңын изопроцестерде қолдануды түсіндіру.

2. Электронды оқулық бойынша сурет салу құралдары тақырыбын түсіндіру.

ІІІ Практикалық жұмыс

3.1 Термодинамиканың бірінші заңын изопроцестерде қолдану тақырыбы бойынша оқушылардың изопроцестердің графиктерін салғызу және оқыту. (изотермиялық, изохора, изобара, адиабата)

3.2 Есептер шығару

ІV Жаңа материалдарды бекіту

Физика пәні бойынша 10 тест сұрақтары

V Рефлексия

VІ Үйге тапсырма

6.1 §5.7-5.8, 11-жаттығу.

6.2 P,V тәуелсіздік графигінде төрт процестердің графиктерін салып келу.

Термодинамиканың бiрiншi заңын изопроцестерге қолдану

Изохоралық процесс. Бұл процесте газ көлемi өзгермейдi: V = const.Жұмыс атқарылмайды(А = 0). Газдың iшкi энергиясының өзгерiсi оған берiлген жылу мөлшерiне тең: ΔU = Q. Егер газ қыздырылса , онда Q 0 және ΔU 0 – iшкi энергия ұлғаяды. Газды суытқан кезде: Q ΔU iшкi энергиясы азаяды.

Изотермалық процесс. Изотермалық процесс кезiнде газдың температурасы тұрақты болады (Т = const) және оның iшкi энергиясы өзгермейдi(ΔU = 0). Газға берiлген барлық жылу мөлшерi пайдалы жұмыс атқаруға жұмсалады: Q = А. Газ белгiлi жылу мөлшерiн (Q 0) алған кезде, ол оң жұмыс атқарады (А 0). Керiсiнше, егер газ қоршаған ортаға жылу берсе(Q ), онда оның атқарған жұмысы терiс болып саналады(А ).

Изотермалық процесс кезiнде газдың температурасы тұрақты және iшкi энергиясы өзгермейдi. Газға берiлген барлық жылу мөлшерi пайдалы жұмыс жасауға жұмсалады.. Газдың белгiлi бiр тұрақты температурасында, жылу алған кездегi және жылу берген кездегi газдың жасаған жұмысы қандай болатындығын бақылаңыздар.

Изобаралық процесс.Изобаралық процесс кезінде қысым тұрақты болады(P = const). Изобаралық процесс кезiндегi газға берiлген жылу мөлшерi оның iшкi энергиясын өзгертуге және газдың жұмыс атқаруына жұмсалады,яғни Q= ΔU+А.

Адиабаталық процесс. Қоршаған ортамен жылу алмасуы болмайтын жағдайда өтетiн жүйедегi изопроцесс адиабаталық процесс деп аталады.

Адиабаталық процесс кезiнде Q = 0 және жүйенiң iшкi энергиясының өзгеруi жұмыс атқару арқылы ғана жүредi: А=- ΔU. А=- ΔU теңдiгi белгiлi қорытынды жасауға мүмкiндiк бередi. Егер жүйеде оң жұмыс жасалса, мысалы газ сығылатын болса, онда оның iшкi энергиясы ұлғаяды және температурасы өседi. Керiсiнше , газ ұлғайған кезде, ол өзi оң жұмыс атқарады (А 0). Оның iшкi энергиясы азаяды да, газ суиды. Егер цилиндр түбiне эфирге батырылған мақтаны салып, дереу поршендi қозғалтсақ, онда мақтадағы эфир буы жалындайды. Бұл эффект Дизель двигателiнiң жұмыс iстеу принципiнiң негiзiне алынған.

Бұл жерде цилиндрге жанармай қоспасы емес, кәдiмгi атмосфералық ауа сорылады. Сығылу тактының соңында арнайы форсунка арқылы сұйық отын - солярка шашыратылады. Осы сәтте сығылған ауа температурасының жоғарлағаны сондай, тiптен жанармай тұтанады

1-сурет

Күн көзiнiң әсерiнен жылыған ауа, жоғары көтерiледi де, биiктiкке көтерiлген сайын қысымның азаюына байланысты тез арада ұлғайып таралады. Бұл ауаның ұлғайып таралуы оның салқындауына әкелiп соғады. Осының нәтижесiнде су булары конденсацияланады да, бұлттар пайда болады (1 - сурет).

Практикалық жұмыс

Термодинамиканың бірінші заңын изопроцестерде қолдану тақырыбы бойынша оқушылардың изопроцестердің графиктерін оқыту (изотермиялық, изохора, изобара, адиабата)

Р

1 2

3

V

Тест сұрақтары

1. Газ заңдары дегеніміз не?

1. Параметрлерінің біреуінің мәні өзгермей қалған кездегі процестер

2. Газдың бір параметрінің мәні тағайындалып қалған екі мәндер арасындағы сандық тәуелділік

3. Газдың екі параметрлерінің мәні тұрақты болған кездегі процестер

1. Бір атомды идеал газдың ішкі энергиясын анықтайтын формула

   1. ΔU=A+Q

   2. U=RT

   3. U=3m/2M* RT

2. Адиабаталық процесс

   1. Параметрінің біреуінің мәні өзгермей қалған кезде өтетін процесс

   2. Қысым тұрақты болған кезде термодинамика жүйе күйінің өзгеру процессі

   3. Жылу алмайтын, жылу бермейтін процесс

3. Термодинамика ғылымы нені зерттейді?

   1. Жұмыс атқармай энергияның бір денеден екінші денеге берілу процессі

   2. Жылу құбылыстарына арналған энергияның сақталу заңы

   3. Денелердің молекулалық құрылымы ескерілмейтін жылулық процестер теориясы

4. Ішкі энергия дегеніміз не?

   1. Барлық молекулалардың кинетикалық энергиясымен осы бөлшектердің өзара әсерлесуін потенциялдық энергиясының қосындысына тең

   2. Жылу алмасу (жылу беру) кезінде дене алатын не жоғалтатын энергия

   3. Механикалық жұмыс жасау кезінде дененің энергия бөлуі

5. Менделеев-Клапейрон теңдеуі:

   1. P=nKT

   2. P₁V₁=P₂V₂

   3. 

6. Молекула жылдамдығын алғаш өлшеген ғалым

   1. Штерн

   2. Шарль

   3. Гей-Люссак

7. Жылдамдық квадратының орташа мәні неге тең:

   1. 

   2. 

   3. 

8. Қаныққан бу деп нені айтамыз?

   1. Сұйық бетінде өтетін бу түзілуі

   2. Өз сұйығымен динамикалық тепе-теңдікте болатын бу

   3. Будың қайта сұйыққа айналу процесі

9. Термодинамиканың бірінші заңы

   1. Денелердің молекулалық құрылымы ескерілмейтін жылулық процестер теориясы

   2. Жылу құбылыстарына арналған энергияның сақталу заңы

   3. Ішкі энергияның механикалық түрге айналу процесін көрсететін заң

Дұрыс жауаптары:

1.А

2.С

3.С

4.С

5.А

6.С

7.А

8.А

9.В

10.В