"Термодинамиканың бірінші заңын изопроцестерге қолдану"

«Келешек» көпсалалы колледж

«Бекітемін»

Директордың тәрбие

жұмысы жөніндегі орынбасары

_______________

«____»_______________ 20___ж.

Өткізген: Курашова Ж.Ө.

АҚТАУ – 2016 жыл

Сабақтың тақырыбы: Термодинамиканың бірінші заңын изороцестерге қолдану. 

Мақсаты:

1. Термодинамиканың бірінші заңын изороцестерге қолдану жайлы мағлұмат беру 

2. Термодинамиканың бірінші заңын изороцестерге қолдану формулаларын есептер шығаруда және техникада қолдана білуге үйрету 

3. Бірін-бірі бағалай білуге баулу 

Күтілетін нәтиже:

1. Термодинамиканың бірінші заңын изороцестерге қолдану жайлы мағлұмат алады 

2. Термодинамиканың бірінші заңын изороцестерге қолдану формулаларын есептер шығаруда және техникада қолдана білуге үйренеді 

3. Бірін-бірі бағалай алатын болады 

Негізгі идеялар:

Изохоралық процесс. 

Изохоралық процесс. Бұл процесте газ көлемi өзгермейдi: V = const. 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. 

Изохоралық процесс кезінде газға берілетін энергия: 

Тұрақты көлемдегі газдың меншікті жылу сыйымдылығы: 

Изохоралық процесс кезіндегі берілген жылу мөлшері: 

Бір атомды идеал газ үшін: 

Изобаралық процесс. 

Изобаралық процесс. Изобаралық процесс кезiндегi газға берiлген жылу мөлшерi оның iшкi энергиясының бiрге өзгеруiне және қысым тұрақты болған кездей P = const жұмысты атқаруға шығындалады. 

Изобаралық процесс үшін термодинамиканың бірініш заңы: 

Изобаралық процесс кезіндегі берілген жылу мөлшері: 

Бір атомды идеал газдың меншікті жылу сыйымдылығы: 

Сонда изобаралық процесс кезінде берілген жылу мөлшері: 

Екі атомды идеал газбен жұмыс істесек: 

Изотермиялық процесс. 

Изотермалық процесс. Изотермалық процесс кезiнде газдың температурасы тұрақты болады (Т = const) және оның iшкi энергиясы өзгермейдi. 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, онда оның атқарған жұмысы терiс болып саналады. 

Изотермиялық процесс үшін термодинамиканың бірінші заңы: 
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: ΔU= А. ΔU= А 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 (Аұ 0). Оның iшкi энергиясы азаяды да, газ суиды. 

Тапсырмалар 
Топтық жұмыс 

Жеке жұмыс 

Жеке жұмыс «Блум таксономиясы» 

Сабақ бойынша мұғалімнің жазбалары: (мұғалім және оқушы немен айналысады) 
І.Ұйымдастыру 
1.1. Сәлемдесу 

1.2. Түгелдеу 

1.3. сабақтың мақсатын хабарлау. Оқушыларға бағалау парағын тарату 
1.4. Топқа бөлу («Идеал газ», «Изопроцестер», «Термодинамикадағы жұмыс.»)
Әр топ, өз атауларын (тақырыптарын қорғайды.) Дайындалу+ қорғау 

ІІ. Үй тапсырмасын сұрау (миға шабуыл) «Ой қозғау». 

1.Ішкі энергия- МКТ көзқарасы тұрғысынан макроскопиялық денелердің ішкі энергиясы U [Дж] - денені құрайтын бөлшектердің (молекулалардың, атомдардың, электрондардың, т.б.) хаосты қозғалыстары мен өзара әсерлесуінің энергияларының қосындысы. 

2.Идеал газ- молекулалар арасындағы өзара әсер ескерілмейтін газ моделі. 
3.Біратомды идеал газдың ішкі энергиясы 

4.Ішкі энергияның өзгеру тәсілдері: жұмыс істеу (А), жылу берілу (Q). 
5.Жылу берілудің түрлері:жылу өткізгіштік, конвекция,сәуле шығару 
6.Жылу мөлшерінің өлшем бірлігі қандай? 

7.Жылусыйымдылығының өлшем бірлігі қандай? 

8.Румфорд, Дэви және Джоуль тәжірибелерінің жылу табиғатын зерттеудегі рөлі қандай? 

9.Оларды жүргізгеннен кейін қандай қорытындылар жасалды? 

10.Майер мен Гельмгольцтың жылулық құбылыстарды зерттеуге сіңірген еңбектері қандай? 

Жұптық жұмыс 

1. Эксперименттік жұмыс ( температураның өзгерісі мен массалардың арасындағы байланыс) 

Оқушының аты-жөні:------------------------------------------------------------------------

Үй тапсырмасын бағалау критериясы. 

1-тапсырма (Миға шабуыл) 4 мин 

2-тапсырма Эксперименттік жұмыс ( температураның өзгерісі мен массалардың арасындағы байланыс) 

1 Жұмыстың мақсатын жазу (2ұпай) 

2 Жұмысқа қолданылатын құрал-жабдықтар (1ұпай) 

3 Өлшеулерді жүргізу (2ұпай) 

4 Есептеу нәтижесі, формуласы (1ұпай) 

5 Жұмыстың ұқыпты орындалуы ,дәптердегі жазылу тәртібі (1ұпай) 

6 Қорытынды жазу (3ұпай) 

Барлығы 

Үй тапсырмасын өзін-өзі бағалау келесі ұпай санымен 

23-20 ұпай «5» 
19-17 ұпай «4» 
16-13 ұпай «3» 

ІІІ. Талқылау үшін сұрақтар беріледі 

1. Неліктен заттың қайсыбір мөлшерінің жылу сыйымдылығы онда өтіп жатқан процеске тәуелді? 

2. Неліктен тұрақты қысым кезіндегі жылусыйымдылықтың әрқашан тұрақты көлем кезіндегі жылусыйымдылықтан артық болатынын түсіндіріңдер. 
3. Изотермалық процесс кезіндегі, адиабаталық процесс кезіндегі жылу сыйымдылықтардың мәні неге тең? 

ІҮ. Топтық жұмыс 

Сіздің тобыңызда 5 рөлді: лидер, баяндамашы, хатшы, уақыт сақшысы және бақылаушыларды анықтаңыз. Жұмыс төмендегідей жоспармен жүреді: 
Берілген тапсырманы, топпен бірлесе отырып, талқылайды және әр топтың бақылаушысы жасаған жұмыстарға сәйкес бақылау парағын жүргізеді 
Бақылаушының бағалау парағы 

1 Тақырыпты ашуға үлес қосу 

2 Міндетін атқару 

3 Топтық жұмысқа атсалысуы 

1.Изохоралық процесс (1 топ) 

2.Изобаралық процесс. (2 топ) 

3.Изотермиялық процесс. (3 топ) 

Семантикалық карта 

Сұрақ Идел газдың ішкі энергия Изотер.пр үшін термодинамик І заңы Изохор.пр үшін термодин І заңы Изобар.пр 
үшін термодин І заңы Термодинамиканың І заңы Термодинамикалық 
жұмыс 

Оқушының аты-жөні:------------------------------------------------------------------------
Жаңа тақырыпты меңгеруді бағалау критериясы 
1 Жұмыстың мақсатын айту (2ұпай) 

2 Өзгеріссіз қалатын параметрді анықтау (1ұпай) 

3 Изопроцесс кезіндегі газға берілетін энергия (2ұпай) 

4 Изопроцесс кезіндегі меншікті жылу сиымдылығы (2ұпай) 

5 Изопроцесс кезіндегі жылу мөлшері немесе жұмыс (3ұпай) 

6 Картаны толтыру (3ұпай) 

Барлығы 

Топтық жұмысты бағалау келесі ұпай санымен 

13 ұпай «5» 

9-8 ұпай «4» 

6-5 ұпай «3» 

VІ. Жеке жұмыс «Блум таксономиясы» 

1 Білу Термодинамикалық процесс дегеніміз не? (1ұпай) 

2 Түсіну Изопроцестердің формуласын жаз? (1ұпай) 

3 Қолдану 1. 1.Газды изобаралық жолмен қыздырғанда 270 Дж жұмыс істелді. Газ ұлғайып, оның көлемі 2•10-3 м3 шамаға артты, газдың қысымы 
2. 

3. 2.Температурасы 100С баллонда массасы 0,5 кг гелий бар. Егер оның температурасы 300С - ға дейін жоғарылатсақ ішкі энергиясының өзгерісі (М(Не2)=4•10-3 кг/моль, R=8,31 Дж/К•моль) 4. 

5. 3.Массасы 3кг, температурасы 00С суды қалыпты жағдайда қайнатып, буға айналдыру үшін қажетті жылу мөлшері (ссу=4200 Дж/кг•0С, r="2,3" МДж/кг) (1+1+1ұпай) 
4 Талдау Изохора мен изобаралық процестерді салыстыр? (3ұпай) 

5 Жинақтау Изопроцестердің мәні неде түсіндір? (3ұпай) 

6 Бағалау Изопроцестерді білу біз үшін маңызы қандай? (3ұпай)

№1. Газдың 800 молін 500 К-ге изобаралық қыздырған. Газдың жұмысын анықтаңыз? (R=8,31 Дж/моль ) 

№2. Массасы 4 кг гелийді 100 К-ге изохоралы қыздыру үшін қажетті жылу мөлшерін және газдың жұмысын анықтаңыз? ( М=4*10-3 кг /моль); 
Жасаған жұмыстарын 2 жұлдыз, 1 ұсыныспен бағалау. 

ҮІ. Кері байланыс (не үйрендім, не қиын болды, сұрақ.) 
Кейінгі тапсырмалар Эссе жазу 

Кейінгі оқу §5.7 Термодинамиканың бірінші заңын изороцестерге қолдану 

ҮЙГЕ ТАПСЫРМА: 

1. Массасы 1 кг қорғасынды балқытқанда ішкі энергиясы қаншаға артады? Қорғасынның балқу жылуы 0, 25*105Дж/кг. 
2. Массасы 11 кг су буы конденсацияланғанда қандай жылу мөлшері бөлінеді? Су буының меншікті булануы 2, 3*106 Дж/кг