Біз денені? ішкі энергиясын екі т?сілмен – жылу алмасу ж?не ж?мыс жасау ар?ылы ?згертуге болатынын білеміз. Осыны? бірінші т?сілін ж?зеге асыруды денені? ішкі энергиясы жасал?ан ж?мыс?а А, ал екіншісін ж?зеге асыр?анда берілген жылу м?лшеріне Q те? шамалар?а ?згереді.
Егер шайнекті, оны? ішіндегі су тек жылы болатындай етіп ?ыздырса?, оны отта ?за? ?стамаймыз. Керісінше ысты? су керек болса шайнекті к?п уа?ыт ?ыздыру ?ажет. Шайнекті ?ыздыр?ышта ?за? ?стаса?, оны? алатын жылу м?лшері де к?п. Сонды?тан, ?ыздыр?анда денені? температурасы к?п ?згеретін болса, о?ан берілетін жылу м?лшері де артуы керек.
Мысалы, денені? бастап?ы температурасы tбас, ал со??ы температурасы tсо? болсын. Б?л кезде денені? температура ?згерісі былай ?рнектеледі
?t = tсо?– tбас.
Олай болса жылу м?лшері осы шама?а т?уелді:
Q ?t -?а т?уелді
Та?ы да, 2 кг суды ?ыздыру?а 1 кг суды ?ыздыру?а ?ара?анда к?п уа?ыт кетеді. Я?ни, к?п жылу м?лшері ж?мсалатыны б?рімізге белгілі. Б?л денені ?ызыдру?а керекті жылу м?лшері оны? массасына т?уелді болатынын білдіреді.
Я?ни, Qm-ге т?уелді.
Сонымен жылу м?лшерін есептеу ?шін дене ??ралатын затты? меншікті жылу сыйымдылы?ын, осы денені? массасын ж?не оны? со??ы ж?не бастап?ы температураларыны? айырымын білу керек.
Мысалы, бастап?ы температурасы 20 °С, ал массасы 5 кг темір тетікті 620 °С температура?а дейін ?ыздыру?а керекті жылу м?лшерін табу керек дейік.
Б?л ?шін 8-кестеден темірді? меншікті жылу сыйымдылы?ын с = 460 Дж/(кг · °С) табады. М?нан 1 кг темірді 1 °С-?а ?ыздыру?а 460 Дж керектігін білеміз.
Ал 5 кг темірді 1 °С-?а ?ыздыру?а одан 5 есе к?п жылу м?лшері ж?мсалады, я?ни, 460 Дж · 5 = 2300 Дж.
Сол темірді 1 °С-?а емес ?t = 600 °С С-?а ?ыздыру ?шін 600 есе арты? жылу м?лшері керек, я?ни, 2300 Дж · 600 = 1 380 000 Дж. Осы темір 620 °С-дан 20 °С-?а суы?анда д?л осындай (модулі бойынша) жылу м?лшері б?лінеді.
Сонымен, денені? ?ыздыру?а керекті немесе ол суы?анда б?лінетін жылу м?лшерін табу ?шін денені? меншікті жылу сыйымдылы?ын оны? массасы мен бастап?ы ж?не со??ы температураларыны? айырымына к?бейту керек:
Т?жірибе жасайы?. Екі бірдей ыдыс алып, оны? біріне массасы 400 г су, ал екіншісіне массасы 400 г ?сімдік майын ??ямыз да, оларды жанар?ы ар?ылы ?ыздырамыз (33-сурет). Термометрлерді? к?рсетуінен майды? тезірек ?ызытаны бай?алады. Су мен майды бірдей температура?а дейін ?ызыдру ?шін суды ?за?ыра? ?ыздыру?а тура келеді. Біра? біз оны ?за? ?ыздыр?ан сайын, ол жанар?ыдан к?п жылу м?лшерін алатыны белгілі.
3-сурет
Осыдан массалары бірдей ?р т?рлі заттарды бірдей температура?а ?ыздыру ?р т?рлі жылу м?лшерін керек етеді. Денені ?ыздыру?а керекті жылу м?лшері, осы дене ??ралатын затты? тегіне байланысты.
Мысалы, массасы 1 кг суды? температурасын 1°С-?а к?теру ?шін 4200 Дж жылу м?лшері ж?мсалады, ал массасы осындай к?нба?ыс майын 1°С-?а ?ыздыру?а 1700 Дж жылу м?лшерін керек етеді.
1 кг затты 1°С-?а ?ыздыру?а керекті жылу м?лшерін к?рсететін физикалы? шама, осы затты? меншікті жылу сыйымдылы?ы деп аталады.
?р затты? ?з жылу сыйымдылы?ы болады. Ол латынны? с ?рпімен белгіленіп джоуль б?лінген килограмм – градуспен (Дж/(кг·°С)?лшенеді.
с — меншікті жылу сыйымдылы?.
Кейбір заттарды? меншікті жылу сыйымдылы?тары 8-кестеде келтірілген.
Алтын
130
Темір
460
К?нба?ыс майы
1700
Сынап
140
Болат
500
М?з
2100
?ор?асын
230
Шойын
540
Керосин
2100
?алайы
250
Графит
750
Эфир
2350
К?міс
250
Лабораториялы? шыны
840
А?аш (емен)
2400
Мыс
400
Кірпіш
880
Спирт
2500
Мырыш
400
Алюминий
920
Су
4200
Жез
400
Суды? жылу сыйымдыл?ы ?лкен (8-кесте). Сонды?тан те?іздер мен м?хиттарда?ы су жаздыг?ні ауадан ?те к?п жылу м?лшерін ?абылдай отырып ?ызады. Осыны? ар?асында жаздыг?ні ?те ?лкен су ?оймаларына жа?ын жерлерде одан алыс жерлерге ?ара?анда онша ысты? болмайды.
Жа?а саба?ты ?орытындылау.
Пысы?тау с?ра?тары.
Есеп шы?ару ?лгілері:
?й ж?мысы: ?ткен та?ырыпты ?айталау: 5-жатты?у
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Жылу м?лшері. Жылу м?лшерін есептеу. Затты? меншікті жылу сыйымдылы?ы. »
Мерзімі _____________ Сынып 8А, 8Ә
Сабақ тақырыбы: Жылу мөлшері. Жылу мөлшерін есептеу. Заттың меншікті жылу сыйымдылығы.
Мақсаты:
а) білімділік:жылу мөлшерінің физикалық мағынасымен танысу. Жылу мөлшерін есептеу әдісін үйрену. Жылудың табиғаттағы техникадағы маңызын түсіну.
ә) дамытушылық: оқушылардыңжылу мөлшері түсініктерін дамыту. Дененің жылу берілу түрлерінің техникада тұрмыста қолдану маңызын білу.
б) тәрбиелік: оқушыларды сауатты азамат болуға, еңбексүйгiштiкке тәрбиелеу.
Құралдар: компьютер, интерактивті тақта, проектор, оқулықтар, есептер жинағы, электронды оқулық 8 сынып, спиртшам, колбамен су, штатив, термометр.
Сабақтың түрі: аралас түсіндіру, демонстрациялық
Пән аралық байланыс: математика, химия, информатика,
Сабақ барысы
Ұйымдастыру кезеңі.
Өткен тақырыпты пысықтау сұрақтары:
жылу берілудің қанадй түрлері бар?
сәулелену қандай маңызы бар?
Жаңа сабақты түсіндіру:
Біз дененің ішкі энергиясын екі тәсілмен – жылу алмасу және жұмыс жасау арқылы өзгертуге болатынын білеміз. Осының бірінші тәсілін жүзеге асыруды дененің ішкі энергиясы жасалған жұмысқа А, ал екіншісін жүзеге асырғанда берілген жылу мөлшеріне Q тең шамаларға өзгереді.
Егер шайнекті, оның ішіндегі су тек жылы болатындай етіп қыздырсақ, оны отта ұзақ ұстамаймыз. Керісінше ыстық су керек болса шайнекті көп уақыт қыздыру қажет. Шайнекті қыздырғышта ұзақ ұстасақ, оның алатын жылу мөлшері де көп. Сондықтан, қыздырғанда дененің температурасы көп өзгеретін болса, оған берілетін жылу мөлшері де артуы керек.
Мысалы, дененің бастапқы температурасы tбас, ал соңғы температурасы tсоң болсын. Бұл кезде дененің температура өзгерісі былай өрнектеледі
∆ t = tсоң– tбас.
Олай болса жылу мөлшері осы шамаға тәуелді:
Q ∆t -ға тәуелді
Тағы да, 2 кг суды қыздыруға 1 кг суды қыздыруға қарағанда көп уақыт кетеді. Яғни, көп жылу мөлшері жұмсалатыны бәрімізге белгілі. Бұл денені қызыдруға керекті жылу мөлшері оның массасына тәуелді болатынын білдіреді.
Яғни, Qm-ге тәуелді.
Сонымен жылу мөлшерін есептеу үшін дене құралатын заттың меншікті жылу сыйымдылығын, осы дененің массасын және оның соңғы және бастапқы температураларының айырымын білу керек.
Мысалы, бастапқы температурасы 20 °С, ал массасы 5 кг темір тетікті 620 °С температураға дейін қыздыруға керекті жылу мөлшерін табу керек дейік.
Бұл үшін 8-кестеден темірдің меншікті жылу сыйымдылығын с = 460 Дж/(кг · °С) табады. Мұнан 1 кг темірді 1 °С-ға қыздыруға 460 Дж керектігін білеміз.
Ал 5 кг темірді 1 °С-ға қыздыруға одан 5 есе көп жылу мөлшері жұмсалады, яғни, 460 Дж · 5 = 2300 Дж.
Сол темірді 1 °С-ға емес ∆t = 600 °С С-ға қыздыру үшін 600 есе артық жылу мөлшері керек, яғни, 2300 Дж · 600 = 1 380 000 Дж. Осы темір 620 °С-дан 20 °С-ға суығанда дәл осындай (модулі бойынша) жылу мөлшері бөлінеді.
Сонымен, дененің қыздыруға керекті немесе ол суығанда бөлінетін жылу мөлшерін табу үшін дененің меншікті жылу сыйымдылығын оның массасы мен бастапқы және соңғы температураларының айырымына көбейту керек:
Q = cm (tсоң— t бас )
Денені қыздырғанда tсоңtбас, сондықтан Q 0. Дене суығанда tсоң tбас, сондықтан Q
Меншікті жылу сыйымдылық
Тәжірибе жасайық. Екі бірдей ыдыс алып, оның біріне массасы 400 г су, ал екіншісіне массасы 400 г өсімдік майын құямыз да, оларды жанарғы арқылы қыздырамыз (33-сурет). Термометрлердің көрсетуінен майдың тезірек қызытаны байқалады. Су мен майды бірдей температураға дейін қызыдру үшін суды ұзағырақ қыздыруға тура келеді. Бірақ біз оны ұзақ қыздырған сайын, ол жанарғыдан көп жылу мөлшерін алатыны белгілі.
3-сурет
Осыдан массалары бірдей әр түрлі заттарды бірдей температураға қыздыру әр түрлі жылу мөлшерін керек етеді. Денені қыздыруға керекті жылу мөлшері, осы дене құралатын заттың тегіне байланысты.
Мысалы, массасы 1 кг судың температурасын 1°С-ға көтеру үшін 4200 Дж жылу мөлшері жұмсалады, ал массасы осындай күнбағыс майын 1°С-ға қыздыруға 1700 Дж жылу мөлшерін керек етеді.
1 кг затты 1°С-ға қыздыруға керекті жылу мөлшерін көрсететін физикалық шама, осы заттың меншікті жылу сыйымдылығы деп аталады.
Әр заттың өз жылу сыйымдылығы болады. Ол латынның с әрпімен белгіленіп джоуль бөлінген килограмм – градуспен (Дж/(кг·°С)өлшенеді.
с — меншікті жылу сыйымдылық.
Кейбір заттардың меншікті жылу сыйымдылықтары 8-кестеде келтірілген.
8-кесте
Кейбір заттардың жылу сыйымдылығы, Дж/(кг·°С)
Алтын
130
Темір
460
Күнбағыс майы
1700
Сынап
140
Болат
500
Мұз
2100
Қорғасын
230
Шойын
540
Керосин
2100
Қалайы
250
Графит
750
Эфир
2350
Күміс
250
Лабораториялық шыны
840
Ағаш (емен)
2400
Мыс
400
Кірпіш
880
Спирт
2500
Мырыш
400
Алюминий
920
Су
4200
Жез
400
Кестеден мысалы, қорғасынның жылу сйымдылығы 140 Дж/(кг · °С) екендігі көрінеді. Бұл сан 1 кг қорғасынды 1 °С-ға қыздыру үшін 140 Дж жылу мөлшері керектігін білдіреді. Дәл осындай (модулі жағынан) жылу мөлшері 1 °С-ға суытқанда осындай массалары қорғасыннан бөлінеді.
Әр түрлі агрегаттық күйлердегі бір заттың меншікті жылу сыйымдылықтары (қатты, сұйық және газ тәрізді) әр түрлі. Мысалы, судың меншікті жылу сыйымдылығы 4200 Дж/(кг · °С), ал мұздыкі – 2100 Дж/(кг · °С). Алюминийдің қатты күйдегі меншікті жылу сыйымдылығы 920 Дж/(кг · °С), ал сұйық күйдегісі – 1080 Дж/(кг · °С).
Судың жылу сыйымдылғы үлкен (8-кесте). Сондықтан теңіздер мен мұхиттардағы су жаздыгүні ауадан өте көп жылу мөлшерін қабылдай отырып қызады. Осының арқасында жаздыгүні өте үлкен су қоймаларына жақын жерлерде одан алыс жерлерге қарағанда онша ыстық болмайды.
