Термодинамиканың І-заңы. Изопроцесстерде қолдану

#1 слайд
1 Сабақтың тақырыбы: Термодинамиканың І-заңы. Изопроцесстерде қолдану. Сабактын максаты: Білімділік. Үш параметрдің (Р, V, Т) біреуі тұрақты болып, қалған екі параметрінің арасындағы байланысты анықтайтын заңдарды тұжырымдау. Изопроцестер туралы мағлұмат беру. Дамытушылық. Изопроцестердің өзара байланысын түсіне білуге, формулаларды қолдана отырып есеп шығара білуге үйрету, ойлау қабілетін дамыту. Тәрбиелілік. Пәнаралық байланысты арттыра отырып, теориялық білімін практика жүзінде қолдана білуге, өз бетінше ізденуге, зерттеуге тәрбиелеу.

1 слайд

#2 слайд
2 ІІ. Үй тапсырмасын тексеру І Ой қозғау . Физикалық диктант. : , , , , – Түйінді сөздер Изотермиялық Изохоралық Адиабаталық Шарль Гей , - , - , 1822 , 1802 , Люссак Менделеев Клайперон Бойль Мариотт ж ж 1800 , 11832 , P, V, ж ж Т 1. …………………………… ? Көлем тұрақты болған жағдайда процесс аталады 2. - ………… Гей Люссак жылы газ заңын тағайындады және процесс ……….. ? аталады 3. Берілген газдың массасы үшін бір параметр өзгермейтін процесс ……. ? аталады 4. 1/ 1= 2/ 2 ……………………………… Р Т Р Т теңдеуін тағайындаған 5. : ………………………………… Макродененің күйін сипаттайтын параметрлер

2 слайд

#3 слайд
3 «Көпір» тапсырмалары Оқушылар төрт топқа бөлінеді. Топ әр түрлі білім деңгейі бойынша бөлінеді. Оқушылар электрондық оқулықты ашып, қосымша виртуалды зертханалық жұмыстарын жасайды. Нәтижесін шығарады. ІІ. Мағынаны тану

3 слайд

#4 слайд
4 Изохоралық процесс Изохоралық процесс кезiнде газдың көлемі тұрақты және iшкi энергиясының өзгерiсi оған берiлген жылу мөлшерiне тең. Газдың белгiлi бiр тұрақты көлемінде, жылу алған кездегi және жылу берген кездегi газдың жасаған жұмысы қандай болатындығын бақылаңыздар

4 слайд

#5 слайд
5 Нәтиже •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 < 0 және ΔU < 0, оның ішкі энергиясы азаяды.

5 слайд

#6 слайд
6 Изотермалық процесс 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

6 слайд

#7 слайд
7 Нәтиже •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 теріс болып саналады.

7 слайд

#8 слайд
8 Изобаралық процесс Изобаралық процесс кезiнде газға берiлетiн жылу мөлшерi, онымен бiрге оның iшкi энергиясының өзгеруiне және қысым тұрақты болған кезде жасалынатын жұмысқа шығындалады. Белгiлi бiр тұрақты қысымды алып, газды қыздыра және суыта отырып, газдың iшкi энергиясы мен олардың жасаған жұмыстары қалай өзгеретiндiгiн бақылаңыздар

8 слайд

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

9 слайд

#10 слайд
10 Адиабаталық процесс Адиабаталық процесс кезiнде жылу алмасу болмайды. Сонда жүйенiң iшкi энергиясы тек қана онымен жасалған жұмыстың есебiнен өзгередi. Адиабаталық процесс жүретiндей етiп, белгiлi бiр тұрақты температураны алыңыздар да, жұмыс жасалуына қарай газдың iшкi энергиясының қалай өзгеретiндiгiн бақылаңыздар

10 слайд

#11 слайд
11 Нәтиже •Адиабаталық процесс. Қоршаған ортамен жылу алмасуы болмайтын жағдайда өтетiн жүйедегi изопроцесс адиабаталық процесс деп аталады. Адиабаталық процесс кезінде 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 (А ұ > 0). Оның iшкi энергиясы азаяды да, газ суиды.

11 слайд

#12 слайд
12 Қорытынды Газдың берілген массасы үшін: Т=const P1V1= P2V2 (Бойль – Мариотт заңы) Изотермиялық процесс Газдың берілген массасы үшін: P=const V1/Т1= V2/Т2 (Гей – Люссак заңы) Изобаралық процесс Газдың берілген массасы үшін: V=const Р1/Т1= Р2/Т2 (Шарль заңы) Изохоралық процесс

12 слайд

#13 слайд
13 Өмірде кездесеміз 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.

13 слайд

#14 слайд
14 Өмірде кездесеміз 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

14 слайд

#15 слайд
15 V. Жаңа сабақ •Изохоралық процесс кезінде газға берілетін энергия •Изобаралық процесс •Изотермалық процесс

15 слайд

#16 слайд
16 Білімін бекіту 1-есеп. Бастапқы көлемі 0,40 м 3   газ изотермиялық жолмен сығылды. Соңғы көлемі 0,20м 3   болғанда, оның қысымы 4*10 5 Па    болды. Газдың бастапқы қысымын табыңдар.  Шешуі:  Бойль-Мариотт заңы бойынша   P 0 V 0 =P  1 V 1  , осыдан 2-есеп. Көмір қышқыл газдың 30 0 С температурадағы көлемі 6* 10 -4  м 3 . . Қысымы тұрақты болғанда, осы газдың 0 0 С температурадағы көлемі қандай болады? Шешуі:  P=const  болғандықтан, изобаралық процесс орындалады. Гей-Люссак заңы бойынша        , бұдан  -4  м 3    3-есеп. Газдың көлемін тұрақты етіп алып, оны 474 К температураға дейін қыздырғанда, қысымы екі есе артты. Газдың бастапқы температурасын табу керек. Шешуі: Шарль заңы бойынша:                  осыдан         4-есеп. Газдың  қысымы 0,98*10 5  Н/м 2   және 15 С температурадағы көлемі 2 л- ге тең. Газдың көлемі 4 л-ге  дейін, ал температурасы 20 С-қа дейін артқан, оның қысымы қандай болады. Шешуі:  Осы жағдайда көлем де, қысым да , температура да өзгеріп отыр, сондықтан бұл есепті шығару үшін газ күйінің біріккен теңдеуін пайдаланамыз. Ол теңдеу бойынша , осыдан  10 5  Н/м 2

16 слайд

#17 слайд
17  5-есеп. Көлемі тұрақты баллондағы газдың температурасы 7С, ал қысымы 0,15 МПа . Осы баллонды қыздырып, температурасын 100С-қа жеткізгенде, қысымы 0,20 МПа-ға жетті. Қысымның термиялық коэффициентін табыңдар. Шешуі: Бұл изохоралық процесс. Шарль заңы бойынша P 1 =P 0 (1+ γ t 1 )                        P 1 =P 0 (1+γt 2 ) Мұндағы P 0 - 0 С-тағы газ қысымы. Осы екі теңдеуден:  6-есеп.   Көмірқышқыл газы айдамаланатын түтіктегі қысым 392 кПа, ал температура 280К.Осы түтіктен 10 минут  ішінде 20 кг ағып өтетін болса, газдың түтіктегі орташа жылдамдығы неге тең? Түтіктің көлденең қимасын 5 см 2  деп алындар. Шешуі: Бұл  есепке Менделеев- Клапейрон теңдеуін пайдаланамыз:   Көмір қышқыл газының (С0 2 ) молярлық массасы М= 4,4 – 10~ 2  кг/моль деп аламыз. Газдың көлемі  V= SI, ал l = <v>t екенін ескерсек: V=S<v>t, осыны (1) формулаға апарып қоямыз:  ,осыдан v=   

17 слайд

#18 слайд
18 VII. Қорыту Оқушыларға тақырып бойынша сөзжұмбақ жасау, физикалық диктант, шарада жасау тапсырылады. Оны шешу арқылы қорытынды жүргізіледі.

18 слайд

#19 слайд
19 Изопроцесс Тұрақты массада Заңның математика лық жазбасы Изопроцесс графикері Термодинамика І заңы ∆U = A + Q или Q = ∆U + A′ Изо- термиялық Т = const T- const, ∆T=0, яғни ∆U=0, онда Q = A′ Изобаралық p = const Температура жоғарылайды ∆T>0, ішкі энергия өседі ∆U>0 Q = ∆U + A′ Изохоралық V = const Газды қыздырады Q>0, ішкі энергия өседі ∆U>0, но ∆V=0 (көлем тұрақта яғни А=0 ∆U = Q

19 слайд

#20 слайд
20 Мен не білдім? Мен нені үйрендім? Мен неге көңіл бөлуім керек?

20 слайд

#21 слайд
21 VIІI. Бағалау. Әр оқушының бағалау парағында алған ұпай санына қарай жүреді. •Үй тапсырмасы. Тақырып бойынша конспект жасау. Есептер жасау, шығарылу жолдарымен. ҰБТ есептерінен тақырыпқа сай есептерді талдау, §5.7-5.8 11жатт.(10-14)

21 слайд