Сабақтың тақырыбы: Термодинамиканың бірінші заңы. Термодинамиканың бірінші заңын әр түрлі процестерге қолдану

Сабақтың түрі: теориялық

Сабақтың типі: аралас

Сабақтың мақсаттары:

а) білімділік: Жылу құбылыстарына таралған энергияның сақталу заңын тұжырымдау, термодинамиканың бірінші заңын изопрцестерге қолдануды үйрету.

б) тәрбиелік: адамгершілікті, достықты, адалдықты қадір тұтатын, өзі мен өзгенің іс - әрекетін әділ бағалай білетін, өзін - өзі тәрбиелей алатын азамат болып қалыптасуға жағдай жасау.

в) дамытушылық: практикалық дағды, іскерлікті қалыптастыру. Физиканы өмірмен байланыстыра отырып оқушыларға кәсіптік бағдар беру.

Оқыту әдістері: түсіндіру, баяндау, лекция, миға шабуыл

Сабақтың көрнектілігі: слайдтар, интерактивті тақта, флипчарт,

Пәнаралық байланыс: физикалық химия

Сабақтың барысы

I. Ұйымдастыру кезеңі.

Оқушылардың сабаққа қатысу көрсеткішін тексеру, олардың дайындығына және дәрісхана тазалығына назар аудару.

II. Өткен тақырып бойынша оқушылардың білімін тексеру.

Тақырыбы: Идеал газдың ішкі энергиясы. Изопроцестер

III. Өткен тақырып бойынша оқушылардың білімін бағалап, кемшіліктері мен жетістіктерін атап өтіп, оқытушының қорытындылауы.

Өткен тақырып бойынша оқушылардың білімін тексеру де, жаңа сабақ тақырыбын пысықтау да 5 балдық жүйемен бағаланады.

Өткен тақырып бойынша оқушылар білімін тексеру

I – сайыс: Ойлан тап

Изопроцестерге арналған графиктер берілген. Қандай процеске жататынын айту.

IІ– сайыс: Формулалар адасты...

Формулаға қатысты шамалар ретсіз орналасқан. Содан белгілі бір формуланы құрастыру.

IV. Жаңа тақырыпты түсіндіру.

Оқушыларды жаңа сабақ тақырыбымен, мақсатымен және қаралатын сұрақтарымен таныстыру.

Жаңа тақырыпты оқытушының түсіндірмелі-иллюстративті әдістерді (лекция, флипчарт) қолдану арқылы түсіндіруі.

Жаңа сабақ тақырыбы: Термодинамиканың бірінші заңы. Термодинамиканың бірінші заңын әр түрлі процестерге қолдану

Қаралатын сұрақтар:

• Термодинамиканың бірінші заңы

• Термодинамиканың бірінші заңын әр түрлі процестерге қолдану

ДӘРІС

ХІХ ғасырдың орта кезінде ғалымдар механикалық энергия ещқашақ із-түссіз жойлып кетпейді. Мысалы, балға бір кесек қорғасынға соғылса, қорғасын белгілі бір шамаға қызады.

Энергияның сақталу заңы: Табиғаттағы энергия жоқтан пайда болмайды және жоғалмайды: энергияның мөлшері өзгермейді. Ол тек бір түрден екінші бір түрге өтеді.

Дене энергияны басқа бір денеден алмаса, онда ол өзінен өзі пайда болмайды. Ағып жатқан су мен желдің энергиясы Күн энергиясының есесінен пайда болады. Бөлме ішіндегі ауа пештен не жылыту батареяларынан алынатын энергия есебінен жылынады, ығни оның ішкі энергиясы артады.

Энергияның сақталу заңы – табиғаттың негізгі заңдарының бірі. Бұл заңды ХІХ ғасырды ортасында неміс ғалымы Р. Майер, ағылшын ғалымы Д.Джоуль ашты, оны толығырақ тұжырымдамасын Г.Гельмгольцтің еңбектерінде айтылған.

Термодинамиканың бірінші заңы: Жүйенің бір күйден екінші күйге өткендегі ішкі энергиясының өзгеруі сыртқы күштердің жұмысы мен жүйеге берілген жылу мөлшерінің қосындысына тең:

∆U=А+Q

Егер жүйе оқшауланған болса, ол жүйеде жұмыс істелмейді және ол қоршаған денелермен жылу алмаспайды. Оқшауланған жүйенің ішкі энергиясы өзгермейді.

Q=∆U+А´

Жүйеге берілген жылу мөлшері оның ішкі эенргиясын өзгертуге және жүйенің сыртқы денелермен жұмыс істеуіне жұмсалады.

Термодинамиканың бірінші заңынан мәңгі двигательді – отын немесе кез келген басқа материалдарды шығындамай шектеусіз мөлшерде жұмыс істеуге қабілетті құрылғы жасаудың мүмкін еместігі шығады.

Изохоралық процесте көлем өзгермейді, сондықтан газдың жұмысы нөлге тең:

∆U=Q

Егер газ қызса Q>0 және ∆U>0, оның ішкі энергиясы артады. Газ суынғанда Q<0 және ∆U<0, онда газдың ішкі энергиясы азаяды.

Изотермиялық процесте идеал газдың ішкі энергиясы өзгермейді:

Q= А´

Егер газ жылу алса Q>0 оң жұмыс атқарады А´>0. Ал егер газ қоршаған ортаға жылу берсе, онда Q<0 және А´<0.

Изобаралық процесте газға берілген жылу мөлшері оның ішкі энергиясын өзгертуге және тұрақты қысымда жұмыс істеуге қабілетті.

Q=∆U+А´

Жылудан оқшауланған жүйедегі процесс адиабаталық деп аталады. Адиабаталық процесте Q=0, ішкі энергияның өзгеруі тек жұмыс атқару есебінен болады:

∆U=А

Жүйемен оң жұмыс атқарғанда, мысалы газ сығылғанда оның ішкі энергиясы артады, газдың температурасы жоғарлағанын көрсетеді.

Тез сығылған кезде ауаның кызуы Дизель двигательдерінде қолданылады. Дизель двигателінің пайдалы әсер коэффициенті жоғары. Сондықтан қазіргі автомобильдердің көпшілігі Дизель двигателімен жабдықталған.

Бастапқы температуралары әр түрлі, бірнеше денеден тұратын жүйенің ішкі жылу алмасуын, мысалы суы бар ыдысқа ыстық темір шардысалған кезде олардың арасындағы болатын жылу алмасуды қарастырайық. Бұл жүйе қоршаған денелермен оқшауланған және оның ішкі энергиясы өзгермейді. Термодинамиканың бірінші заңы бойынша жүйедегі кез келген дененің энергиясының өзгеруі, жүйенің ішінде жылулық тепе-теңдік болғанға дейінгі сол денелердің берген немесе алған жылу мөлшеріне тең:

Q1+Q2+Q3+...0.

Бұл теңдеу жылу балансының теңдеуі деп аталады.

Жаңа тақырыпты бекіту.

ІІІ сайыс: Іріктеу туры

Берілген шамалар берілген. Сонын дұрыс формуласын жазып, нені анықтайтынын, өлшем бірлігін көрсету.

Қорытындылау.

Оқытушының жауаптарды толықтыра отырып жеңіске жеткен топ пен белсенділерді бағалауы және қорытындылауы.

Үйге тапсырма беру. Физика 10 кл – авторы: Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев

а) Бүгінгі лекциядан түсінік дайындау.

в) Қосымша әдебиеттерден осы тақырып бойынша мәліметтер жинау

Сабақтың аяқталуын хабарлау.

Сұрақ

Идел газдың ішкі энергия

Адиабаталық

процесс

Изотер.пр үшін термодинамик І заңы

Изохор.пр үшін термодин І заңы

Изобар.пр

үшін термодин І заңы

Термодинамиканың І заңы

Термодинамикалық

жұмыс

Менш

жылу

сыйым

+

+

Q=

U=3/2m/MRT

+

VI. Қорытындылау.

VIІ.Бағалау.

VIІІ.Үйге тапсырма: §§5.7. 5.8 .11-жаттығу. №14, №15, №16.