Термодинамика негіздері тақырыбына есептер шығару. 10 сынып

Пәні: Физика
Сыныбы: 10 <<ә>>
Уақыты: 10.12.14ж
Сабақтың тақырыбы: Термодинамика негіздері тақырыбына есептер шығару
Сабақтың мақсаты:
* Жылулық құбылыстар, дененің ішкі энергиясы ұғымын беру және ішкі энергияның өзгеру жағдайларын қарастыру және термодинамикалық жұмыс, термодинамиканың бірінші заңын изопроцестерде қолдану тақырыптарына есептер шығаруға үйрету
* Ішкі энергияның өзгерісін анықтауда оқушының байқағыштық, танымдық, қырағылық және есте сақтау қабілеттерін, теориялық білімі мен физикалық тілін дамыту.
* Оқушыларды алғырлыққа, зеректікке баулу және жылу алмасудың адамзат өмірінде физикалық құбылыс ретінде атқаратын ролін ашып беру.
Сабақтың типі: қайталау
Сабақтың түрі: топтық ізденіс
Сабақтың әдіс-тәсілі:топтық жұмыс, сұрақ-жауап, постер қорғау, есептер шығару
Пәнаралық байланыс: химия, география,математика, астрономия
Көрнекіліктер: слайд, суреттер, семантикалық карта, есептер, постер
Сабақтың құрылымы:
І. Ұйымдастыру бөлімі
ІІ. Постер қорғау
ІІІ. Есептер шығару
ІV. Семантикалық карта
V. Үйге тапсырма. Бағалау.
VІ. Қорытынды
І. Ұйымдастыру бөлімі
- сынып тазалығы;
- сыныпты түгендеу;
-сыныпты топқа бөлу;
- бағалау парағын үйлестіру
ІІ. Постер қорғау
1-топқа: Ішкі энергия. Ішкі энергияны өзгерту тәсілдері
2- топқа: Механикадағы және термодинамикадағы жұмыс
3- топқа: Термодинамиканың І заңын изопрцестерде қолдану
Ішкі энергия:
Ішкі энергия -(2) (1)-бір атомды газдың ішкі энергиясы (2)-екі; (З)-үш Сүйтіп ішкі энергия молекулаларынң еркіндік дәрежесіне байланысты
Ішкі энергиянын өзгеру тәсілдері А*- Сыртқы кұштің атқарған жұмысы А - газдың атқарған жұмысы
Термодинамитканың 1 -Заңы
1. М. Ломоносов үйкелісте қолдың қызатынын байқаған.
2. Б.Румфорд зембірек жасайтын заводта бұрғамен жұмыс істегенде темір қызады.
3. Дэви 1799 екі мұзды бір-біріне үйкелдіріп суға айналдырған.
4. Роберт Майер кеме дәрегері 1840ж арал Явада штормдан кейін су қызығанын байқаған.
Изохоралық процесс.

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 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.

Изотермиялық процесс үшін термодинамиканың бірінші заңы:

Газдың осы процестегі жылу сыйымдылығы шексіздікке тең.
Идеал газдың изобаралық және изохоралық процестеріндегі меншікті жылу сыйымдылықтарының арасындағы байланыс:

-тұрақты қысым кезіндегі мольдік жылу сыйымдылық.
-тұрақты көлем кезіндегі мольдік жылу сыйымдылық.
-Майер формуласы.

ІІІ. Есептер шығару

* Топқа:
№1. 127 0С температурадағы массасы 4г гелийдің ішкі энергиясы неге тең? (М(Не)=4*10-3 кг/моль) U=3mRT/2M= 3*4*10-3*8.31*400/2*4*10-3=4986Дж
№2. Бір атомды идеал газдың 2 молін 50 К-ге қыздырған. Газдың ішкі энергиясының өзгерісі? (R=8,31 Дж/моль ) U= 3*νRT/2= 3*2*8.31*50/2=1246.5Дж
№3. T=300 K температурадағы массалары m1=20г гелий мен m2=10г неоннан тұратын қоспаның ішкі энергиясын табыңдар U1= 1869.75Дж U2= 18697.5Дж U= U1+ U2= 20567.25= 2.1*10[4] Дж
* Топқа:
№1. Циклдік процесс нәтижесінде, газ 100Дж жұмыс атқарып, тоңазытқышқа 400Дж жылу берді. Циклдің пайдалы әрекет коэффициетін анықтаңдар. ή = A/ Q= 100/400= 25 %
№2. 500 г темір кесегін -100С-тан +100С-қа дейін қыздыру үшін қажетті жылу мөлшері (темірдің меншікті жылу сыйымдылығы 780Дж/кг0С) Q= c*m (t2-t1 )= 780*0.5*20=7800Дж
№3. t= 270C температурада бір атомды идеал газдың ішкі энергиясы U=15кДж. Осы газ молінің мөлшерін анықтаңдар ν= 2*U/3RT= 2*15*103/3*8.31*300=4 моль
* Топқа:
№1. Газдың 800 молін 500 К-ге изобаралық қыздырған. Газдың жұмысын анықтаңыз? (R=8,31 Дж/моль ) = 5*800*500*8.31/2=831*104 Дж
№2. Массасы 4 кг гелийді 100 К-ге изохоралы қыздыру үшін қажетті жылу мөлшерін және газдың жұмысын анықтаңыз? ( М=4*10-3 кг /моль); A=0. Q= U= 3*4*100*8.31/2*4*10-3= 1246.5кДж
№3. Баллонда T=300К температурадағы m=5кг аргон бар. Газдың ішкі энергиясы неге тең? U= 3mRT/2M=3*5*8.31*300/2*40*10-3= 467кДж
ІV. 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
Майер формуласы
Термодинамиканың І заңы
Термодинамикалық
жұмыс
Менш
жылу
сыйым

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Деңгейлік топтардың белгіленуі
А - тобы
Б - тобы
С - тобы
Аталуы
Белгіленуі
Өлшем бірлігі
Формуласы
Жылу мөлшері
Q
Дж
Q=cm( t2 - t1 )
Дененің массасы
m
кг
m= Q/c( t2 - t1 )
Бастапқы температура
t1
° С
t1 =t2 -Q/cm
Ақырғы температура
t2
° С
t2 =Q/cm+t1
Меншікті жылу сыйымдылығы
c
Дж/кг*° С
c=Q/m*t2 - t1
Температура өзгерісі
t
° С
t=Q/cm
Абсолют температура
T
К
T=Q/cm







V. Үйге тапсырма. Бағалау.
- тақырыптарды қайталап оқу;
- есептер жинағынан № 2.335;2.336;2.337
№
Оқушы аты-жөні
Постер қорғау
Есептер шығару
Семантикалық карта
Жинаған балл
Бағасы

VІ. Қорытынды
* Термодинамика дегеніміз не?
* Ішкі энергия дегеніміз не?
* Термодинамиканың бірінші заңы?
Кері байланыс