Азаматтық қорғаныс жоғары көпсалалы колледжі

Ашық сабақ:

Сабақтың тақырыбы:

«Термодинамиканың бірінші бастамасы. Термодинамиканың бірінші бастамасын түрлі жылулық процесстерге қолдану»

Орындаған: Сарсенбаева Р.А.

физика пән оқытушысы

2018г

Күні_13.02.2018_ топ _ЖББ-11__

Сабақтың тақырыбы: Термодинамиканың бірінші бастамасы. Термодинамиканың бірінші бастамасын түрлі жылулық процесстерге қолдану.

Сабақтың мақсаты:

1. Оқытушылық: Білім алушыларға термодинамиканың бірінші заңы және оны изопроцестерде қолдану жайлы түсінік беру. Термодинамиканың бірінші заңын изопроцестерге қолдану кезіндегі жұмыстың өзгерісін көрсету.

Термодинамиканың бірінші заңын изопроцестерде қолдану тақырыптарына есептер шығаруға үйрету

2. Дамытушылық: Білім алушылардың өз бетінше іздену, жұмыс істеу және танымдық қабілеттерін қалыптастыру, дамыту; Ойлау қабілетін арттыру, ойын дүрыс айта білу, теориялық білімі мен физикалық тілін дамыту. Ішкі энергия, жылу мөлшері және жұмыс туралы білімділіктерін есеп шығару арқылы кеңейту.

3. Тәрбиелік: Білім алушыларды ұйымшылдыққа, әдептілікке, ізеттілікке тәрбиелеу. Өтіп жатқан тақырыпқа қызушылығын арттыру.
Негізгі және қосымша әдебиет: «Физика» Р.Башарулы, Г.Байжасарова, У.Токбергенова
Сабақтың типі: практикалық
Сабақ түрі: аралас сабақ
Қолданылатын әдістер: түсіндіру, топтық жұмыс, сұрақ-жауап, салыстыру,есептер шығару
Пәнаралық байланыс: химия, математика
Кұрал-жабдықтар, кернекіліктер: презентация, интерактивті тақта, кеспе қағаздары, графиктер, дидактикалық материалдар, семантикалық карта, есептер
Сабақтың ұстанымы: 

Барлық істің басшысы – білім мен ұғым. 

Ж. Баласағұн 

Сабақтың барысы:

1. 
   Кіріспе – мотивациалық бөлім: Оқушыларды түгендеу, сабаққа назар аудару. 
   

2. 
   Психологиялық ахуал:
   

Қане, қане, тұрайық,

              Үлкен шеңбер құрайық.

              Тұрсақ үлкен шеңберге,

              Алақанға ұрайық.

-   Білім алушылар, біз неге шеңберге тұрып, сабақты бастадық?

Шеңбер – бұл әлемдегі мейірімділік, қуаныш, жақсылық. Шеңбер құру арқылы бір-бірімізге күлімдеп қарап, бақыт, қуаныш, жылылық силай түра, жаңа сабаққа сәттілік тілейміз.
Сабақтың ұстанымы:  Барлық істің басшысы – білім мен ұғым.  (Ж. Баласағұн) 

---

III. Өткен тақырыпты қайталау

1.Физикалық диктант. Термодинамика негіздері.

1. 
   Жұмыс атқармай, энергияның бір денеден екінші бір денеге берілу процесін
   

____________ алмасу немесе жылудың берілуі деп аталады. (жылу)

2. 
   Тұрақты температурада 1 кг сұйықты буға айналдыруға кететін жылу
   

мөлшерін_________________________жылуы деп атайды.(меншікті булану)

3. 
   Массасы 1 кг заттың температурасы 1К-ге тең өзгергенде алатын немесе беретін
   

жылу мөлшерінің формуласы? _______________ (Q=cm(t₂ - t₁)=cmt)

4. 
   Балқу температурасы 1 кг кристалл затты сол температурада сұйыққа айналдыруға
   

кететін 1 кг жылу мөлшерін меншікті ________ деп атайды. (балқу жылуы.)

5. 
   1 г суды 1 градусқа қыздыру үшін қажетті жылу мөлшерін ___________ деп атайды. (Калория)
   
6. 
   Жылу алмасуда 1 түрден 2-ші түрге айналуы болмайды, ыстық денедегі
   

 ішкі__________________біразы суық денеге беріледі.(энергияның)

7. 
   1 кг затты 1 К-ге қыздыру үшін оған қажетті жылу мөлшері
   

____________________жылусыйымдылық болып табылады. (Меншікті)

9. Ішкі энергияның белгіленуі мынаған тең ______?   (U)

10. Газ ұлғайғанда_______жұмыс жасайды (оң)

11. Жылу әрқашанда  ыстық денелерден суыққа беріледі, ал макроскопиялық

денелердің механикалық энергиясы  - _____________ айналады. (ішкі энергия)

12. 
    Термодинамиканың негізгі ұғымдарының бірі___________? (Жүйе)
    
13. 
    Термодинамикалық жүйенің кез келген өзгерісі__________? (Процесс)
    
14. 
    Тұрақты қысымда газдың көлемінің өзгеруі _____________ жұмыс болып табылады (Термодинамикалық)
    
15. 
    Жылу алмасуды бақылауға арналған құрал _______________ (Калориметр)
    

2. «Шапшаңдық» сайысы Есептер шығару.
1-қатар:
№1. 127 ⁰С температурадағы массасы 4г гелийдің ішкі энергиясы неге тең?

(М(Не)=4∙10^-3 кг/моль)

U=3mRT/2M= 3·4·10^-3кг·8.31 Дж/моль·К ·400К /2·4·10^-3 кг/моль =4986Дж

№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 )= 780Дж/кг⁰С ·0.5кг·20⁰С =7800Дж
2 - қатар:
№3 Бір атомды идеал газдың 2 молін 50 К-ге қыздырған. Газдың ішкі энергиясының

өзгерісі? (R=8,31 Дж/моль )

U= 3·νRT/2= 3·2моль·8.31 Дж/моль·К ·50К / 2=1246.5Дж

№4. t=27⁰C температурада бір атомды идеал газдың ішкі энергиясы U=15кДж. Осы газ молінің мөлшерін анықтаңдар

ν= 2·U/3RT= 2·15·10³Дж/3·8.31 Дж/моль·К ·300К=4 моль

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

---

А=РV= ν RT 800моль·8,31 Дж/моль·К ·500К=3,324·10⁶Дж

№6. Баллонда T=300К температурадағы m=5кг аргон бар. Газдың ішкі энергиясы неге тең? (М(Аg)=40∙10^-3 кг/моль)

U= 3mRT/2M=3·5кг·8.31 Дж/моль·К ·300К /2·40·10^-3 кг/моль = 467кДж
3.Тақтада есеп шығару:
А.П.Рымкевичің «Физика есептерінің жинағы» Есептер жинағынан есептер шығаруға тапсырма беріп, шығарылу жолын түсінуге жетелеймін
І оқушы: (615) (Р)

ІІ оқушы: (616) (Р)

ІІІ оқушы:619 (Р)

IV. “Ой – сергіту” кезеңі

Мақал – мәтелдерді жалғастыру

1.Білекті бірді жығар, ( білімді мыңды жығар )

2.Бір кісі қазған құдықтан (мың кісі су ішер )

3.Еңбек түбі – (береке)

4.Бірлік жоқ жерде - (тірлік жоқ)

5.Білім инемен - (құдық қазғандай )

V.Жаңа тақырыпты меңгеру
Қаралатын сұрақтар:
Термодинамиканың бірінші заңы

Термодинамиканың бірінші заңын әр түрлі процестерге қолдану
Термодинамиканың бiрiншi заңы. Көптеген деректердi жинақтаудың негiзiнде энергияның сақталуының жалпылама заңы тұжырымдалды: табиғатта энергия U жоқтан пайда болмайды және жоғалмайды, ол тек бiр түрден екiншi түрге ауысады.

Жылу құбылыстарында таралған энергияның сақталу және айналу заңы термодинамиканың бiрiншi заңы деп аталады.

Жалпы жағдайда, жүйенiң бiрiншi U₁ күйден екiншi U₂ күйге ауысуы кезiнде, iшкi энергия атқарылған жұмыстың есебiнен қалай өзгерсе, жүйеге сырттан берiлген жылудың әсерiнен де солай өзгере алады.
Термодинамиканың бiрiншi заңы тұжырымдалады:

iшкi энергияның өзгерiсi жүйеге берiлген жылу мөлшерi мен сыртқы күштердiң жұмысының қосындысына тең:

ΔU = A + Q. (1)

Алынған энергияның айналу және сақталу заңының өрнегі термодинамиканың бірінші заңы деп аталады.

Дененің сыртқы күштерге қарсы істейтін жұмысы сыртқы күштердің жұмысынан тек таңба жағынан ғана ерекшеленеді:

А = - А^/.

Егер жүйе жылу өткiзбейтiн болса (Q = 0) және ол механикалық жұмыс атқармаса (А=0), онда ΔU = 0, немесе U₁=U₂: тұйық жүйенiң iшкi энергиясы өзгермейдi (сақталады). Бұл дерек жылулық баланс теңдеуiн қорытқанда қолданылған болатын.

Термодинамиканың бiрiншi заңынан, ешқандай энергетикалық шығынсыз шексiз мөлшерде жұмыс жасай алатын қондырғыны – мәңгiлiк двигательдi жасап шығару мүмкiндiгiнiң терiстiгi шығады. Шын мәнiнде, егер жүйеге жылу берiлмесе (Q = 0 ), онда жұмыс A iшкi энергияның азаюы есебiнен ғана жүзеге асар едi: A = ΔU. Двигатель, энергия қоры таусылғаннан кейiн, жұмысын тоқтатады.

---

Термодинамиканың бiрiншi заңын изопроцестерге қолдану

Әр қатар процесстерге бөлінейік:

1 қатар: - изотерма, 2  қатар: - изобара , 3 қатар: - изохора 

Графиктік есептер
№1. Суреттегі диаграммаларда қандай үш процесс көрсетілген?

Ж: изохоралық, изотермалық, изобаралық


№2. Суреттегі қандай процесс кескінделген? Ж: изохоралық



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 iшкi энергиясы азаяды.

Изохоралық процесте газ жұмыс істемейді, яғни A=0.

Изохоралық процесс кезінде газға берілетін энергия:

U=

Тұрақты көлемдегі газдың меншікті жылу сыйымдылығы:



Изохоралық процесс кезіндегі берілген жылу мөлшері:


Бір атомды идеал газ үшін:



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:





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.
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 қыздыру кезінде газға берілетін жылу мөлшері оның ішкі энергиясын өзгертуге және газдың жұмыс атқаруына жұмсалады, яғни

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:



Идеал газдың изобаралық және изохоралық процестері кезіндегі мольдік жылу сыйымдылықтары арасындағы байланысты тұңғыш рет Р.Майер тағайындады, ол . Бұл формула Майер формуласы деп аталады.
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.

---

Смотрите также файлы

• Ситуационное задание 2.docx

• 1. 2 Кругооборот экономических благ и стадии экономического прогресса.rtf

• Младший Жуз занимал земли в тыс верст.doc

• 1 Император Наполеон I, 2 Король Людовик xviii, 3 Карл X, 4 Король ЛуиФилипп Орлеанский, 5 Император Наполеон iii.docx

• Программа среднего профессионального образования 46. 02. 01 Документационное обеспечение управления и архивоведение Дисциплина Экономика. Индивидуальный проект Загрузите выполненный проект.rtf