Кейін бұл биіктіктен доп төмен құлағанда доптың потенциалдық энергиясы азая бастайды да кинетикалық энергиясы арта бастайды, доп баланың қолына құлағанда доптың потенциалдық энергиясы кинетикалық энергияға айналады да доптың жылдамдығы артып, доптың құлағандағы жылдамдығы допты жоғары лақтырғандағы жылдамдыққа тең болады.

Бұл энергияның сақталу заңының механикада орындалуының бір мысалы.

Нақты тәжірибелерде ауа кедергісінің барын және доптың соқтығыстарда қызуын байқаймыз, бұл механикалық энергияның жылуға айналуының белгісі. Бірақ жылуға айналған энергияны дененің кинетикалық және потенциалдық энергиясына қоссақ толық энергия өзгермейді.

Термодинамикадағы энергияның сақталуы

Жүйеге берілген Q жылу мөлшері, сыртқы күштерге қарсы A жұмыс істеуге және жүйенің ΔU ішкі энергиясын өзгертуге жұмсалады:

Q = ΔU + A

Бұнда сырттан берілген жылу мөлшері, яғни энергия, жүйенің ішкі энергиясын арттыруға және жұмыс істеуге жұмсалады, яғни энергия жоғалмайды.

Энергияның сақталу заңы орындалады дегені!

Мысалы шәйнектегі су қайнағанда, шәйнектің қақпағы қозғала бастайды, себебі шәйнектің ішіндегі қайнаған су сыртқы жүйеге қарсы жұмыс атқара бастайды, яғни жылулық кеңею басталады. Шәйнекке берілген жылу мөлшері - шәйнектегі суды қыздыруға және сыртқы жүйеге қарсы жұмыс істеуге жұмсалады:

Шәйнекке берілген жылу мөлшері, шәйнектің ішіндегі судың қызуынан артқан ішкі энергиясы және шәйнектің сыртқы күштерге қарсы жұмыс істеуің есептесек, жүйенің толық энергиясы сақталады.

3.

4-билет

1. Қатты денелер. Қатты денелердің деформациясы. Деформация түрлері

Қатты дене — қалпы тұрақтылығымен, және затты құраушы атомдардың тепе-теңдік жағдайының маңайындағы аз тербелісі түріндегі жылулық қозғалысымен, сипатталатын заттың агрегат күйі.^[1]

Қасиеттері: қатты денелердің тұрақты пішіні мен көлемі бар, оларды сығуға немесе таптауға болмайды, барлық бөлшектер белгілі бір ретпен тығыз топтастырылған, құрамында элементтер еркін қозғала алмайды.

Қатты денелердің деформациясы

Қатты денелер әрқашанда өздерiнiң сыртқы пiшiндерiн сақтап тұра алмайды. Сыртқы күштердiң әсерiнен олардың геометриясы мен көлемi өзгеруi мүмкiн.

---

Сыртқы күштердiң әсер етуiнiң нәтижесiнде дененiң сыртқы пiшiнi мен көлемiнiң өзгеруi деформация деп аталады

Дененiң әртүрлi бөлшектерi сыртқы күштердiң әсерiнен әртүрлi орын ауыстыру жасайтын болса, онда ол жағдайда қашанда деформация пайда болады. Сыртқы күштердiң әсерi тоқтатылғаннан кейiн жоғалып кететiн деформациялар – серпiмдi деформациялар деп, ал жоғалмайтын деформациялар- пластикалық деформациялар деп аталады.
Денеге әсер ететін күштердің сипатына қарай деформацияны келесі түрлерге жіктейді:
Созылу деформациясы;
Сығылу деформациясы;
Ығысу деформациясы ( немесе кесу);
Бұрау деформациясы;
Майыстыру деформациясы.
Созылу деформациясы мынадай екi шамамен сипатталады:

абсолюттi

Δl = l – l₀

және салыстырмалы

ε = Δl / l₀

ұзарулары, мұндағы l₀ - стерженнiң бастапқы ұзындығы, ал l - соңғы ұзындығы.
Егер осы стерженге бiр – бiрiне бетпе-бет бағытталған күштермен әсер етсек, онда стержень сығылу деформациясына ұшырайды Бұл жағдайда абсолюттiк және салыстырмалы ұзарулар терiс таңбалы болады.

Егер бiртектi металл стерженнiң екi ұшына шамасы жағынан тең, бағыттары жағынан қарама – қарсы күштермен әсер етсек, онда стерженнiң деформациясы созылу деформациясы деп аталады
Көптеген қатты денелердiң деформациялары аз ғана созылуға және сығылуға ұшырағанда (Δl<<l₀) серпiмдi болып келедi.
Жылжу деформациясы. Деформацияның бұл түрi, тiк қабаттар белгiлi бiр бұрышқа бұрылғанда, жазық қабаттардың өзара бiр-бiрiмен параллель күйде жылжуымен сипатталады.

Дене қабаттарының бiр-бiрiмен салыстырмалы түрде ығысуына әкелiп соғатын деформацияны жылжу деформациясы деп атаймыз.
Үлкен бұрыштарға жылжуы дененiң сынуына – сызаттың пайда болуына әкелiп соғады. Ол қайшымен, қашаумен және т.б. жұмыс iстеген кезде пайда болады.
Иiлу және бұралу. Бұлар деформацияның күрделi түрлерiне жатады. Әлбетте, иiлу және бұралу бiртектi емес созылу (сығылу) және бiртектi емес жылжу деформацияларына келтiрiледi. Мысалы, жүктелiнген бөрене(балка) иiлу деформациясына ұшырайды. Бұранданы бұрағанда, машина бiлiгiн, бұрғыны және т.б. айналдырғанда 

---

бұралу деформациясына ұшырайды.

Механикалық кернеу, кез-келген қимасына серпiмдiлiк күштер әсер ететiн, деформацияланатын дененiң кернеулiк күйiн сипаттайды. Бұл, деформация кезiнде дене бөлшектерiнiң орын ауыстыруына қарсылық жасайтын молекулалардың артық тартылыс және тебiлiс күштерi

Механикалық кернеу деп F_сер серпiмдiлiк күшi шамасының дененiң көлденең қимасының S ауданына қатынасын атайды:

(2.7)

Гук заңы. Стерженнiң созылуы кернеу σ - ның салыстырмалы ұзару ε - ға тәуелдiлiгiн сипаттайды. Бұндай тәуелдiлiктiң графигi созылу диаграммасы деп аталады. Деформация аз болғанда, кернеу салыстырмалы ұзаруға тура пропорционал болады. Бұл Гук заңы деп аталады. Оны мына түрде жазып көрсетуге болады.

(2.8)

Гук заңына енетiн пропорционалдық коэффициентi Е серпiмдiлiк модулi немесе Юнг модулi деп аталады. Көптеген материалдар үшiн Юнг модулi тәжiрибе жүзiнде анықталған. Басқа шарттары бiрдей бола тұрғанымен, неғұрлым Юнг модулi үлкен болса, соғұрлым стержень аз деформцияланады.

Гук заңын басқаша, мына түрде көрсетуге болады. (2.8) қатынасына (2.7)-шi өрнектi және ε = Δl / l₀ - ды қоя отырып мынаны аламыз:

F_сер / S = Е·Δl / l₀

Бұдан

F_сер = (S · E/ l₀)·Δl

немесе

F_сер = k· Δl (2.9)

Мұнда мынадай енгiзу жасалған

k = E·S / l₀. (2.10)

Бұл физикалық шама материалдың қатаңдығы деп аталады.
2. Идеал газ күйінің теңдеуі

Молекула-кинетикалық негізінде алынған теңдеулер газ күйін анықтайтын шамаларды өзара байланысатын қатарларды табуға мүмкіндік береді. Бұл шамаларға газдың қысымы     , оның температурасы   және газдың белгілі массасын алатын 

---

 көлем жатады. Оларды күй параметрлері деп атайды. Бұл аталған үш шама өзара тәуелсіз емес. Олардың әрбіреуі қалған екеуінің функциясы болып табылады. Осы үш шамаларды – газдың белгілі массасы үшін оның қысымын, көлемін және температурасын байланыстырып тұратын теңдеуді күй теңдеуі деп атайды және оны жалпы түрде   деп жазады.

Идеал газдар үшін күй теңдеуін кинетикалық теорияның негізгі   және   теңдеуінен жеп-жеңіл алуға болады. Егер   теңдеуге молекулаларының орташа кинетикалық энергиясының орнына оның   теңдеудегі мәнін қоятын болсақ, онда

 (10.6)

 тең. Егер   көлемде   бөлшек болатын болса, онда   оны апарып (10.6) өрнекке қойсаң, мынаны көреміз:

   (10.7)

Бұл теңдеуге барлық үш күй параметрлері де кіреді, сондықтан да ол идеал газ күйінің теңдеуі болып табылады.

3.

5-билет

1. Газдардың жылу сыйымдылықтарын сипаттаңыз

Газ жылусыйымдылығы деп бір мөлшердегі газдың температурасын 1^о-қа өзгертуге қажет болған жылу мөлшерін айтады.

Демек, жылусыйымдылық мөлшері салмақтық, көлемдік, мольдық болады.

Идеал газдың жылусыйымдылығы ол газдың қасиетіне, температурасына және жүргізілген процессіне байланысты.

---

 Масса mгаздың температурасың t₁ t₂ –ге өзгерту үшін қажет болған жылу мөлшері: Q=mс(t₂– t₁)1кг газ үшін q=cΔt Штрихталған бөлік үшін q=cΔt теңдеуді былайша жазуға болады:

dq=cdt мұңдағы dq газдың температурасын t₁-ден t₂ температурасына Δt-ға дейін өсергендегі жумсалған жылу мөлшері.

c=dq/dt мұндағы с – газ температурасың шексіз аз мөлшерге өзгерткен кездегі жылу сыйымдылығы.

dq=cdt теңдеуге қарап газдың температурасын t₁-ден t₂ өзгерткен кездегі жылу мөлшерін аңықтауға болады.  демек жылу мөлшері ВЕ қисығының астында жатқан аудамен өлшенеді. Егер бұл ауданды көлеміне тең төртбұрышты ауданмен алмастырсақ онда кейінгі жылу мөлшері мына формуламен анықталадыq=с_m(t₂– t₁) мұндағы с_m газдың температурасы t₁-ден t₂–ге өзгергендегі газдың орташа жылусыйымдылығы.

Екі атомдық газ үшін с=с_о+(t₂– t₁)а/2 мұндағы с_о - газдың температурасы 0^оС тең болған жағдайдағы жылусыйымдылығы. а–газдың мепературасы өскен сайын жылусыйымдылығы артатынын көрсететін коэффициент.

Баскасы нау: Дененің температурасын 1К-ге арттыру үшін оған келтірілген жылу мөлшеріне тең шаманы дененің жылу сыйымдылығы деп атайды.

Меншікті жылу сыйымдылық – бұл 1кг заттың жылу сыйымдылығы.

 .

Молдік жылу сыйымдылық – бұл 1 моль заттың жылу сыйымдылығы.

 .

Дененің температурасын 1К-ге арттыру үшін оған келтірілген жылу мөлшеріне тең шаманы дененің жылу сыйымдылығы деп атайды.

Меншікті жылу сыйымдылық – бұл 1кг заттың жылу сыйымдылығы.

 .

Молдік жылу сыйымдылық – бұл 1 моль заттың жылу сыйымдылығы.

 .

Газды тұрақты көлемде немесе тұрақты қысымда қыздыруға болады. Соған сәйкес газдың екі жылу сыйымдылығы болады: 

---

Смотрите также файлы

• Амелин, А. Г. Производство серной кислоты учебник.pdf

• Лабораторная работа Вариант 5 Исследование линейной разветвленной цепи постоянного тока.docx

• Красный цвет.docx

• Роль оберегов в жизни человека.docx

• Культура речи.docx