§ 2.3 ( 2.96-
2.105) есептер жинағы. «Физика 10- сынып» С. Тұяқбаев.
Әр есепті оқушы тақтаға түсініктемесімен шығарады.
№ 2393 ЦБР№. Тест жұмысын орындау.
54
№ 2395 ЦБР. Тест жұмысын орындау.
№ 2393 ЦБР. Өзін-өзі тексеру жұмысын орындау.
№ 2395 ЦБР. Өзін-өзі тексеру жұмысын орындау.
55
ІV. Сабақты қорытындылау
Оқушылардың білім-білік дағдысының қалыптасуын бағалау.
V. Жеке оқушыларға озық тапсырма беру
2.107; 2.108; 2.109 Есептер жинағы «Физика 10 сынып », С. Тұяқбаев .
VІ. Үйге тапсырма беру:
§ 2.3. (2.111-
2.129). Есептер жинағы «Физика 10 сынып », С. Тұяқбаев.
4-
тараудың ең маңыздысы.
«ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ БІРІНШІ ЗАҢЫН ИЗОПРОЦЕСТЕРГЕ ҚОЛДАНУ»
ТАҚЫРЫБЫНЫҢ №№ 2378, 2380, 2381, 2382 ЦБР-ДЫ ПАЙДАЛАНЫП
ӨТУ ЖОСПАРЫ
Сабақтың мақсаты мен міндеті:
білімділік:
–
білімді қалыптастыру. Оқушыларды тақырыпты талдауға, негізгі мәліметтер мен заңдарды
ажыратып таңдап алуға, заңдардың мазмұнын, маңызын түсініп, математикалық негізін еске
сақтау.
дамытушылық:
–
оқушының жеке қабілетін дамыту, белсенділік пен қызуғышылықты арттыру.
–
дүниеге ғылыми көзқарас танымын қалыптастырып – кеңейту.
тәрбиелік:
–
оқушылардың талдау және таңдау талғамын, білімге деген жауапкершілігін арттыру
шараларын ұйымдастыру.
Сабақтың көрнекілігі: Электрондық оқытудың ақпараттық жүйесінің Е-Кітапханасы, №
2378 ЦБР «Термодинамиканың бiрiншi заңы», № 2380 ЦБР «Термодинамиканың бірінші
заңын изопроцестерге қолдану», № 2381 ЦБР «Адиабаттық процесс», № 2382 ЦБР «Типтік
есептерді шығарудың алгоритмі»;интербейнелі тақта, компьютер, интернет.
Сабақ түрі: аралас сабақ.
Әдіс-тәсілдер: интеграция, есептер шығару. Көрнектi (компьютерлi технология).
56
Сабақ барысы:
I. Ұйымдастыру кезеңі.
II. Үй жұмысын тексеру.
III. Жаңа сабақты баяндау.
IV. Сабақты бекіту.
V. Сабақты қорытындылау.
VI. Жеке оқушыларға озық тапсырма беру.
VII.Үйге тапсырма беру.
I. Ұйымдастыру кезеңі
–
сәлемдесу;
–
оқушыларды түгендеу;
–
сынып бөлмесінің тазалығын тексеру;
–
оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру;
–
оқушылардың назарын сабаққа аудару.
II. Өткен тақырып бойынша оқушылардың
білім-білік дағдыларын тексеру
•
Жылу сыйымдылығы дегеніміз не?
•
Румфорд, Дэви, Джоульдің Жылу құбылыстарын зерттеудегі ролі қандай?
•
Майер және Гельмгольцтың еңбектері.
•
Термодинамикадағы энергияның айналу және сақталу заңы.
III. Жаңа тақырыпты баяндау
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.
№ 2380 ЦБР. Изохоралық процесс кезiнде газ көлемi өзгермейдi, демек, газдың жұмысы
нөлге тең болады. Газдың iшкi энергиясының өзгерiсi оған берiлген жылу мөлшерiне тең
болады.
57
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).
Изотермалық процесс кезiнде газдың температурасы тұрақты және iшкi энергиясы
өзгермейдi. Газға берiлген барлық жылу мөлшерi пайдалы жұмыс жасауға жұмсалады.
Изохоралық процесс:
T
cm
Q
RT
M
m
Q
U
Q
∆
=
⋅
=
→
∆
=
,
2
3
.
формуладағы
( )
1
2
3
M
R
C
v
⋅
=
–
тұрақты көлемлегі газдың жылу сыйымдылығы.
Изобаралық процесс
Изобаралық процесс кезiндегi газға берiлген жылу мөлшерi оның iшкi энергиясының
бiрге өзгеруiне және қысым тұрақты болған кезде: P = const жұмысты атқаруға
шығындалады.
Изобаралық процесс кезiнде газға берiлетiн жылу мөлшерi, онымен бiрге оның iшкi
энергиясының өзгеруiне және қысым тұрақты болған кезде жасалынатын жұмысқа
шығындалады.
Изобаралық процесс:
U
A
Q
∆
+
=
1
немесе
T
R
M
m
Q
∆
⋅
=
2
5
, яғни
M
R
C
p
⋅
=
2
3
.
Q
p
=
ΔU+p(V
2
–V
1
)=C
V
ΔT+pΔV
№ 2380 ЦБР. Изобаралық қыздыру кезінде газға берілетін жылу мөлшері оның ішкі
энергиясын өзгертуге және газдың жұмыс атқаруына жұмсалады.
Адиабаталық процесс
Қоршаған ортамен жылу алмасуы болмайтын жағдайда өтетiн жүйедегi изопроцесс
адиабаталық процесс деп аталады. Бұл процесс кезінде Q = 0 және жүйенiң iшкi
энергиясының өзгеруi жұмыс атқару арқылы ғана жүредi:
ΔU= А.
58
Адиабаталық процесс кезiнде жылу алмасу болмайды. Сонда жүйенiң iшкi энергиясы
тек қана онымен жасалған жұмыстың есебiнен өзгередi.
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.
Адиабаталық процестің өту шартымен танысу.
•
Мысалдар келтіру;
•
Адиабатлық процесс графигімен танысу.
№ 2381 ЦБР. Поршеньді ыдыстың көлемін өзгерте отырып, адиабаталық процестің
графигін бақыла.
Майер формуласы C
p
- C
V
= R
Идеал газдың изобаралық және изохаралық процестеріндегі жылу сыйымдылықтардың
өзара байланысы.
Тұрақты қысым және тұрақты көлем кезіндегі жылу сыйымдылықтарының
қатынасы γ деп белгіленіп, төмендегі формула арқылы анықтайды:
№ 2378 ЦБР. Газ жанарғысын жағып,ыдыстағы газ молекулаларының қозғалысын
бақылап,қысымның өзгеруіне қарай отырып, қорытынды жасау.
59
№ 2378 ЦБР. Газ жанарғысын өшіріп, ыдыстағы газ молекулаларының қозғалысын
бақылап,қысымның өзгеруіне қарай отырып, қорытынды жасау.
Газдың белгiлi бiр тұрақты көлемiн алыңыздар да, газды қыздыра және суыта отырып,
газдың iшкi энергиясы қалай өзгеретiндiгiн бақылаңыздар.
№ 2378 ЦБР.Поршеньді цилиндрді ыдыстағы суық суға батырып, физикалық
шаманың өзгеруін бақылау.
№ 2378 ЦБР.Поршеньді цилиндрді ыдыстың көлемін өзгерте отырып, физикалық
шаманың өзгеруін бақылау.
60
№ 2378 ЦБР. Термодинамиканың бірінші заңы
ІV. Өтілген тақырыпты бекіту
1)
Есеп шығарту. 12- жаттығу 20-есеп
Берілгені:
V
1
= 2м
3
V = const
P
2
= P
1
+ P
P = 0,2 МПа
?
−
Q
Шешуі:
Бұл процесте газ көлемi өзгермейдi: V = const.
А = 0. Термодинамиканың бірінші заңы бойынша газдың
iшкi энергиясының өзгерiсi оған берiлген жылу мөлшерiне
тең: ΔU = Q.
Q = P
2
V
2
- P
1
V
1
= V
1
ΔP;
Q = 0,2 10
6
Па 2м
3
= 600 кДж
Жауабы: Q = 600 кДж
61
2)
№2378 ЦБР. Тест жұмысын орындау.
№ 2382 ЦБР. Тест жұмысын орындау.
3)
№2378 ЦБР. Өзін-өзі тексеру жұмысын орындау.
№ 2380 ЦБР. Өзін-өзі тексеру жұмысын орындау.
62
V
. Сабақты қорытындылау
Бүгін біз сабақта термодинамиканың бірінші заңын изохоралық,
изотермалық, изобаралық
адиабаталық процестерге қолданылу жолдарымен ЦБР-ды пайдалан отырып таныстық.
Термодинамиканың бірінші заңын қолдана отырып, есептер шығардық.
VІ. Жеке оқушыларға озық тапсырма беру
§ 2.11 (2.333-
2.336) Есептер жинағы.
VIІ. Үйге тапсырма беру
§§ 5.7-5.8, 11-
жаттығу (10-15). «Физика 10» Б. Кронгарт.
§ 2.11 (2,337-
2,348). Есептер жинағы – С. Тұяқбаев.
«ЖЫЛУ ҚОЗҒАЛТҚЫШТАРЫ ЖӘНЕ ҚОРШАҒАН ОРТАНЫ ҚОРҒАУ»
ТАҚЫРЫБЫНЫҢ №№ 2383, 2385 ЦБР-ЛАРДЫ ПАЙДАЛАНЫП
ӨТУ ЖОСПАРЫ
Сабақтың мақсаты мен міндеті:
білімділік:
–
физиканың казіргі қоғам өміріндегі және жалпы адамзат мәдениетін дамытудағы рөлін ашу;
–
тақырыпты талдауға, негізгі мәліметтерді ажыратып таңдап алуға, мазмұнын, маңызын
түсініп математикалық негізін еске сақтау.
–
игерiлген бiлiмдi жаңа байланысқа кiргiзе отырып жалпылау, тереңдету.
дамытушылық:
–
тақырыпты талдай отырып оқушының білім – білігін дамыту.
–
дүниеге ғылыми көзқарас танымын қалыптастырып- кеңейту.
тәрбиелік:
–
әртүрлі құбылыстарды түсіндіруге, мазмұнды баяндауға үйренуге бағыт беру.
–
оқушының білімге, техникаға қызығушылығының артуына ықпал жасау, мамандыққа
бағдарлау, экологиялық тәрбие беру.
Сабақтың көрнекілігі: Электрондық оқытудың ақпараттық жүйесінің Е-Кітапханасы, №
2383 ЦБР «Циклді процес. Карно циклі»; № 2385 ЦБР «Жылу қозғалтқыштары және
қоршаған ортаны қорғау»; интербейнелі тақта, компьютер, интернет, презентация
материалдары.
63
Сабақтың түрі: конференция сабақ.
Әдіс-тәсілдері: Баяндау, сұрақ – жауап.
Көрнектi (компьютерлi технология).
Сабақ барысы:
I.Ұйымдастыру кезеңі.
II.Өткен материалды қайталау.
III.Жаңа сабақты баяндау.
IV.Жаңа сабақты бекіту.
V.Сабақты қорытындылау.
VI.Есептер шығару.
VII.Үйге тапсырма беру.
І. Ұйымдастыру кезеңі
–
сәлемдесу;
–
оқушыларды түгендеу;
–
сынып бөлмесінің тазалығын тексеру;
–
оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру;
–
оқушылардың назарын сабаққа аудару.
ІІ. Үйге берілген тапсырманы сұрау
1) Сұрақтарға жауап беру.
1.Термодинамиканың бірінші заңы және математикалық өрнегі.
2. Адиабаталық процесс дегеніміз не?
3. Адиабаталық процесс үшін термодинамиканың бірінші заңы қалай жазылады?
4. Адиабаталық оқшауланған газ теріс жұмыс атқарсын.Осы кезде оның ішкі энергиясы
қалай өзгереді?
5. Адиабаталық ұлғаю кезінде газдың температурасы қалай өзгереді?
6. Адиабаталық сығылуда ше?
2) Есептерінің шығарылуын тексеру.
ІІІ. Жаңа сабақты баяндау
Жылу қозғалтқыштары жайлы баяндамалар:
1. Жылу қозғалтқыштары және техниканың дамуы.
2. Жылу қозғалтқыштарының жұмыс істеу принципі.
3. Бу машинасы.
4. Іштен жанатын қозғалтқыштар.
5. Дизельді қозғалтқыштар.
6. Бу турбинасы.
7. Газ турбиналары.
8. Реактивті қозғалтқыштар.
9. Экология.
Жылу қозғалтқыштары: отынның ішкі энергиясын механикалық энергияға
айналдырады.
Жылу қозғалтқыштарының түрлері:
Іштен жану қозғалтқышы(дизельді, карбюраторлы).
Турбиналар ( бу және газды).
64
Бу қозғалтқышы.
Реактивті қозғалтқыштар.
Тоңазтқыш машиналар.
Жылу қозғалтқыштар тарихы:
Бу қозғалтқыштары:
1698 ж. – ағылшын Т. Севери
1707 ж. – француз Д. Папен
1763 ж. – орыс И. И. Ползунов
1774 ж. – ағылшын Дж. Уатт
Іштен жанатын қозғалтқыштар:
1860 ж. – француз Лениар
1876 ж. – неміс Н. Отто
Бу трубинасы:
1889 ж. – швед К. Лавааль
Айналмалы процесс немесе цикл деп бiрнеше күйлер қатарынан өтiп өзiнiң бастапқы
күйiне қайтып келетiн жүйе процесiн айтады.
Егер айналмалы процесс сағат тiлi бойынша жүретiн болса, онда жұмыс оң болады және
цикл- тура цикл деп аталады.
Егер айналмалы процесс сағат тiлiне қарсы жүретiн болса, онда жұмыс терiс болады , ал
цикл- керi цикл деп аталады.
Дөңгелек циклді қарастыра отырып, атқарылған жұмысты есептеу.
АСВ – ұлғаю
ВДА – сығылу
Q
1
> Q
2
Термодинамиканың 1 заңы
АСВ
Q
1
=U
B
- U
А
+ А
1
А
1
> О
ВДА
-Q
2
= U
А
- U
В
- А
2
А
2
< О
Q
1
– Q
2
= А
1
- А
2
= А
А-циклдің жұмысы
65
Кез келген жылу қозғалтқышы
тұйық циклде жұмыс істейді.
Егер де бұл циклді(р,v)
координатасында бейнелесек,
газдың бір циклде істеген жұмысы
оның ауданына тең.
Жылу қозғалтқыштарының құрылысы әр түрлі болуы мүмкін. Бірақ кез келген жылу
қозғалтқышында жұмыстық дене болуы керек. Ол механикалық жұмыс жасап,
қыздырғыштан жылу алады және қалған жылу мөлшерін тоңазытқышқа береді.
Жылу қозғалтқыштың құрылысы және жұмыс істеу принципі.
2
1
Q
Q
A
−
=
66
Карно машинасындағы жұмыс атқарушы дене, өз күйiнiң өзгеру циклiн периодты түрде
қайталап тұратын, идеалды газ болып табылады. Бұл цикл Карно циклi деген атақ алды,
осыған ұқсас процесстер айналмалы немесе циклдық процесстер деп аталады.
№ 2383 ЦБР.Изотермиялық ұлғаюды бақылау. Графиктерін бақылау.
№ 2383 ЦБР. Адиабаталық ұлғаюды бақылау.
Жылу қозғалтқыштың пайдалы әсер коэффиценті.
1
2
1
2
1
1
1
Q
Q
Q
Q
Q
Q
A
−
=
−
=
=
η
.
A -
қозғалтқыштың бір циклде істеген жұмысы;
Q
1
-
қозғалтқыштың бір циклде қыздырғыштан алған жылу мөлшері;
Q
2
-
қозғалтқыштың бір циклде тоңазтқышқа берген жылу мөлшері;
ПӘК-ті пайызбен өрнектейді.
Карно циклінің пайдалы әрекет коэффициенті
1
2
1
2
1
1
T
T
T
T
T
−
=
−
=
η
.
67
№ 2385 ЦБР. Кез-келген жылу машинасының қыздырғышы, жұмыстық денесі және
тоңазытқышы болады.
Жылу қозғалтқыштар және қоршаған ортаны қорғау.
Қоршаған ортаға кері әсері.
Көліктер зауытқа қарағанда зиянды.
Көліктер 60% зиянды қалдық шығарады.
1 жылда 180 тонна қалдық шығарады.
Кептелістерде көліктер 200-ге жуық зиянды газдар шығарады.
Әр жылы ауаның ластануынан жүз мың адамның төртеуі рак ауруына ұшырайды
Барлық тірі организмдер үшін ауа атмосферасының құрамының салыстырмалы
тұрақтылығының мәні зор:
азот (N2) - 78,3%,
оттегі (O2) – 20,95%,
көмірқышқыл газы (СО2) – 0,03%,
Аргон (Ar) – 0,93%,
Басқа да инертті газдар,
Су булары ауаның 3-4 % құрайды.
Отынның жану өнімдері де қоршаған ортаны ластайды.
Біздің денсаулығымыз үшін.
Жанармайға қосылатын ауыр металдарды шектеу керек.
Күн энергиясымен жұмыс істейтін электромобиль және автокөліктер жасап
шығару керек.
Сутегінде жұмыс істейтін қозғалтқыш жасап шығару керек.
Қазіргі кездегі ауаға зиянды заттарды аз шығаратын автокөліктерді қолдану
керек.
Жасыл ағаштарды көбірек отырғызу ауаның тұрақтылығын сақтайды.
Ағаштар біздерді көшедегі лас заттардан өз «Қолдарымен» қорғайды.
Тек қана біз олардың тамырына балта шабамыз!
68
Біз табиғатты өзгерткеніміз соншалықты, енді осы ортада өзімізді өзгертуге
мәжбүрліміз.
Жылу қозғалтқыштары адамдарға көп мүмкіншіліктер жасайды, бірақ табиғатты
бұзатын негізгі факторлар болып саналады.
№ 2385 ЦБР. Жылу қозғалтқыштары мен қоршаған ортаның ластануы.
№ 2385 ЦБР. Жылу қозғалтқыштары мен қоршаған ортаның ластануы. Көліктер зауытқа
қарағанда зиянды .
ІV. Жаңа сабақты бекіту
1) Есептер шығарту.
а) § 2.12; § 2.350 есептер жинағы 10 сынып (Ж. Бақынов).
Берілгені:
Шешуі:
Q
2
=1,5кДж
69
η=20%
%
100
1
2
1
⋅
−
=
Q
Q
Q
η
;
%
100
%
100
2
1
1
⋅
−
⋅
=
Q
Q
Q
η
;
Т/к: Q
1
-?
кДж
Q
Q
875
,
1
%
100
%
100
2
1
=
−
⋅
=
η
2)
№ 2383 ЦБР. № 2385 ЦБР. Тест жұмысын орындау.
3) № 2383 ЦБР. № 2385 ЦБР. Өзін-өзі тексеру жұмысын орындау.
Жылу қозғалтқыштары туралы мәлеметтер.
Жылу машиналарының түрлері мен қолданылуы туралы кесте сызып, толтыру..
Кесте.
Жылу
қозғалтқыштары
П.Ә.К. Жетістіктері Кемшілігі Қолданылуы Келешегі
ПӘК әрқашан 1-ден төмен болады.
Бу машинасы– 7% - 15%
70
Бу турбинасы – 35-46%
Газ турбинасы – 36%
Карбюраторлы қозғалтқыш - 20 – 30%
Реактивті қозғалтқыш – 47%
V. Сабақты қорытындылау
Оқушылардың білім – білік дағдысын бағалау.
VI.
Үйге тапсырма
Достарыңызбен бөлісу: |