Термодинамиканың бірінші заңы.Термодинамиканың бірінші заңының әр түрлі процестерге қолдану

Мамутова Лаура Зұлпыхарқызы
Іс-жүргізуші
.
.
Сабақтың мақсаты:
Білімділік: білімгерлерге  тақырыпты игере отырып, Жылу құбылыстарына таралған энергияның сақталу заңын тұжырымдау,термодинамиканың бірінші заңын изопрцестерге қолдануды үйрену. Дамытушылық:практикалық дағды,іскерлікті қалыптастыру.Физиканы өмірмен байланыстыра отырып білімалушыларға кәсіптік бағдар беру.
Тәрбиелік: адамгершілікті,достықты,адалдықты қадір тұтатын,өзі мен өзгенің іс-әрекетін әділ бағалай білетін,өзін-өзі тәрбиелей алатын азамат болып қалыптасуға жағдай жасау.
Сабақтың түрі:аралас (теория)
Сабақтың типі: білім негізін қалыптастыру, білімді тексеру
Пәнаралық байланыс: физика,химия.
Әдістері: «Конверт — сұрақ» стратегиясы, «Сәйкестендіру» әдісі, «Тірек-сызбаларды сөйлетейік» әдісі, «Басқыш» тапсырмалары әдісі.
Көрнекіліктер:плакаттар, карточкалар, сөзжұмбақ, стикер
 
САБАҚТЫҢ БАРЫСЫ
 
  1. Ұйымдастыру кезеңі:(5мин)
Оқытушы: Сәлеметсіздер ме, құрметті білімгерлер! Біз бүгінгі сабақта өткен дәрістерден алған білімдеріңізді сараптаймыз, нақтылаймыз, тереңдете  түсеміз. Бүгінгі сабақ көптеген көрнекі материялдарды, терминдерді, ұғымдарды жадыларында сақтап қалуды талап етеді. Сондықтан, біріншіден сабаққа дайындықтарыңды тексеріп алайық. (Оқытушы білімгерлерді түгендеп, сабаққа дайындығын тексереді.)  .
  1. Білім алушылардың білімін тексеру:(15мин)
Сіздермен өткен сабағымызды қайталау үшін «Мозайка» әдісін қолданып, 4 түрлі суреттер бойынша 4 топқа бөлінеміз.Топқа бөлініп болған соң, «Конверт — сұрақ» стратегиясын қолданамыз. Конвертке өткен тақырыптар бойынша 3 сұрақ жазып, барлық топтарға таратады:
Қызыл конверт – параллеллипед туралы сұрақтар.
Көк конверт – призма туралы сұрақтар.
Сары конверт —  пирамида туралы сұрақтар.
Жасыл конверт — қиық пирамида туралы сұрақтар.
Әр топ топтасып жұмыс жасап, конверттегі терминдер бойынша түсінік береді және формулаларын жазып,  қорғайды.
3.Жаңа сабақтың жоспарын айқындау:(30мин)
Оқытушы: Сабақ барысында айтып өткендей, бүгінгі тақырыбымыз 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. «Жастаралаңын» жарықтандыруүшін цилиндр тәріздесбағандарғашамдарорнатылуыкерек. Бағанныңұзындығы 140см, диаметрі 10 см (тігісіне 2 см қосукерек). 10 бағандыжасауүшінқанша метр квадратқаңылтыркерек?
Әрлеушеберханасы( ІІ, IV топ )
Бір квадрат метрге 300г бояужұмсалса, ондатабыныныңдиаметрі 10см, биіктігі 140 см пішінді 10 бағандыбояуүшінқанша кг сыр бояуқажет?
 
5.Үй тапсырмасы: (5мин)
А.Е.Абылкасымова, К.Д.Шойынбеков. Алгебра және анализ бастамалары. Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 11-шы сыныбына арналған оқулық. Алматы: Мектеп, 2011.ІІ тарау §5,6,7 оқу. № 22-27есептерін шығару. 52б.
 
  1. Сабақты бекіту:(5мин)
Бақылау сұрақтарын қою.Сабақ барысындағы белсенділігіне қарай білімгерлерді бағалау.
 
Әдебиеттер және оқу құралдарының тізбесі:
Негізгі әдебиеттер:
  1. А.Е.Әбілқасымова, З.А.Жұмағұлова, А.Абдиев, В.Е.Корчевский. Алгебра және анализ бастамалары. Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 11-шы сыныбына арналған оқулық. Алматы: Мектеп, 2015
  2. И.Бекбоев, В.Гусев, Ж.Қайдасов, А.Абдиев. Геометрия. Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 10-шы сыныбына арналған оқулық. Алматы: Мектеп,2014
  3. В.Гусев, Ж.Қайдасов, Ә.Қағазбаева. Геометрия. Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 10-шы сыныбына арналған оқулық. Алматы: Мектеп,2015
 
Қосымша әдебиеттер:
  1. И.П.Рюстюмова, С.Т.Рюстюмова Тренажер по математике для подготовки к ЕНТ. Алматы: 2011
  2. Ғ.Суханбердина. Геометрия пәнінен тестер жинағы (математика мамандығы) Астана: Фолинат, 2012
Оқу құралдары мен электронды оқулықтар тізімі:
Web-resources:
  1. http://www.kz@gmail.com.
  2. ©www.melimde.com 2017