Р0 = 10 5 Па V0 = 168 м3 3 U = _______ Р0 V0 U = 25,2 . 10 6 Дж = 25,2 МДж U-? 2 3. Тығыз жабылған ыдыста су және судың буы бар. Ыдысты қыздырған кезде су буы молекулаларының концентрациясы қалай өзгереді? Ж: Су буланып, бу молекулаларының саны арта түседі, яғни бу молекулалары концентрациясы артады. 1. Қысымы 10 5 Па және ρ0 = 5,85 кг/м3 ксенонның квадраттық жылдамдығын анықта. Р0 = 10 5 Па ρ0 = 5,85 кг/м3 1 3Р0 υ - ? ρ0 = _______ m0 n0υ 2 υ 2 = _______ υ = 223,6 м/с 3 ρ0 2. Көлемі 2м3 идеал газдың барлық молекулалары қандай қысымда ішкі энергисы 450 кДж құрау керек? 2 U V0 = 168 м3 U = 3 / 2 Р V, олай болса Р = _______ Р = 1,5 . 10 5 Па = 150 кПа U = 4,5 . 10 5 Дж 3 V Р- ? 3. Идеал газдың ыдыстың қабырғасына түсіретін қысымы дегеніміз Ж: Молекулалардың бірлік ауданға түсірген орташа күші 1. 1 м3 қысымы 1,2 . 10 5Па газда 2. 10 25 молекула бар, орташа квадраттық жылдамдығы 600 м/с. Газдың бір молекуласының массасын анықта. Р = 1,2 . 10 5 Па Газдың молекулакинетикалық теориясының негізгі теңдеуі: n = 2. 10 25 м 3 υ = 6 . 10 2м/с ρ0 = 1 / 3 m0 n0υ 2 осыдан m0 тапсақ m0 - ? 3Р m0 =
_______ m0 =5 . 10 - 26 кг n0υ 2 2. Қалыпты қысымда 10 5 Па, қалыпты көлемде V0 = 22,4 . 10 -3 м 3 идеал газдың бір молінің ішкі энергиясын анықта. Р0 = 10 5 Па Uмоль = 3 / 2 Р0 V0 Uмоль = 3360Дж V0 = 22,4 . 10 -3 м 3 Uмоль - ? 3. Температураларды Цельсий шкаласына айналдыр: 4 К, 313 К, 250 К T = 4 К t = T - 273 T = 313 К t1 = (4 – 273) 0 С = - 269 0 С T = 250 К t2 = (313 – 273) 0 С = 40 0 С t1 - ? t3 = (250– 273) 0 С = - 23 0 С t2 - ? t3 - ? 1. Тығыздығы 1,43 кг/м3 тең, қалыпты қысымда оттегінің орташа квадраттық жылдамдығын анықта. Р0 = 10 5 Па 3Р0 ρ0 = 1,43 кг/м3 υ 2 = _______ υ = 447 м/с ρ0 υ - ? 2. Қысымы 5 . 10 5 Па, көлемі 20м3 идеал газдың молекулаларының ішкі энергиясын анықта. Р0 = 5 . 10 5 Па V = 20м3 U = 3 / 2 РV U = 1,5 . 5 . 10 5 Па . 20м3 = 15 МДж U-? 3. Температураны арттырған кезде сұйықтың кебу процесі қалай өзгереді? Ж: Артады. Сабақтың соңы Кері байланыс: -Осы сабақта білген бір затты айтыңыз -Әлі де түсінбеген бір затты айтыңыз. Пікір жазылған парақтарға өз ойларын жазып, сабаққа кері байланыс береді
Бөлім: Газдардың молекулалық- кинетикалық теория негiздерi Педагогтің аты-жөні А.Сарбухиева Күні: Сабақ №15-16 Сынып: Қатысушылар саны: - Қатыспағандар саны: - Сабақтың тақырыбы Менделеев - Клапейрон теңдеуі. Больцман тұрақтысы. Термодинамикалық температура мен молекуланың кинетикалық энергиясы арасындағы байланыс Сабақтың мақсаты физикалық шама, заң ұғымдарын қайталау, өз бетімен есеп шығарғанда қажетті формуланы қолдана білу Сабақтың барысы Сабақтың кезеңі/ уақыт Педагогтің әрекеті Оқушының әрекеті Бағалау Ресурст ар Сабақтың басы Оқушылармен амандасып, түгелдеу. Ынтмақтастық атмосферасын қалыптастыру. Сабақ тақырыбы, мақсатымен таныстырылады. Оқушылар амандасып, сабаққа назар аударады Сабақтың ортасы 1. Молекуланың кинетикалық энергиясы 7,87 . 10 -21 Дж тең. Идеал газдың температурасын анықта. Ек = 7,87 . 10 -21 Дж Ек = 3 /2 k Т мұндағы k – Больцман тұрақтысы, осыдан k = 1,38 . 10 - 23 Дж/К 2 Ек Т = 380К Т = __2Е_____ Т-? 3 k 2. Көлемі 5×6×3 м бөлмедегі, 270 С температурада, қалыпты қысымда бөлмедегі ауаның зат мөлшерін есепте. m Р V Р = 10 5 Па ν = _______ Р V = ν R Т, осыдан ν = _______ ν = 3,61 . 10 3 моль Т = 270 С = 300К М R Т V = 90 м3 R = 8,31 Дж/(моль. К) ν-? Нұсқа 4.2 1. 300К температурадағы сутегі молекуласының орташа квадраттық жылдамдығын анықта. Т = 300К m0 υ 2 М = 2 . 10 -3 кг/моль Ек = _______ және Ек = 3 /2 k Т, онда m0 υ 2 = 3 k Т, бірақ m0 = М / NA R = 8,31 Дж/(моль. К) 2 ҚБ. «Нысана».
М υ2 3 k NA 3 R Т υ - ? Олай болса _______ = 3 k Т; υ2 = _______ = _______ NA М М 3 R Т Осыдан υ2 = _______ υ = 1,934 . 10 3 м/с =1934 м/с М 2. Көлемі 0,02м3 , массасы 0,03 кг, 2,1 . 10 5 Па қысыммен тұрған NH3 аммиактың температурасы қандай болғаны? m = 0,03кг Менделее в - Клапейрон теңдеуінен температураны табамыз: Р = 2,1 . 10 5 Па М Р V V = 0,02м3 Т = _______ М = 17 . 10 -3 кг/моль m R R = 8,31 Дж/(моль. К) 17 . 10 -3 кг/моль . 2,1 . 10 5 Па . 0,02м3 Т-? Т = __________________________________________________ = 286,4 К 0,03кг . 8,31 Дж/(моль. К) Нұсқа 4.3 1. Қалыпты жағдайдағы идеал газдың молекулалардың қозғалысының орташа кинетикалық энергиясын анықта. Т0 = 273 К Ек = 3 /2 k Т k = 1,38 . 10 -23 Дж/К 3 . 1,38 . 10 -23 Дж/К . 273 К ЕК-? Ек = ___________________________________ = 5,65 . 10 -21 К 2 2. Баллондағы көлемі 6 . 10 -2 м 3 , 7 0 С температура мен 1,2 . 10 5 Па қысымдағы NО3 азот тотығының массасын есепте. V = 6 . 10 -2 м 3 Менделеев - Клапейрон теңдеуінен массаны табамыз: Т0 = 280К М Р V Р = 1,2 . 10 5 Па m = _______ М = 46 . 10 -3 кг/моль R Т Топаралы қ бағалау. 1 топ жұмысын таныстыр ып жатқанда, басқа топтар белгілеп отырады. Екі топ өз жұмысын таныстыр ып болғаннан соң, әр топтың дескрипто рына сәйкес орындалған дескрипто р санына қарай нысанадағ ы орнын белгілейді. 1 топты қалған 2 топ бағалайды
R = 8,31 Дж/(моль. К) 46 . 10 -3 кг/моль . 1,2 . 10 5 Па . 1,2 . 10 5 Па . 6 . 10 -2 м 3 m-? m = _______________________________________________________ ______________ = 0,142 кг 8,31 Дж/(моль. К) . 280К Нұсқа 4.4 1. Оттегінің 320К температурадағы орташа квадраттық жылдамдығы 500м/с тең. Д.И. Менделеевтің элементтердің периодтық жүйесін пайдаланбай оттегі молекуласының массасын есепте. Т = 320К Оттегінің бір молекуласының кинетикалық энергиясы: υ = 500м/с m0 υ 2 k = 1,38 . 10 - 23 Дж/К Ек = _______ және Ек = 3 /2 k Т олай болса, m0 υ 2 = 3 k Т осыдан m0 -? 2 3 k Т 3 . 1,38 . 10 - 23 Дж/К . 320К m0 = _______ m0 = ____________________________________ = 5,3 . 10 – 26 кг υ 2 25 . 104 м 2 /с2 2. Температурасы 270 С, тығыздығы 6,24 кг/м3 баллондағы ауа қандай қысыммен орналасқан? М = 32 . 10 -3 кг/моль Менделеев - Клапейрон теңдеуін мына түрге келтіреміз: Т = 300К m R Т m ρ R Т ρ = 6,24 кг/м3 Р = ____________ бірақ ρ = _______ олай болса Р = ____________ R = 8,31 Дж/(моль. К) V М V М Р-? Р = 4,86 . 10 5 Н / м2 = 4,9 . 10 5 Па Нұсқа 4.5 1. Қандай температурада СО2 көмірқышқыл газының орташа квадраттық жылдамдығы 400м/с тең болады? υ = 400м/с m0 υ 2 М = 44 . 10 -3 кг/моль Ек = _______ және Ек = 3 /2 k Т олай болса m0 υ 2 = 3 k Т осыдан R = 8,31 Дж/(моль. К) 2 М υ2 М υ2 М υ2 __________________ m0 = М / NA ; ___________ = 3 k Т және Т = __________ = __________ Т-? NA 3 k NA 3 R 44 . 10 -3
кг/моль . 16 . 104 м 2 /с2 Т = ___________________________________________ == 282,4 К 3 . 8,31 Дж/(моль. К) 2. Қысымы 4 . 10 5 Па оттегінің температурасы 320К тығыздығын анықта. Р = 4 . 10 5 Па Т = 320К m Р М М = 32 . 10 -3 кг/моль ρ = _______ олай болса ρ = _______ R = 8,31 Дж/(моль. К) V R Т 4 . 10 5 Па . 32 . 10 -3 кг/моль ρ-? ρ = ______________________________________ = 4,81 кг/м3 ρ = 4,81 кг/м3 8,31 Дж/(моль. К) . 320К Нұсқа 4.6 1. Сынапты шамның баллоныныда сыйымдылығы 3 . 10 -5 м 3 , температурасы 300К. Онда 1018 молекула бар. Сынап буының қысымын анықта. V = 3 . 10 -5 м 3 Егер n0 = n / V , онда молекула-кинетикалық теорияның негізгі теңдеуі: Т = 300К n k Т n = 1018 Р = 2 /3 n0 Ек = 2 /3 n / V . 3/ 2 k Т = _______ ; k = 1,38 . 10 - 23 Дж/К V 1018 . 1,38 . 10 - 23 Дж/К. 300К Р-? Р = _______________________________________ = 138 Па 3 . 10 -5 м 3 2. 7,48 . 10 5 Па қысымда температурасы 300К, көлемі 0,5 м3 ыдыста қанша молекула орналасқан? Р =7,48 . 10 5 Па Р V Т = 300К Р V = n k Т осыдан n = __________ V = 0,5 м3 k Т k = 1,38 . 10 - 23 Дж/К 7,48 . 10 5 Па . 0,5 м3
n = _____________________________________ = 9,03 . 10 25 n-? 1,38 . 10 - 23 Дж/К . 300К Сабақтың соңы Кері байланыс: -Осы сабақта білген бір затты айтыңыз -Әлі де түсінбеген бір затты айтыңыз. Пікір жазылған парақтарға өз ойларын жазып, сабаққа кері байланыс береді Бөлім: Газ заңдары Педагогтің аты-жөні А.Сарбухиева Күні: Сабақ №17-18 Сынып: Қатысушылар саны: - Қатыспағандар саны: - Сабақтың тақырыбы Идеал газ заңдары. Изопроцестер және оның графиктері Сабақтың мақсаты физикалық шама, заң ұғымдарын қайталау, өз бетімен есеп шығарғанда қажетті формуланы қолдана білу Сабақтың барысы Сабақтың кезеңі/ уақыт Педагогтің әрекеті Оқушының әрекеті Бағалау Ресурст ар Сабақтың басы Оқушылармен амандасып, түгелдеу. Ынтмақтастық атмосферасын қалыптастыру. Оқушылар амандасып, сабаққа назар аударады Сабақтың ортасы 1. Газ 1-ші суретте көрсетілгендей 1-ші күйден 2-ші күйге көшті. Бұл қандай процесс? Газдың тығыздығы қалай өзгерді? Р V 1 1 2 2 Т Т 0 0 1-сурет 2- сурет Ж. Р = const, онда бұл изобаралық ҚБ «Құрасты р, сосын жауап бер» Оқушыларғ а жауап бергенге дейін өз ойларын жинақтауғ а мүмкіндік беріңіз. жау ап алд ынд ағы
процесс. V1 : V2 = Т1 : Т2 мәнді тғыздығы арқылы жазсақ, V1= m/ ρ1, V2= m/ ρ2, онда ρ2 : ρ2 = Т1 : Т2 Изобаралық процесте газдың массасы оның температурасына кері пропорционал. Графиктен температураның артқаны көрінеді, ал газдың тығыздығы азайды. 2. Температурасы 273К мен 8 . 10 5 Па қысымда 1 килограмм оттегі қандай көлем алады? Оттегінің мольдік массасы М = 32 . 10 -3 кг/моль тең. Т1 = 273К Менделеев -Клайпейрон теңдеуінен: Р1 = 8 . 10 5 Па m = 1кг m R Т1 М = 32 . 10 -3 кг/моль . V1 : V2 = _______________ R = 8,31 Дж/(моль. К) Р1 М V1-? 1кг . 8,31 Дж/(моль. К) . 273К V1 = _________________________________________ = 06087 м 3 8 . 10 5 Па . 32 . 10 -3 кг/моль 3. Идеал газды изохоралық қыздыру кезінде 320К температурада оның қысымы 1,4. 10 5 Па- дан 2,1. 10 5 Па-ға дейін артты. Газдың температурасы қалай өзгерді? Т1 = 320К Изохоралық процесс болғандықтан, Р1 = 1,4. 10 5 Па Р 1 : Р 2 = Т1 : (Т1 + ∆ Т) Р2 = 2,1. 10 5 Па Т1 Р 2 Т2 = Т1 + ∆ Т ∆ Т = _____________ - Т1 Р 1 ∆ Т-? 320К . 2,1. 10 5 Па ∆ Т = __________________________ - 320К = 160К 1,4. 10 5 Па 30 секу ндт ық үнсі з ойла у; жұп тағ ы 2- 3 мин утт ық миғ а шаб уыл; жау ап бер мес бұр ын бірн еше ойла рың ды жаз ; өз көршіңмен болжамды жауапты талқыла. ҚБ «Смайлик тер» әдісі Жалға стыру ға Бір нәрсе Карточк а
Нұсқа 5.2 1. Газ 2-ші суретте көрсетілгендей 1-ші күйден 2-ші күйге көшті. Газдың қысымы қалай өзгерді? Ж. 2-ші суретте изотермиялық процесс кескінделген. Изотермиялық процесс теңдеуінен Р 1 : Р 2 = V2 : V1 тең болады. Газды 1-ші күйден 2-ші күйге өткенде газдың көлемі екі есе азайды, оның қысымы артты. 2. Идеал газ температурасы 290К изобаралық суыну кезінде көлемі екі есе азайды. Идеал газдың бастапқы және соңғы температурасын анықта. Изопроцестегі Т, V тәуелді графигін сыз. Р = const изобаралық процесс V1 : V2 = Т1 : Т2 немесе V2= 0,5 V1 Т2 = Т1 - 290 V1 Т1 Т1 ___________ = ______________: ______________ = 2: 2(Т1 - 290) = Т1 Т1-? 0,5 V1 Т1 – 290 Т1 - 290 Т2-? Т1 = 580К Т2 = 290К Т, V координат осіндегі изобаралық процестің графигі 3-суретте кескінделген: V Р А В С Т V 0 0 3-сурет 4-сурет 3. Температурасы 520 С баллондағы газдың қысымы 2 . 10 5 Па тең. Егер 2,1 . 10 5 Па тең болса, онда температурасы қандай болғаны? дайын мын түсіне мін, бірақ бәрін емес қайт алап қара у қаж ет
Т1 Р2 V1= V2 Процесс изохоралық болғандықтан Р1 : Р2 = Т1 : Т2 осыдан Т2 = _______________ Т1 = 325К Р1 Р1 = 2. 10 5 Па 325К . 2,1 . 10 5 Па Р2 = 2,1 . 10 5 Па Т2 = __________________________ = 406,25К 2 . 10 5 Па Т2-? Нұсқа 5.3 1. 4-суретте Р, V координат осінде, тұйық циклде газ күйінің өзгеруі көрсетілген. Осы тұйық контурдағы газ күйінің өзгеруін Т, V осінде көрсет. Ж: V С В А Т 0 5-сурет 5-суретте көрсетілгендей, тұйық контурдағы газ күйінің өзгеруін Т, V осінде сызсақ, АВ – изобара, қыздыру кезінде изобаралық процесте газдың ұлғаюы; ВС- изохора , қысым артқан кезде изохоралық процесте газдың ұлғаюы; САизотерма, газдың сығылуы кезіндегі изотермиялық процесс. 2. Ыдыстың қабырғасына 7270 С температурада газ 2. 10 5 Па қысым түсіре отырып, 8 л көлемді алады. Ал -230 С температурада 160 л көлемді алса, онда қысымы қандай болғаны? Т1 = 10 3К Газ күйінің теңдеуі: V1= 8 л Р1 Т1 V2 Р1 V1 Т2 V2 = 160 л _________ = _________ = _________ ; Р2= _____________; Р1 = 2. 10 5 Па Р2 Т2 V1 Т1 V2
Т2 = 250К 2 . 10 5 Па . 8 л . 250К Р2-? Р2= ______________________________ = 2500 Па 10 3К . 160 л 3. 480К температурада идеал газдың изохоралық суынуы кезінде қысымы 1,5 есеге азайды. Газдың соңғы температурасы қандай болды? Т2 = 480К Т1 Р 2 Р1 = 1,5 Р2 Процесс изохоралық болғандықтан Р 1 : Р 2 = Т1 : Т2 осыдан Т2 = _________; Р 1 Т2-? Т1 Р 2 Т1 Т2 = _________ = _________; Т2 = 480К : 1,5 = 320К 1,5 Р2 1,5 Нұсқа 5.4 1. Газдың біраз массасы бір күйден екінші күйге Р1 V1 = Р2 V2 заңы бойынша өтеді. 6- сурет пен 7-суретте көрсетілгендей изопроцестегі газдың V, Р және Т, V осіндегі графиктерін сыз. Координат осіндегі графиктер қиылыса ма? Ж. Тұрақты массада Р1 V1 = Р2 V2 теңдеуі идеал газдың изотермиялық процесін көрсетеді. Р V V Т 0 6-сурет 0 7-сурет Графиктер координат осінде қиылыспайды, өйткені газдың көлемі, не оның қысымы нольге тең болуы мүмкін емес. 2. Массасы 6 кг газдың 2. 10 5 Па қысымдағы көлемі 8 м3 және температурасы -230 С тең. Массасы 5 кг газдың температурасы 300К болғандағы
қысымы 4 . 10 5 Па болуы үшін қандай көлемді алады? m1 = 6кг m2 = 5кг Бір мезгілде массасы, қысымы, температурасы және көлемі өзгеретін газ Р1 = 2 . 10 5 Па күйінің теңдеуінен V2 тапсақ: Р2 = 4 . 10 5 Па V1= 8 м3 Р1 V1 Т2 m2 Т1 = 250К V2 = __________________; Т2 = 300К m1 Т1 Р2 V2-? 2 . 10 5 Па . 8 м 3 . 300К . 5кг V2 = _________________________________________ = 4м3 6кг . 250К . 4 . 10 5 Па 3. Изохоралық қыздыру кезінде температурасы 580К көтеріліп, ал қысымы екі есе артқандағы газдың бастапқы температурасын анықта. Р2 = 2 Р1 Изохоралық процесс Р1 : Р2 = Т1 : Т2 тең. Осыдан Т2 = 580К Р1 Т2 Р1 Т2 Т2 Т1 = _________ = _________ = _________ ; Т1 = 290К Т1-? Р2 2 Р1 2 Нұсқа 5.5 1. 8-суретте көрсетілгендей газ 1-ші күйден 2-ші күйге өтті. Газ күйінде қандай өзгерістер болды және оның макроскопиялық параметрлері қалай өзгереді. V 2 1 0 Т 8-сурет 8-суретте изохоралық суыну кескінделген.
Газдың температурасы төмендеп, қысым азаяды. Ал газдың массасы мен көлемі өзгеріссіз қалды. 2. 300К температурада 2,8 . 10 5 Па қысым тудырады, газдың көлемі 0,8 м3 тең. 1,6 . 10 5 Па қысымда оның көлемі 1,4 м3 болса, онда сол массадағы газдың температурасын қанша кельвинге арттыруға болады? V1= 0,8 м3 ∆Т = Т2- Т1. Газ күйінің теңдеуінен Т2-ні табамыз: Т1= 300К Т1 Р2 V2 Р1 = 2,8 . 10 5 Па Т2 = _______________ Р2 = 1,6 . 10 5 Па Р1 V1 V2 = 1,4 м3 300К . 1,6 . 10 5 Па . 1,4 м3 Т2 = ____________________________________ = 300К ∆Т1-? 2,8 . 10 5 Па . 0,8 м3 ∆Т = 300К - 300К= 0К 3. Көмірқышқыл газдың тығыздығы 4,91 кг/м3 ,330К температурада қысымы қандай болғаны? М = 44 . 10 -3 кг/моль Т = 330К Газдың температурасы өзгерген жоқ, газдың күйі изотермиялық R = 8,31 Дж/(моль. К) өзгерді. Менделеев-Клапейрон теңдеуінен ρ = m / V өзгертеміз: ρ = 4,91 кг/м3 ρ R Т Р = _______________ Р-? М 4,91 кг/м3 . 8,31 Дж/(моль. К) . 330К Р = _______________________________________________ = 3,06 . 10 5 Па 44 . 10 -3 кг/моль Нұсқа 5.6 1. Изотермиялық, изохоралық, изобаралық процестер газдың еркін күйіне сәйкес келетін бір нүкте арқылы өтеді. Тік
бұрышты координат жүйесінің Т Vосінде осы процестерді сыз. V 1 2 Ж. 9-суретте көрсетілгендей еркін таңдаған жүйенің А нүктесі арқылы Т, V координат остеріндегі 1- изотерма, 2- изобара, 3- изохора. А 3 Т 9-сурет 2. Идеал газды изобаралық қыздыру кезінде 280К температурада тығыздығыекі есе азайды. Газдың температурасы қанша кельвинге артты? Т1 = 280К Газ күйінің өзгеру процесі изобаралық, олай болса V1 : V2 = Т1 : (Т1+ ∆Т ) ρ2 = 0,5 ρ1 Өзгермейтін массада газдың тығыздығы оның көлеміне кері пропорционал, осыдан Т2 = Т1+∆Т Т1 Т1 : (Т1+ ∆Т ) = __________ = 0,5; Т1 = 0,5 Т1 + 0,5 ∆Т ; ∆Т = Т1 = 280К; ∆Т-? Т1+∆Т Газдың температурасы 280К- ге артты. 3. Сыйымдылығы 0,1 м3 баллонда ауа бар.Оның температурасы 250К, ал қысымы 5 . 10 5 Па тең. Қалыпты жағдайда осы ауаның көлемін анықта. V1= 0,1 м3 Р1 V1 Р0 V0 Р1 V1 Т0 Р1 = 5 . 10 5 Па __________ = __________; V0 = _______________ ; Т1 = 250К Т1 Т0 Р0Т1 Р0 = 10 5 Па Т0 = 273К 5 . 10 5 Па . 0,1 м3 . 273К V0 = __________________________________ = 0,546 м3 V0-? 10 5 Па . 250К Сабақтың соңы Кері байланыс: «Аяқталмаған сөйлем» әдісі Мен бүгін ... білдім Маған ... қызықты болды Маған ... қиын болды Пікір жазылған парақтарға өз ойларын жазып, сабаққа кері байланыс
Мен келесі тапсырмаларды орындадым ... Мен ... екенін түсіндім Мен енді ... жасай аламын Мен ... үйрендім Мен ... жасай алдым Мен ... жасап көремін Мен ... таңқалдым Мен өмірде ... қолданамын Маған ... ұнамады береді Бөлім: Термодинамика негіздері Педагогтің аты-жөні А.Сарбухиева Күні: Сабақ №19-20 Сынып: Қатысушылар саны: - Қатыспағандар саны: - Сабақтың тақырыбы Идеал газдың ішкі энергиясы. Изопроцестердегі газдың жұмысы Сабақтың мақсаты физикалық шама, заң ұғымдарын қайталау, өз бетімен есеп шығарғанда қажетті формуланы қолдана білу Сабақтың барысы Сабақтың кезеңі/ уақыт Педагогтің әрекеті Оқушының әрекеті Бағалау Ресурст ар Сабақтың басы Оқушылармен амандасып, түгелдеу. Ынтмақтастық атмосферасын қалыптастыру. Оқушылар амандасып, сабаққа назар аударады Сабақтың ортасы 1. 240 г О2 оттегіні 100К-ге дейін суытқанда оның ішкі энергиясы қалай өзгереді? m = 0,24 кг 5 m ∆Т =100К ∆U = _____ R∆Т = 2 М = 32 . 10 -3 кг/моль М R = 8,31 Дж/(моль. К) 0,24 кг . 8,31 Дж/(моль. К) . 100К ∆U = __________________________________________ = 15,58 кДж; ∆U-? 32 . 10 -3 кг/моль Газдың ішкі энергиясы 15,58 кДж-ге азайды. 2. 280К температурада қысымы 4 . 10 5 Па ҚБ «Екі жұлдыз, бір тілек»
газ 0,1 м3 көлемді алады. Газдың көлемін арттыра отырып, тұрақты қысымда 420Кге дейін қыздыру үшін қандай жұмыс атқарылуы керек? Т1 = 280К А = Р ∆V = Р (V2 – V1) изобаралық процесте V1 : V2 = Т1 : Т2 , осыдан Р1 = 4 . 10 5 Па V1 Т2 V1 (Т2- Т1) Р1 V1 (Т2- Т1) V1= 0,1 м3 V2 = __________ және ∆V = __________ олай болса А = ____________________: Т2 = 420К Т1 Т1 Т1 А-? 4 . 10 5 Па . 0,1 м3 . (420К - 280К) А = _______________________________________________ = 20 кДж; 28 0К Нұсқа 6.2 1. СО2 көмірқышқыл газдың бір килограмының температурасын 268К-нен 400К-ге дейін арттырды. Газдың көлемін арттыру үшін атқарылатын жұмысты анықта. m = 1 кг Изобаралық процесс болғандықтан А = Р ∆V Т1 = 268К Т2 = 400К m m М = 44 . 10 -3 кг/моль А = ________ R∆Т; Газдың ішкі энергиясының өзгеруі: ∆U = 3 _____ R∆Т = 3А; R = 8,31 Дж/(моль. К) М М 1 кг . 8,31 Дж/(моль. К) . (400К-268К) А-? ∆U-? А = _______________________________________________ = 24,93 кДж; 44 . 10 -3 кг/моль ∆U =3. 24,93 кДж =74,79 кДж; 2. Идеал газдың Т0 температура кезіндегі көлемі V0. Массасын өзгертпей тұрақты қысым кезінде газ көлемін 2 есе ҚБ «Дескрипт ор» әдісі Өзін-өзі бағалайды
арттырады. Газ температурасы қалай өзгереді? Ж: Изобаралық процесс, көлем температураға тура пропорционал, демек, температура да екі есе артады: Т = 2Т0; Нұсқа 6.3 1. О2 оттегіні 200К изобаралық қыздырып, көлемін арттыру үшін 25 кДж жұмыс атқарылады. Оттегінің массасын анықта. m ∆Т = 200К Изобаралық процесс үшін жұмыстың формуласы: А = ________ R∆Т; А = 2,5 . 104 Дж М А М М = 32 . 10 -3 кг/моль m = ________ ; R = 8,31 Дж/(моль. К) R∆Т 32 . 10 -3 кг/моль. 2,5 . 104 Дж m-? m = ________________________________________ = 0,481 кг; 8,31 Дж/(моль. К) . 200К 2. Температурасын 200К-ге дейін төмендетсе 4 моль бір атомды идеал газдың ішкі энергиясы қалай өзгереді? ν = 4 моль Бір атомды идеал газдың ішкі энергиясының өзгеруі: ∆Т = 200К 3 R = 8,31 Дж/(моль. К) ∆U = ____ ν R∆Т; ∆U = 1,5 . 4 моль. 8,31 Дж/(моль. К) . 200К = 9,972 Дж; 2 ∆U-? Нұсқа 6.4 1. Массасы 160 г оттегі изобаралық 100Кге дейін қыздырылады. Газдың көлемін арттыру және ішкі энергиясын өзгертетін жұмысты анықта. m m = 0,16 кг Изобаралық процесс болғандықтан А = Р ∆V; А = ________ R∆Т; ∆Т = 100К М
М = 32 . 10 -3 кг/моль Екі атомды идеал газдың ішкі энергиясының өзгеруі: 5 m А-? ∆U-? ∆U = ___ _____ R∆Т = 2,5 А; 2 М 0,16 кг . 8,31 Дж/(моль. К) . 100К А = ___________________________________________ = 4,155 кДж; ∆U = 10,39 кДж; 32 . 10 -3 кг/моль 2. 5кг NH3 аммиактың температурасы 340К тең болса, онда ішкі энергиясын анықта. m = 5кг Көпатомды идеал газдың ішкі энергиясы: М = 17 . 10 -3 кг/моль m Т = 340К U = 3 ___ RТ; R = 8,31 Дж/(моль. К) М 3 . 5кг . 8,31 Дж/(моль. К) . 340К U-? U = _________________________________________ = 24,93 . 10 5 Дж = 2,5 МДж 17 . 10 -3 кг/моль Нұсқа 6.5 1. 10 кг NH3 аммиактың температурасы 358К-нен 273К-ге суытылған кездегі ішкі энергиясының өзгеруін анықта. m = 10 кг Көпатомды идеал газдың ішкі энергиясы: ∆Т = 85К m М = 17 . 10 -3 кг/моль U = 3 ___ RТ; Көпатомды идеал газдың ішкі энергиясының өзгеруі R = 8,31 Дж/(моль. К) М мына формуламен анықталады: ∆U-? m
∆U = 3 ___ R ∆Т; М 3 . 10 кг . 8,31 Дж/(моль. К). 85К ∆U = _________________________________________________ = 1,247 МДж. 17 . 10 -3 кг/моль Газдың ішкі энергиясы 1,247 МДж-ға азаяды. 2. 0,56 кг N2 азотты 370К температураға дейін қыздырып, көлемін арттыру үшін 16,62кДж жұмыс істелсе, онда бастапқы температурасы қандай болғаны? m = 0,56 кг m Т2 = 370К Изобаралық процестегі газ жұмысы: А = ________ R∆Т; осыдан А = 16,62. 10 3 Дж М М = 28. 10 -3 кг/моль М А М А R = 8,31 Дж/(моль. К) ∆ Т = ________; Т1 = Т2 - ∆ Т, Т1 = Т2 - ________; m R m R Т1-? 28. 10 -3 кг/моль . 16,62. 10 3 Дж Т1 = 370К - _________________________________________ = 270К 0,56 кг . 8,31 Дж/(моль. К) Нұсқа 6.6 1. О2 оттегінің 960 грамын 80К суыту үшін ішкі энергиясын қаншаға азаяды? m = 0,96 кг М = 32 . 10 -3 кг/моль Екі атомды идеал газдың ішкі энергиясы: ∆Т = 80К R = 8,31 Дж/(моль. К) m 5 5 . 8,31 Дж/(моль. К) . 80К ∆U = ___ ___ R ∆Т; ∆U = _______________________________ = 49,86 кДж ∆U-? М 2 2 Газдың ішкі энергиясы 49,86 кДж азаяды. 2. 3 . 10 5 Па қысымда, изобаралық процесте көлемі 3есе артты. Көлемін ұлғайту үшін 12,9 кДж жұмыс атқарады. Газдың бастапқы көлемін анықта.
V2 = 3 V1 А Р = 3 . 10 5 Па А = Р ∆V = Р(V2 - V1) = Р(3V1 - V1) = 2РV1; V1= ___ ; А = 12,9 . 10 3 Дж 2Р V1-? V1= 2,15 . 10 -2 м 3 Сабақтың соңы Кері байланыс: « + , — , қызықты» әдісі 1. Мен мынаны білдім….. 2. Маған қызық болғаны….. 3. Маған қиын болғаны…… Пікір жазылған парақтарға өз ойларын жазып, сабаққа кері байланыс береді Стикер Бөлім: Термодинамика негіздері Педагогтің аты-жөні А.Сарбухиева Күні: Сабақ №21-22 Сынып: Қатысушылар саны: - Қатыспағандар саны: - Сабақтың тақырыбы Жылулық және механикалық процестердегі дененің ішкі энергиясының өзгеруі. Термодинамика және оны изопроцестерге қолдану. Адиабаталық процесс Сабақтың мақсаты физикалық шама, заң ұғымдарын қайталау, өз бетімен есеп шығарғанда қажетті формуланы қолдана білу Сабақтың барысы Сабақтың кезеңі/ уақыт Педагогтің әрекеті Оқушының әрекеті Бағалау Ресурст ар Сабақтың басы Оқушылармен амандасып, түгелдеу. Ынтмақтастық атмосферасын қалыптастыру. Сабақ тақырыбы, сарамандық жұмыстың мақсатымен таныстырылады. Оқушылар амандасып, сабаққа назар аударады Сабақтың ортасы 1. 283К температурадағы 200кг суды 373К температураға көтеріп, араласқан судың температурасынан 310К алу үшін қанша су қосу керек? Т1 = 283К Т2 = 373К Энергияның сақталу заңының негізінде жылу балансының теңдеуін құрамыз. m = 200кг Ө = 310К Qтолық = Qберілген ; m1 (Ө - Т1) ҚБ: Мұғалім тарапынан жүретін бағалау «Ауызша мадақтау Таратпа материа лдар Стикер қағаздар ы
сm1 (Ө - Т1) = сm2 (Т2 - Ө); осыдан m2 = _____________________ m2-? Т2 - Ө 200кг . 27К m2 = ________________ = 85,7 кг. 63К 2. Изохоралық процесте газға 4 . 10 10 Дж жылу берілді. Газдың ұлғаюына қарай ішкі энергияны және жұмыстың өзгеруін есепте. Q = 4 . 10 10 Дж Термодинамиканың Iші заңы бойынша: Q = ∆U + А, изохоралық процесте V = 0, V = const сондықтан А = Р ∆V = 0, олай болса ∆U = Q, ∆U = 4 . 10 10 Дж; 4 . 10 10 Дж жылу есебінен ішкі энергиясы артады. ∆U-? А-? 3. Изобаралық ұлғаю кезінде 20 г сутегінің көлемі екі есе ұлғайды. Газдың бастапқы температурасы 300К. Газға берілген жылу мөлшерін, ішкі энергияның өзгеруін, газ ұлғайғандағы атқарылған жұмысты анықта. m = 2. 10 -2 кг Газ күйінің өзгеруі ол изобаралық процесс. V2 Т1 V2 =2 V1 V1 : V2 = Т1 : Т2, осыдан Т2 = ___________ = 2 Т1= 600 К М = 2. 10 -3 кг/моль V1 Т1 = 300К m R = 8,31 Дж/(моль. К) Газдың ұлғаю жұмысы: А = ________ R∆ Т ; ∆Т = Т2 - Т1= 300 К; М А-? ∆U-? Q-? 2 . 10 -2 кг . 8,31 Дж/(моль. К) . 300 К А = ________________________________________________ = 24,93 кДж. 2 . 10 -3 кг/моль 5 m Екі атомды газдың ішкі энергиясының өзгеруі: ∆U = ________ R∆ Т = 2,5 А, ∆U = 62,325 кДж; 2 М Газға берілген жылу мөлшері, Q = ∆U + А, Q = 62,325 кДж +24,93 кДж =87,255 кДж. Нұсқа 7.2 1. Саяно-Шушинск ГЭС –де құлап аққан ҚБ: Мұғалім тарапынан жүретін бағалау «Ауызша мадақтау
судың биіктігі 222 м. Егер судың потенциалдық энергиясының 30%-і оны жылытуға кететін болса, онда құлап аққан судың температурасы қаншаға көтеріледі. h = 222 м Құлап аққан судың потенциалдық энергиясы кинетикалық және ішкі η = 0,3 энергияға ауысады, олай болса Еп → Ек +∆U. Есептің шарты бойынша с = 4200 Дж/(кг. К) η m g h = с m∆ Т, осыдан g = 9,8 м/с2 η g h 0,3 . 9,8 м/с2 . 222 м ∆ Т = _________: ∆ Т = __________________________ = 0,155 К ∆ Т-? с 4200 Дж/(кг. К) 2. Адиабаталық процесс кезінде газ 5 . 10 6 Дж жұмыс істеді. Ішкі энергиясы қалай өзгерді? Газға не болды? (қызды ма әлде суыды ма?) А = 5. 10 6 Дж Адиабаталық процестегі термодинамиканың I-ші заңы бойынша: Q = 0 0 = ∆U + А осыдан, ∆U = - А; ∆U = - 5 . 10 6 Дж Газдың ішкі энергиясы - 5 . 10 6 Дж азаяды, газ суынады. ∆U-? 3. Көмірқышқыл газы СО2 –нің төрт молі 100К тұрақты қысымда қыздырылған. Газдың ішкі энергиясының өзгеруін, жұмыстың ұлғаюын және жылу мөлшерін анықта. ν = 4 моль А = νR∆ Т Р = const ∆U = 3 νR∆ Т = 3 А; Т = 100К Q = ∆U + А = 4 А; R = 8,31 Дж/(моль. К) А = 4 моль. 8,31 Дж/(моль. К) . 100К = 3324 Дж = 3,324 кДж ∆U = 3 . 3,324 кДж = 9,972 кДж; А-? ∆U-? Q-? Q = 4 . 3,324 кДж = 13,296 кДж. Нұсқа 7.3 1. 0,6 кг қорғасынды температурасы 300К,
массасы 3 кг суға батырған кезде ол 2К көтерілді. Бастапқы температурасын анықта. m0 = 0,6 кг Энергияның сақталу заңына сәйкес жылу балансының теңдеуін с0 = 250 Дж/(кг. К) жазамыз: mсу = 3 кг Qтолық = Qберілген ; ссу = 4200 Дж/(кг. К) Ө = Тсу + ∆ Т = 302К Тсу = 300К с0 m0 (Т0 - Ө) = ссу mсу ∆ Т; ∆ Т = 2К сс у mсу ∆ Т Т0 = ______________________ + Ө Т0-? с0 m0 4200 Дж/(кг. К) . 3 кг . 2К Т0 = ____________________________________ + 302К = 470К 250 Дж/(кг. К) . 0,6 кг 2. Баяу изотермиялық процесте газға 8. 10 6 Дж жылу берілді. Газ қандай жұмыс істеді? Көлемі қалай өзгерді? Q = 8. 10 6 Дж Температура тұрақты болғанда ∆Т = 0, ∆U= 0; Q = ∆U + А Т = const Q = А = 8 . 10 6 Дж Көлем ұлғаю нәтижесінде баяу изотермиялық процесте жылу берілу нәтижесінде газ жұмыс істейді. А-? 3. Екі атомды газға 14 кДж жылу берілген. Тұрақты қысымда газ ұлғаяды. Ішкі энергияны өзгертудегі және газды ұлғайтудағы атқарылған жұмысты тап. Q = 14 к Дж Р = const Газ екі атомды болғандықтан термодинамиканың I-ші заңы бойынша: 5 m m 7 m 7 А-? ∆U-? Q = ∆U + А = _________ R∆ Т + ______ R∆ Т = ________ R∆ Т = _____А
осыдан, 2 М М 2 М 2 2 Q 5 5 Q А = ______; ∆U = ____А = ______ ; А = 4 кДж; ∆U = 10кДж; 7 2 7 Нұсқа 7.4 1. Массасы 20 кг, 4 тонналы, жылдамдығы 6 м/с бу балғасы 10 рет ұрған кезде детальді қыздыру үшін 50% кинетикалық энергиясы кетсе, онда болаттан жасалған детальдің температурасы қаншаға артады? mболат = 20 кг Балғаның кинетикалық энергиясы болат детальді ұрған моментте сболат = 4,6. 10 2 Дж/(кг. К) балғаның ішкі энергиясына айналды және детальді деформациялау n = 10 үшін жұмыс жасалды, олай болса: mбалға = 4 . 10 3 кг υ = 6 м/с Ек → ∆Uбалға + ∆Uболат + А η = 0,5 Есептің шарты бойынша, ∆Uболат = η n Ек Жылу балансының теңдеуін құрып одан ∆ Т тапсақ: ∆ Т-? η n mбалға υ 2 η n mбалға υ 2 с болат mболат ∆ Т = __________________ ; ∆ Т = ________________________ ; 2 2 с болат mболат 0,5 . 10 . 36 м2 /с2 . 4 . 10 3 кг ∆ Т = _________________________________________ = 39,13К 2 . 4,6. 10 2 Дж/(кг. К) . 20 кг 2. 8 . 10 4 Дж жылу бере отырып, газ 2 . 10 5 Дж жұмыс атқарды. Газдың ішкі энергиясының өзгеруі неге тең? Газға не болады ( суиды ма, қызады ма)? Q = 8 . 10 4 Дж Q = ∆U + А осыдан ∆U = Q - А А = 2 . 10 5 Дж ∆U = (8 . 10 4 - 2
. 10 5 ) Дж = 2 . 10 4 (4 - 10)Дж = - 6 . 10 4 Дж ∆U-? Газдың ішкі энергиясы 4. 10 4 Дж-ға азаяды, газ суиды. 3. Біратомды газ изобаралық ұлғаюы кезінде атқарылған жұмыс оның көлемін 50кДж ұлғайтқан.Осы газдың ішкі энергиясының ұлғаюын және жылу мөлшерін есепте. А = 50 . 10 3 Дж Р = const 3 m 3 ∆U = _________ R∆ Т = ______А; ∆U-? Q-? 2 М 2 3 ∆U = _____50 . 10 3 Дж = 75 кДж 2 Термодинамиканың I-ші заңы бойынша Q = ∆U + А, Q = 2,5 А = 125 кДж; Нұсқа 7.5 1. Массасы 0,5 кг, 1073К дейін қыздырылған болат детальді массасы 10 кг, температурасы 288К суға салды. Болаттан жасалған детальдің температурасы қанша градусқа дейін төмендеді? Т1= 1073К mболат = 0,5 кг Энергияның сақталу заңына сәйкес жылу балансының теңдеуін жазамыз. сболат = 460 Дж/(кг. К) сболат mболат Т1 + ссу mсу Т2 mсу = 10 кг Ө = ___________________________________ ; Т2 = 288К сболат mболат + ссу mсу ссу = 4200 Дж/(кг. К) Ө-? 460 Дж/(кг. К) . 0,5 кг . 1073К + 4200 Дж/(кг. К) . 10 кг . 288К 12 342 790К Ө = _________________________________________________________ ______________________ = _____________________ = 292,3К 460 Дж/(кг. К) . 0,5 кг + 4200 Дж/(кг. К) . 10 кг 42 230
2. Адиабаталық процесс кезінде ∆А = -3 . 10 9 Дж. Бұл жағдайда газдың ішкі энергиясы қалай өзгереді? Газ суиды ма, қызады ма? ∆А = -3 . 10 9 Дж Адиабаталық процестегі термодинамиканың I-ші заңы бойынша Q = 0 0 = ∆U + А; ∆U = - А = - (- 3 . 10 9 Дж) = 3 . 10 9 Дж ∆U-? Газдың ішкі энергиясы 3 . 10 9 Дж артты, газ қызады. 3. СО2 көмірқышқыл газына 40кДж жылу берілген. Изобаралық ұлғаю кезінде газдың көлемін ұлғайтуға және ішкі энергиясын өзгертуге кеткен энергияның шығынын есепте. Q = 40 кДж Изобаралық процестегі газдың жұмысы: Р = const m А = Р∆ V= _______ R∆ Т. А-? ∆U-? М Үш атомды идеал газдың ішкі энергиясы: ∆U = 3 Р∆ V = 3 А; Термодинамиканың I-ші заңы бойынша: Q = ∆U + А = 3 А + А = 4 А; Q 40 кДж Осыдан А = _____ ; А = ___________ = 10 кДж; ∆U = 30 кДж; 4 4 Нұсқа 7.6 1. Массасы 10 т, 28,8 км/сағ жылдамдықпен автомобиль қозғалды және тежеп тоқтады. Егер тежеген кезде барлық кинетикалық энергиясы ішкі энергияға айналса, онда қанша жылу бөлінгені? m = 104 кг Автомобиль тежеген кезде оның барлық кинетикалық энергиясы ішкі энергияға υ = 6 м/с айналады, о.б. Ек=∆U ∆U-? Q-? m υ2 104 кг . 64 м2 /с2 ∆U= Ек= ___________ = 10 кДж; ∆U= Ек= ___________________ = 320 кДж. 2
2 2. Газ изобаралық ұлғаю кезінде көлемін 2м3 үлкейте отырып, Р=6 . 10 5 Па жұмыс істеді. Ұлғаю процесі кезінде газға 4 . 10 7 Дж жылу берілді. Газдың ішкі энергиясын есептеп, оның суынғанын не қызғанын анықтау керек. Р= 6 . 10 5 Па ∆U= Q-А= Q- Р∆V; Q= 4 . 10 7 Дж ∆U= 4 . 10 7 Дж - 6 . 10 5 Па . 2м3 = 3,88. 10 7 Дж. ∆V= 2м3 Газдың ішкі энергиясы 3,88. 10 7 Дж ұлғайып, қызады. ∆U-? 3. 10 5 Па қысымда екі атомды газдың көлемі изобаралық ұлғайып 5м3 болды. Осы газға берілген жылу мөлшерін, ішкі энергиясының өзгеруін, жұмысты анықта. Р=10 5 Па А= Р∆V; А= 5 . 10 5 Дж 5 ∆V= 5м3 Екі атомды газдың ішкі энергиясы: ∆U= ____ А= 2,5. 5 . 10 5 Дж=12,5 . 10 5 Дж ∆U-? А-? 2 Q-? Q= ∆U + А=3,5 А=17,5 . 10 5 Дж. Сабақтың соңы Кері байланыс: «Көңіл күй букеті» әдісі Оқушылар гүлдерді вазаға қояды. Ваза суреті плакатқа салынған. Сабақтағы жұмысын бағалай отырып, әр оқушы аты жазылған стикер-гүлді вазаға бекітуі қажет. Қызыл түс – проблема бар, көмек қажет. Сары түс – барлығы түсінікті емес. Жасыл түс – барлығы жақсы. Пікір жазылған парақтарға өз ойларын жазып, сабаққа кері байланыс береді Стикер
Бөлім: Термодинамика негіздері Педагогтің аты-жөні А.Сарбухиева Күні: Сабақ №23-24 Сынып: Қатысушылар саны: - Қатыспағандар саны: - Сабақтың тақырыбы Қайтымды және қайтымсыз жылулық процестер. Термодинамиканың екінші бастамасы. Термодинамика жүйесіндегі газ күйінің өзгеруінің жабық циклы Сабақтың мақсаты физикалық шама, заң ұғымдарын қайталау, өз бетімен есеп шығарғанда қажетті формуланы қолдана білу Сабақтың барысы Сабақтың кезеңі/ уақыт Педагогтің әрекеті Оқушының әрекеті Бағалау Ресурст ар Сабақтың басы Оқушылармен амандасып, түгелдеу. Ынтмақтастық атмосферасын қалыптастыру. Сабақ тақырыбы, мақсатымен таныстырылады. Оқушылар амандасып, сабаққа назар аударады Сабақтың ортасы 1. V, Р координат осінде газ күйінің өзгеруінің сземасын сыз: 1 (V4, Р1) изобара - 2 (V2, Р1) адиабата – 3 (V1, Р3) изохора - 4 (V1, Р4) изобара – 5 (V3, Р4) адиабата - 6 (V4, Р2) изохора - 1 (V4, Р1), егер V1< V2< V3< V4 және Р1< Р2< Р3< Р4 Ж: Суретте жабық цикл кескінделген Р,Па 4 5 6 3 1 2 1 V,м3 0 2. Салынған жабық цикл негізінде сұрақтарға жауап бер: а) Бұл қандай цикл – тура ма, кері ме? Неге? б) Стрелкамен көрсетілген бағыт бойынша процестерді ата в) Қандай процестерде газ оң жұмыс атқарады? Теріс жұмыс? Ешқандай жұмыс атқармайды? Ж: а) жабық цикл тура, дене күйінің тізбекті өзгеруі сағат тілінің бағытымен бағыттас б) процестер: 1-2- изобаралық суыну, 2-3- адиабаталық сығылу, 3-4- изохоралық қызу, 4-5- изобаралық қызу, 5-6- адиабаталық ұлғаю, 6-1- изохоралық суыну. в) Газ мына процестерде оң жұмыс атқарады: 4-5, 5-6; теріс жұмыс атқарады: 1- ҚБ «Көршіңді бағала» әдісі Оқушылар бір-бірінің тапсырмал арын оқып тексереді, ұсынылған дұрыс жауаппен бір – бірінсалыс тырады Қосымш а материа л
2,2-3; жұмыс атқармайды: 3-4, 6-1. Нұсқа 8.2 1. Газ өзгерсінің жабық циклы яғни екі адиабаталық, бір изохоралық және бір изобаралық күйден тұратын процестер кескінделген. V, Р параметрлерін анықта Р,Па 3 2 1 4 V,м3 Ж: Газ күйінің параметрлері: 1 (V2, Р1); 2 (V1, Р2); 3 (V1, Р3); 4 (V3, Р1). 2. Қарастырылған жабық цикл негізінде сұрақтарға жауап бер: а) Бұл қандай цикл – тура ма, кері ме? Неге? б) Стрелкамен көрсетілген бағыт бойынша процестерді ата в) Қандай процестерде газ оң жұмыс атқарады? Теріс жұмыс? Ешқандай жұмыс атқармайды? Ж: а) жабық цикл тура, дене күйінің тізбекті өзгеруі сағат тілінің бағытымен бағыттас б) процестер: 1-2- адиабаталық сығылу, 2-3- изохоралық қызу, 3-4-адиабаталық ұлғаю, 4- 1- изобаралық суыну. в) А=S(V1 - 3 – 4 - V3 - V1); - А=S(V3 - 4 – 1 – 2 – V1 – V3); АЦ=S(3 – 4– 1 – 2 – 3); Нұсқа 8.3 1. V, Ркоординат осіне тұйық циклдегі газ күйінің өзгеру схемасын төмендегі суретті пайдаланып, сызу керек: 1 (V3, Р2) изохора; - 2 (V3, Р1) изобара; - 3 (V2, Р1) изотерма – 4 (V1, Р2) изобара - 1 (V3, Р2), егер V1< V2< V3 және Р1< Р2 болса ҚБ «Баспарма қ» әдісі
Ж: Р,Па 4 1 3 2 V,м 3 0 2. Қарастырылған жабық цикл негізінде сұрақтарға жауап бер: а) Бұл қандай цикл – тура ма, кері ме? Неге? б) Стрелкамен көрсетілген бағыт бойынша процестерді ата в) Қандай процестерде газ оң жұмыс атқарады? Теріс жұмыс? Ешқандай жұмыс атқармайды? Ж: а) жабық цикл тура, дене күйінің тізбекті өзгеруі сағат тілінің бағытымен бағыттас б) процестер: 1-2- изохоралық суыну, 2-3- изобаралық суыну, 3-4-изотермиялық суыну, 4-1- изобаралық қызу. в) А=S(V1 - 4 – 1 - V3 - V1); - А=S(V3 -2 – 1 – 3 – 4-V1 – V3); АЦ=S(4– 1– 2 – 3 – 4). Нұсқа 8.4 1. Р,Па 1 4 2 3 V,м3 Көрсетілген сурет бойынша тұйық циклдағы Р V газ күйінің өзгеруінің параметрлерін анықта. Ж: Газ күйінің өзгеруі: 1 (V1, Р4), 2 (V1, Р3), 3 (V2, Р1), 4 (V2, Р2). 2. Қарастырылған жабық цикл негізінде сұрақтарға жауап бер: а) Бұл қандай цикл – тура ма, кері ме? Неге? б) Стрелкамен көрсетілген бағыт бойынша процестерді ата в) Қандай процестерде газ оң жұмыс атқарады? Теріс жұмыс? Ешқандай жұмыс атқармайды?
Ж: а) жабық цикл кері, дене күйінің тізбекті өзгеруі сағат тіліне қарама-қарсы бағытталған б) процестер: 1-2- изохоралық суыну, 2-3- адиабаталық ұлғаю, 3-4-изохоралық қызу, 4- 1- адиабаталық сығылу. в) А=S(V1 - 2 – 3 – V2 - V1); - А=S(V2 -3 – 4 – 1 – 4-V1 – V2); АЦ= - S(3– 4– 1 – 2 – 3). Нұсқа 8.5 1. V, Р координат осінде тұйық циклдегі газ күйінің өзгеру схемасын төмендегі суретті пайдаланып, сызу керек: 1 (V1, Р3) изохора; - 2 (V1, Р2) адиабата; - 3 (V2, Р1) изохора – 4 (V2, Р2) адиабата - 1 (V1, Р3), егер V1< V2 және Р1< Р2< Р3 болса Р, Па 1 Ж: 2 4 3 V, м 3 2. Қарастырылған №1 есептегі суреттегі жабық цикл негізінде сұрақтарға жауап бер: а) Бұл қандай цикл – тура ма, кері ме? Неге? б) Стрелкамен көрсетілген бағыт бойынша процестерді ата в) Қандай процестерде газ оң жұмыс атқарады? Теріс жұмыс? Ешқандай жұмыс атқармайды? Ж: а) жабық цикл кері, дене күйінің тізбекті өзгеруі сағат тіліне қарама-қарсы бағытталған б) процестер: 1-2- изохоралық суыну, 2-3- адиабаталық ұлғаю, 3-4-изохоралық қызу, 4- 1- адиабаталық сығылу. в) А=S(V1 - 2 – 3 – V2 - V1); - А=S(V2 -3 – 4 – 1 – 4-V1 – V2); АЦ= - S(3– 4– 1 – 2 – 3). Сабақтың соңы Кері байланыс: «Білім қоржыны» Пікір жазылған парақтарға өз ойларын жазып, сабаққа кері байланыс береді
Бөлім: Термодинамика негіздері Педагогтің аты-жөні А.Сарбухиева Күні: Сабақ №25-26 Сынып: Қатысушылар саны: - Қатыспағандар саны: - Сабақтың тақырыбы Жылу машинасының жұмыс істеу принципі. Карно циклі. Жылу қозғалтқышының пайдалы әсер коэффициенті Сабақтың мақсаты физикалық шама, заң ұғымдарын қайталау, өз бетімен есеп шығарғанда қажетті формуланы қолдана білу Сабақтың барысы Сабақтың кезеңі/ уақыт Педагогтің әрекеті Оқушының әрекеті Бағалау Ресурст ар Сабақтың басы Жағымды атмосфера қалыптастыру. Оқушылар ортаға шығып, сағат тілі бағыты бойынша бірбірлеріне комплимент айтады. Сабақтың тақырыбы анықталады. Оқу мақсаттары мен бағалау критерийлері жарияланады. Оқушылар амандасып, сабаққа назар аударады Сабақтың ортасы 1. Жылытқыш пен суытқыштың температурасы 1500 К және 300 К тең. Жылу машинасының пайдалы әсер коффициентін анықта? Т1= 1500 К Т1- Т2 1500 К300 К Т2= 300 К η = _________ ; η = ___________________ = 0,8; η = 80℅ Т1 1500 К η-? 2. Жылу қозғалтқышындағы жұмыстық денелердің (бу, жылу бөлетін өнімдер) қызметі қандай? Ж: жылу машинасының жұмыстық денесінің қызметі бұл қыздырғыштан алған жылудың біраз бөлігін механикалық энергияға айналдыратын, қалған бөлігін суытқышқа беретін термодинамикалық жүйе. Жұмыстық дене ұлғайғанда механикалық жұмыс істеледі. 3. Жылу машинасының пайдалы әсер коэффициенті 1-ге не 100℅-ға тең болуы мүмкін бе? Ж: Суытқыштың температурасы 0 К–ге тең болған жағдайда жылу машинасының пайдалы әсер коэффициенті 1-ге не 100℅-ға тең болуы мүмкін, бірақ іс-жүзінде оны жүзеге асыруға болмайды. Сондықтан жылу машинасының пайдалы әсер коэффициенті 1-ден кіші және 100℅-дан кем болады. ҚБ «Тексеру парағы» Оқушылар бір-бірінің жұмыстар ын берілген депскрипт ор арқылы дұрыс орындалуы н тексереді Қосымш а мәтін
Нұсқа 9.2 1. Жұмыстық дене қыздырғыштан 1,1. 107 Дж жылу алып, 9,5 . 106 Дж жылуды суытқышқа береді. Жылу машинасының пайдалы әсер коэффициентін анықта. Q1 = 1,1. 107 Дж Q2 – Q1 9,5 . 106 Дж - 1,1. 107 Дж Q2 = 9,5 . 106 Дж η = _________ ; η = ____________________________________ = 0,136; η = 13,6℅ Q1 1,1. 107 Дж η-? 2. Жылу қозғалтқышындағы қыздырғыштың қызметі қандай? Ж: Жылу қозғалтқышында көбірек қызған денеден (қыздырғыштан) азырақ қызған денеге (суытқышқа) жылу өту процесінде ішкі энергия есебінен механикалық жұмыс істеледі. Егер жылу машинасы тұйық цикл бойынша үздіксіз жұмыс істесе, онда жұмыстық дене әр цикл сайын өзінің ішкі энергиясын қыздырғыштан алып, толықтырып отырады. Жылу қозғалтқышындағы қыздырғыштың қызметі жұмыстық денені үздіксіз ішкі энергиямен толықтырады. Жұмыстық денені шығындалатын ішкі энергиямен толықтырып, отырмаса онда жылу қозғалтқышы жұмыс істемейді. 3. Бу турбинасындағы жұмыстық денедегі не қыздырғыш пен суытқыш болып табылады? Ж: Ракета қоғалтқышында - қыздырғыш отынның жану камерасы, жұмыстық дене – жанатын отын өнімдері, суытқыш - жылу қоғалтқышы қозғалатын орта болып табылады Нұсқа 9.3 1. Жылу машинасының ең үлкен пайдалы әсер коэффициенті 35℅. Егер суытқыштың температурасы 585 К болса, онда қыздырғыштың температурасы қандай болғаны? ηmax = 0,35 Т1- Т2 Т2 585 К Т2= 585 К Мына формуладан: η = _________ ; Т1-ді тапсақ: Т1 = ________; Т1 = __________ = 900 К Т1 1- ηmax 1-0,35 Т1-? ҚБ. «20 секунд». Топтарды ң бірін-бірі бағалауы. 1-топ 2- топты, 2- топ 3- топты, 3- топ 1- топтың жұмысын бағалайды. Топ жұмысын 20 секунд ішінде дескрипто рға сәйкес пікір білдіреді. Қосымш а үлестірм елі материа лдар,
2. Жылу машинасы Карно циклы бойынша жұмыс істейді. Бір циклде машинаның жұмыстық денесі қыздырғыштан 1200 Дж жылу алып, 500 Дж механикалық жұмыс істей отырып, суытқышқа 800 Дж жылу берді. Осындай жылу машинасы жұмыс істей ала ма? Жоқ болса, онда есептің шартында қандай физикалық қателер кеткен. Q1 = 1200 Дж Энергияның сақталу және айналу заңы бойынша мына теңдік орындалады: Q2 = 800 Дж А= Q1- Q2 А= 500 Дж Осыны тексерейік: 500 Дж ≠ 1200 Дж - 800 Дж Осындай жылу Мұндай жылу машинасы жұмыс істей алмайды, себебі есептің шарты бойынша энергияның сақталу және айналу заңы орындалмайды. машинасы жұмыс істей ала ма? 3. Іштен жану қозғалтқышында не қыздырғыш, жұмыстық дене, суытқыш болып табылады? Ж: Іштен жану қозғалтқышында қыздырғыш – отын жанатын цилиндр, жұмыстық дене - жанатын отын өнімдері, суытқыш – қозғалтқыштың жұмысы жүзеге асатын орта болып табылады. Нұсқа 9.4 1. Жылу машинасының ең үлкен пайдалы әсер коэффициенті 45℅. Егер қыздырғыштың температурасы 820 К болса, онда суытқыштың температурасы қандай болғаны? ηmax = 0,45 Т1= 820 К Т1- Т2 η = _________ ; Т2-ні тапсақ: Т2 = Т1 – (1- ηmax ); Т2-? Т1 Т2 = 820 К – (1- 0,45) = 461 К 2. Автомобиль қозғалтқышының пайдалы әсер коэффициенті ыстық әлде суық кезде көп пе? Ж: Жылу қозғалтқышында қыздырғыштың температурасы жоғары, ал суытқыштың температурасы төмен болғанда пайдалы әсер коэффициенті көп болады. Автомобиль қозғалтқышының пайдалы әсер коэффициенті ыстық әлде суық кезде көп пе деген сұрақтың жауабын қорыта айтсақ, суық кезде автомобиль қозғалтқышының пайдалы әсер коэффициенті
көп болады, себебі суық кезде суытқыштың температурасы төмен болады. 3. Бу турбинасында не қыздырғыш, жұмыстық дене, суытқыш болып табылады? Ж: Бу турбинасында - қыздырғыш отынның бу камерасы, жұмыстық дене – су буы, суытқыш – бу турбинасы қозғалатын орта болып табылады. Нұсқа 9.5 1. Карно циклы бойынша жылу машинасы әр цикл сайын қыдырғыштан 2500 Дж жылу алады. Қыздырғыштың температурасы 400 К, суытқыштың температурасы 300 К тең. Бір циклдегі машинаның атқарған жұмысын, суытқышқа беретін жылу мөлшерін анықта. Q1= 2500 Дж Q1- Q2 Т1-Т2 Q2 Т2 Q1 Т2 Т1= 400 К _________ = _________; осыдан _________ = _________ және Q2 = _________ ; Т2= 300 К Q1 Т1 Q1 Т1 Т1 А-? Q2-? 2500 Дж . 300 К Q2 = _______________________ = 1875 Дж. 400 К Энергияның сақталу және айналу заңына сәйкес: А= Q1- Q2; А= 2500 Дж – 1875 Дж =625 Дж. 2. Жылу қоғалтқышында суытқыштың қызметі қандай? Ж: Жылу қозғалтқышында жұмыстық дене оның ішкі энергиясының 3. Жер атмосферасымен салыстырғанда космос кеңістігінде ракета қозғалтқышының пайдалы әсер коэффициенті артады, кемиді әлде өзгермейді ма? Ж: Космос кеңістігі вакуумда ракета қозғалтқышының пайдалы әсер коэффициенті Жер атмосферасына қарағанда көп болады. Ауа кедергісін жеңуге отынның энергиясы шығын болады, ал вакуумда ортаның кедергісі болмағандықтан ракета қозғалтқышының пайдалы әсер коэффициенті көп. Нұсқа 9.6 1. Жылу машинасы Карно циклы бойынша жұмыс істейді. Бір циклде машина 1 кДж жұмыс атқарып, 4кДж жылуды суытқышқа береді.
Машинаның пайдалы әсер коэффициентін есепте. А=1кДж Q1- Q2 А 1кДж Q2=4кДж η= ________ ; Q1 - Q2 =А және Q1== Q2 + А олай болса η= ________ η= ________ = 0,2; Q1 Q2 + А 5кДж η-? 2. Суытқыш қондырғының жұмыс істеу принципі қандай? Ж: Суытқыш қондырғыда жұмыстық дененің өзгеруіне кері айналмалы процесс пайдаланады, яғни VР координат осінде олардың тізбектелген процесі сағат тіліне қарама-қарсы бағытта өтеді. Жұмыстық дене теріс, яғни механикалық жұмыс денені суыту үшін жұмсалады. 3. Жылу қозғалтқыштарына энергия көзі ретінде мұхитты, көлді немесе атмосфералық ауаны қолдануға болмайды? Ж: Мұхиттың, көлдің немесе атмосфералық ауаның ішкі энергиясын механикалық жұмысқа айналдырып, жылу қозғалтқыштарына қолдануға болмайды себебі оның жұмыс істеу принципі термодинамиканың екінші заңының бастамасына қарама-қарсы болар еді. Термодинамиканың екінші заңы бойынша тұйық жүйеде периодты түрде ортаны суыту есебінен ішкі энергияны механикалық энергияға айналдыру мүмкін емес. Сабақтың соңы Кері байланыс: «Рефлексиялық пирамида» Пікір жазылған парақтарға өз ойларын жазып, сабаққа кері байланыс береді Стикер қағаздар ы Маңызды 1 нәрсе Сізге пайдалы 2 нәрсе Сіз үйренген 3 нәрсе
Бөлім: Сұйық және қатты денелер Педагогтің аты-жөні А.Сарбухиева Күні: Сабақ №27-28 Сынып: Қатысушылар саны: - Қатыспағандар саны: - Сабақтың тақырыбы Қаныққан бу және оның қасиеттері Сабақтың мақсаты физикалық шама, заң ұғымдарын қайталау, өз бетімен есеп шығарғанда қажетті формуланы қолдана білу Сабақтың барысы Сабақтың кезеңі/ уақыт Педагогтің әрекеті Оқушының әрекеті Бағалау Ресурст ар Сабақтың басы Оқушылармен амандасып, түгелдеу. Ынтмақтастық атмосферасын қалыптастыру. Сабақ тақырыбы, мақсатымен таныстырылады. Оқушылар амандасып, сабаққа назар аударады Сабақтың ортасы 1. 20 0 С температурадағы су буының тығыздығы 17,3 кг/м3 болса қысымын анықта. Т=293 К m ρ R Т ρ=17,3 кг/м3 РV= ________ R Т осыдан Р= ________ М=18 . 10-3 кг/моль M M R=8,31Дж/(моль. К) 17,3 кг/м3 . 8,31Дж/(моль. К) . 293 К Р= _______________________________________________ =2,34 кПа Р-? 18 . 10-3 кг/моль 2. Температура артқан сайын заттың тығыздығы азаяды. Заттың қандай күйінде температура артқан сайын тығыздығы артады. Бұл молекула-кинетикалық теорияға қарсы келмей ма? Түсіндір. Ж: Температура артқан сайын қаныққан будың қысымы артады, себебі бір мезгілде молекулалардың орташа кинетикалық энергиясы және тығыздығы (концентрациясы) артады. Будың тығыздығының артуы қосымша судан бу күйіне өткенде байқалады.(Қыздырған кезде қаныққан будың массасы артады, суытқанда - азаяды). Қаныққан будың бұл қасиеті молекула-кинетикалық теорияға қарсы келмейді, өйткені фазалық ауысу газ массасының өзгеруімен қатар жүреді. Қосымш а мәтін
3. Қаныққан бу қанықпаған буға айналу үшін қандай ішкі әсерге ұшырайды? Ж: Қаныққан бу қанықпаған буға айналуда ішкі әсерге ұшырайды: а) оның көлемі ұлғайды (қысымы азайды); б) оның температурасы көтерілді; в) бір мезгілде оның көлемі ұлғайып, температурасы көтерілді. Нұсқа 10.2 1. Температурасы 300 К, қысымы 3 . 10 4 Па қаныққан су буын сұйықтан бөліп алып, тұрақты көлемде 350 К дейін қыздырды. Осы температурадағы будың қысымын анықта. V=const Т1=300 К Су буын сұйықтан бөлгендіктен ол қанықпаған болды, ал қанықпаған булар газ Р1=3 . 10 4 Па заңдарына бағынады. Процесс изохоралық болғандықтан: Т2=350 К Р1 Т1 Р1 Т2 3 . 10 4 Па . 350 К ________ = ________ және Р2 = _________ ; Р2 = _______________________ = 3,5. 10 4 Па; Р2-? Р2 Т2 Т1 300 К 2. Зат қатты күйден сұйық күйден аттап бірден газ күйіне өте ала ма? Ж: Зат қатты күйден сұйық күйден аттап бірден газ күйіне өте алады. Қатты дененің мұндай булануы сублимация деп аталады. Сублимацияға мысалы: нафталиннің, мұздың булануы т.б. 3. Қанықпаған бу қаныққан буға айналуы үшін қандай ішкі әсерге ұшырайды? Ж: Қанықпаған бу қаныққан буға айналуда ішкі әсерге ұшырайды: а) оның көлемі кішірейеді (қысымы ұлғаяды); б) оның температурасы төмендейді; в) бір мезгілде оның көлемі кішірейіп, температурасы төмендейді. Нұсқа 10.3 1. Қаныққан су буының 1306 Па қысымда температурасы 284 К тең. Бу молекулаларының концентрациясын анықта. ҚБ «Бәрекел ді, әттегенай» әдісі ҚБ «Көршің ді бағала» әдісі
Т=284 К Газдың молекула - кинетикалық теориясының негізгі теңдеуінен: Р=1306 Па Р= n κ Т осыдан κ=1,38 . 10 -23 Дж/К n= Р / κ Т 1306 Па ; n= ______________________________ =2,8. 10 -23 м - 3 n -? 1,38 . 10 -23 Дж/К . 284 К 2. 1 с ішінде сұйықтан буға 4 . 10 8 молекула, ал будан сұйыққа 10 8 молекула өтсе, онда сұйықтың еркін бетінде қандай бу бар? Ж: Будан сұйыққа қарағанда сұйықтан буға көп молекула өтеді, сондықтан сұйықтың еркін бетінде қанықпаған бу бар. 3. Неге су отты өшіреді? Суық су не қайнаған судың қайсысы отты тез өшіреді? Неге? Ж: Ыстық денеге тиген су буланады және суынады. Ыстық денеге тиген су буланып, денені салқындатқаны сондай жану тоқтайды және денеге оттегі бармайды. Қайнаған су тез буға айналатын болғандықтан, суық суға қарағанда тез өшіреді. Нұсқа 10.4 1. Қысымы 19,92 кПа, температурасы 60 0С тең болғандағы қаныққан су буының тығыздығын тап. Т=333 К m ρ R Т Р M Р=19,92 кПа РV= ________ R Т осыдан Р= ________ ρ -ны тапсақ, онда ρ= ________ ; М=18 . 10 -3 кг/моль M M R Т R=8,31Дж/(моль. К) 19,92 . 10 3 Па . 18 . 10 -3 кг/моль ρ -? ρ= _______________________________________ = 129,6 . 10 -3 кг/м3 =130 . 10 -3 кг/м 3 8,31Д ж/(моль. К) . 333 К 2. Қаныққан будың қысымы температураға
тәуелді? Молекула-кинетикалық теория негізінде түсіндір. Ж: Газдың не будың қысымы молекулалардың жылдамдығына байланысты. Температура артқан кезде будың молекулаларының кинетикалық энергиясы және қысымы артады. Мұны кинетикалық теорияның негізгі теңдеуінен Р= n κ Т көруге болады. Температура артқанда қаныққан будың қысымымен бірге молекулалардың кинетикалық энергиясы және бу молекулаларының концентрациясы артады. 3. 1 с ішінде сұйықтан буға 3 . 10 6 молекула, ал будан сұйыққа 5. 10 7 молекула өтсе, онда сұйықтың еркін бетінде қандай бу бар? Ж: Сұйықтан буға қарағанда будан сұйыққа өтетін молекула көп, сондықтан сұйықтың еркін бетінде аса қаныққан бу бар. Ол қаныққын бу емес, өйткені сұйық пен бу фазалары динамикалық тепе-теңдікте емес. Нұсқа 10.5 1. 300К температурада қанықпаған бу су буының қысымы 1,5 кПа. Молекулалардың концентрациясын анықта. Т=300 К Газдың молекулакинетикалық теориясының негізгі теңдеуінен: Р=1,5 кПа Р= n κ Т осыдан κ=1,38. 10 -23 Дж/К Р 1,5. 10 -3 Па n= _______; n= _________________________________ = 3,62. 10 23 м -3 n-? κ Т 1,38. 10 -23 Дж/К . 300 К 2. Сұйықтың еркін бетіне сыртқы қысымды азайтса, сұйықтың булану интенсивтілігі қалай өзгереді? Ж: Сұйықтан бу фазасына өтетін молекулалар артатын болғандықтан, сұйықтың булану интенсивтілігі артады. 3. Егер: а) Ек «Еп; б) Ек»Еп; в) Ек ≈ Еп; Мұндағы Ек- молекулалардың жылулық қозғалысының кинетикалық энергиясы; Епмолекулалардың өзара әсерлесуінің потнециалдық энергиясы болса а), б), в) жағдайларында зат қандай агрегаттық
күйде болғаны? Ж: а) Қатты фаза; б) газ күйіндегі фаза; в) сұйық фаза. Нұсқа 10.6 1. Қанықпаған су буының температурасы 300 К, қысымы 1600 Па тең. Берілген температурадағы қаныққан су буының қысымы 2000 Па болады. Әр м 3 сайын қаныққан бу болуы үшін қанша судың молекуласы буға айналуы керек? Т=300 К 1м 3 қанықпаған будың молекулаларының санын n1, және Р=1600 Па қаныққан будың молекулаларының санын n2 деп белгілейік. Рқ=2000 Па κ=1,38. 10 -23 Дж/К Р Р Рқ Рқ - Р n= _______; n1= _______; n2= _______; ∆n= _______; ∆n-? κ Т κ Т κ Т κ Т 400 Па ∆n= _______________________________ = 9. 10 22 м - 3 1,38. 10 -23 Дж/К . 300 К 2. Ғимараттың төбесіне жылытқыштың астына будан оқшауланған (изоляция) қабат жабады. Ол қабаттың қызметі қандай? Ж: Ғимараттың ішіндегі су буы жеңіл болғандықтан жоғары көтеріледі де, жылытқыш қабатқа еніп оны буландырады. Жылытқыш қабат буланып, қасиеті өзгереді, ал будан оқшауланған қабат оны буланудан сақтайды. 3. Неге тұрақты температурада қаныққан будың қысымы көлемге тәуелді емес? Молекула-кинетикалық теория негізінде түсіндір. Ж: Өзгермеген температурада берілген сұйықтың қаныққан буының бірлік көлемдегі молекулалардың концентрациясы тұрақты болады. Сабақтың соңы Кері байланыс: «Бір ауыз сөз» әдісі Оқушылар стикерлерге сабақ туралы бір ғана сөз жазып, оны тақтаға жапсырады. Өз ойларын түсіндіріп береді. Пікір жазылған парақтарға өз ойларын жазып, сабаққа кері байланыс береді Стикерл ерге сабақты бағалайт ын келесі
сөздер тақтаға алдынала жазып қойылад ы: ұнады, қажет, түсінбед ім, Бөлім: Механика Педагогтің аты-жөні А.Сарбухиева Күні: Сабақ №29-30 Сынып: Қатысушылар саны: - Қатыспағандар саны: - Сабақтың тақырыбы Механика Сабақтың мақсаты физикалық шама, заң ұғымдарын қайталау, өз бетімен есеп шығарғанда қажетті формуланы қолдана білу Сабақтың барысы Сабақтың кезеңі/ уақыт Педагогтің әрекеті Оқушының әрекеті Бағалау Ресурст ар Сабақтың басы Оқушылармен амандасып, түгелдеу. Ынтмақтастық атмосферасын қалыптастыру. Оқушылар амандасып, сабаққа назар аударады Сабақтың ортасы 1 . Турист барлық уақытының алғашқы үштен бірін орманмен оңтүстікке қарай υ1=3км/сағ жылдамдықпен жүріп, одан кейін барлық жолдың үштен бірін даламен шығысқа қарай υ2 жылдамдықпен жүрді және, ақырында, қиылыспен (төте жолмен) қысқа жолмен шыққан нүктесіне қайтып оралды. Туристің орташа (жолдық) υорт жылдамдығын есептеңдер. υ2 жылдамдықтың мүмкін болатын минимал мәнін көрсетіңдер. Берілгені: Шешуі: υ1=3км/сағ --------------- υорт-? . υ2-? Белгілеулер енгіземіз: а-туристің орманмен жүріп өткен жолы, в- даламен Қосымш а материа л
жүрген жолы ( суретте көрсетілген). Сонда Пифагор теоремасы бойынша турист қиылыспен (төте жолмен) 2 1 2 2 с a b қашықтықты жүріп өтеді. Есептің шарты бойынша туристің жүрген толық жолы, S a b c 3b , осыдан c 3b b a 2b a . Сонда 4 4 , 2 2 2 2 a b b ba a , 3 4 b a c a 3 5 . Туристің орманмен жүруге кеткен уақыты, 1 1 a t . Қозғалыстың толық уақыты t арқылы белгілейік. Есептің шарты бойынша 3 1 t t . Сонда туристің орташа (жолдық) жылдамдығы км ч км ч t a t a a a t a b c 2 / 4 / 3 4 3 4 3 4 3 3 5 3 4 1 1 1 0 Осы кезде туристің даламен жүруге кеткен уақыты, 2 1 1 t t t 2t . 2 2 b t болғандықтан, км ч t a t a t b 2 / 3 2 3 2 4 3 4 1 2 2 1 2 . 2. h=44м биіктіктен тасты түсіріп алады. Екінші тасты дәл осы нүктеден вертикаль төһмен бағытталған υ0=15м/с бастапқы жылдамдықпен Δt уақыт аралығы өткен соң тастады. Егер: а) Δt=1с; б) Δt=1,2с болса, жерге құлау мезетінде екінші тас біріншіні қуып жетіп үлгере ме? Берілгені: Шешуі: h=44м Екі дене үшін қозғалыс теңдеуін жазамыз υ0=15м/с 2 2 1 1 0 gt y y ; 2 2 2 2 0 0 2 gt y y v t а) Δt=1с Мұндағы t t t 2 1 б) Δt=1,2с Соққы кезінде екі тастың координатасы бірдей болады: 1 2 y y Т/к: h1 - ? Оң жақтарын теңестіреміз: 2 2 2 2 0 0 2 1 0 gt y v t gt y ҚБ «Көршіңді бағала» Әдісі ҚБ «Екі жұлдыз, бір тілек» әдісі
2 2 2 1 2 2 0 2 gt gt v t : 2 2 2 1 2 0 gt gt t v ; 2 2 2 1 1 1 0 g t t gt t t v 2 2 2 2 1 2 1 2 1 0 1 g t t t t gt v t t ; 2 1 2 1 2 2v0 t 1 2v0t gt1 2gt t gt gt 2 2 0 1 2 1 2 0 v t gt t v t gt ; v g t v g t t t 0 0 1 2 2 Бұл уақыт бірінші тастың толық қозғалыс уақытынан аз(немесе тең) болуы керек: c g h t 3 2 1max а) t 1c ; t 1,9c 1 , яғни соқтығысады; Осы жағдайда Жер бетінен соқтығысу нүктесінің биіктігі: ì gt h y y 18,4 2 2 1 0 1 б) t 1,2c кезінде t 6,9c 1 , яғни 3с-тан үлкен. Осы кезде тастардың еркін түсуі кезінде соқтығысу болмайды. 3. Массасы 10кг жүк жоғары қозғалған лифт кабинасындағы серіппелі таразыда ілулі тұр. Лифт ұзындығы 6м жолдың екі аралас кесіндісін тұрақты үдеумен жүріп өтеді, бірінші кесіндіні 4с ішінде, ал екіншіні – 2с ішінде жүріп өтеді. Таразылардың көрсетуін анықтаңдар және оларды жүкке әсер ететін ауырлық күшімен салыстырыңдар. Берілгені: Шешуі: m = 10кг Салмақ P серіппелі таразыға түсірілген және вертикаль s = 6м төмен бағытталған.Ньютонның ІІІ- заңына сәйкес серіппе t1 = 4с тарапынан жүкке әрекет ететін күш модулі бойынша салмаққа t2 = 2с тең, бірақ жоғары бағытталған N P . Денеге N күштен басқа Жер тарапынан ауырлық күші әрекет Т/к: N - ? етеді. Ньютонның ІІ-заңы бойынша:
Fа - ? F ma n i i 1 ; N mg ma Вертикаль жоғары бағытталған осьтегі проекциясы N mg ma ; N mg ma mg a Үдеу белгілі болса, онда күшті анықтауға болады. Екі бірдей аралас бөліктері үшін жолдың теңдеулері: ; 2 2 1 0 1 at S v t 2 2 2 0 1 2 at S v at t Осыдан ; 2 1 1 0 at t S v ; 2 2 2 0 1 at t S v at 1 2 2 0 2 at at t S v Оң жақтарын теңестіреміз: 1 2 2 1 1 2 2 at at t at S t S ; 2 2 1 1 2 2 1 at at at t S t S ; 2 2 2 1 1 2 1 2 at at t t S t t ; 1 2 2 1 1 2 2 t t t t S t t a ; g t t t t S t t N m 1 2 1 2 2 1 2 ; Жауабы: N 103H; P 103H; Fa 98H ; F N H a 5 4. Адам эскалатормен жүгіріп келеді. Ол алғашқыда n1=50 баспалдақ санады, екінші рет, сол бағытта үш есе үлкен жылдамдықпен қозғала отырып n2=75 баспалдақ санады. Қозғалмайтын эскалаторда ол қанша баспалдақ санар еді? Берілгені: Шешуі: n1=50 v1 эскалатордың жылдамдығы; l оның ұзындығы; n2=75 n қозғалмайтын эскалатордағы баспалдақ саны. v2= 3v1 Эскалатор ұзындығы бірлігіне келетін саны - l n . Сондықтан, егер адам эскалаторға қатысты v1 жылдамдықпен жүрсе, онда n-? оның эскалатордағы уақыты 1 v v l t
Эскалатормен жүрген жолы 1 1 v v l s v . Осы кезде адам l n v v v l n 1 1 1 баспалдақ санайды. Сәйкесінше, екінші жағдайда ол l n v v v l n 2 2 2 баспалдақ санайды, немесе l n v v v l n 1 1 2 3 3 Осылайша теңдеулер жүйесін аламыз: 1 1 2 1 1 1 3 3 v v v n n v v v n n немесе 1 3 3 3 1 1 1 1 2 1 1 1 1 v v v v v n n v v v v v n n Осыдан, 1 1 1 v v n n ; 2 1 3 1 v v n n ; 1 3 1 1 n2 n n n ; 2 2 1 1 3 3 n n n n n n ; 3 3 1 1 2 n n n n ; 2 1 2 1 3 3 1 2 n n n n n n n ; 1 2 3 1 2 2 n n n n n ; 1 2 1 2 3 2 n n n n n . Жауабы: 100 баспалдақ. 5. Айналмалы дискіде, вертикальға α бұрышпен орнатылған аспа бекітілген. Ілу нүктесінен айналу осіне дейінгі r қашықтық және аспадағы жіптің L ұзындығы берілген. ω бұрыштық айналу жылдамдығын анықтаңдар. Шешуі: Аспа, mg ауырлық күші мен жіптің T керілу күшінің теңәрекеттісі центрге тартқыш күшті береді: = 2 .
күшті үшбұрыштан қарсы жатқан катеттің іргелес жатқан катетке қатынасы арқылы тауып аламыз. суретте көрініп тұрғандай үлкен үшбұрыштан = + . осылайша, 2 = ⁄( + ) , = √⁄( + ) 6. Кішкене білеушені горизонтпен α=600 бұрыш жасай орналасқан көлбеу жазықтықпен жоғары қарай жібереді. Үйкеліс коэффициенті 0,8. Білеушенің жоғары қарай t1 көтерілу уақытының оның бастапқы нүктеге дейін t2 сырғанау уақытына қатынасын анықтаңдар. Шешуі: а1 - білеушенің жоғары көтерілгендегі үдеуін, ал а2- төмен түскендегі үдеуі. Білеушенің көтерілу кезіндегі жылдамдығы: () = 0 − 1 . Сондықтан көтерілу уақыты (1 ) = 0 шартынан табылады, яғни 1 = 0⁄1 . Осы кезде білеушенің осы уақытта жүріп өткен жолы = 01 − 11 2 2 = 1 2 11 2 . Білеуше түскен кезде бастапқы жылдамдықсыз қозғала бастайды, сондықтан оның бастапқы нүктеге дейінгі түсуін оның қозғалыс теңдеуінен шығады: = 1 2 22 2 . Осыдан 1 2 = √ 2 1 .білеушенің жоғары және төмен қозғалысы үшін үдеудің шамасын Ньютонның екінші заңынан оңай табуға болады. Екінші заңның теңдеуін х осінде проекциялап, табамыз: жоғары қозғалған кезде: 1 = ( + ). Төмен қарай қозғалған кезде 2 = ( − ) . Нәтижесінде 1 2 = √ − + ≈ 0.61 7. Автомобиль еңіс (склон) жолмен жоғары қарай 6 м/с жылдамдықпен қозғалады және дәл сол жолмен 9 м/с жылдамдықпен түседі. Осы жолдың горизонталь бөлігімен осы автомобиль қандай жылдамдықпен қозғалар еді? Двигательдің қуаты барлық уақытта өзгеріссіз қалады. Ауа кедергісін ескермеуге болады. Шешуі:
Жолдың аз бұрыштық көлбеулігінде үйкеліс күші үйк = ≈ , яғни горизонталь жолдағы сияқты. Көтерілгендегі тарту күші т = үйк + , ал түскен кезде т = үйк − , ал жолдың горизонталь бөлігінде тарту күші үйкеліс күшіне тең. Двигательдің қуаты = 1 ( + ) = 2 ( − ) = . Осыдан ⁄1 + ⁄2 = 2⁄ және осылайша = 212 1+2 . жауабы 7,2 м/с 8. Массалары m1 және m2 екі теміржол вагоны бір жаққа қарай υ1 және υ2 жылдамдықтармен баяу қозғалып барады. Вагондар соқтығысады, және буферлерінің серіппесі оларды тартатыны соншалық, соққыны серпімді деп есептеуге болады. Серіппелердің серпімді деформациясының максимал энергиясы қандай? Шешуі: серіппелерді ең үлкен сығу кезінде екі вагонның да жылдамдықтары бірдей υ, және оны импульстің сақталу заңынан шығарып алуға болады: = 11 + 22 1 + 2 Энергияның сақталу заңына сәйкес : + (1+2 ) 2 2 = 11 2 2 + 22 2 2 , осыдан = 12 (1 − 2 ) 2 2(1 + 2 ) №8 Автомобиль жолдың жартысын 60км/сағ жылдамдықпен, жолдың қалған бөлігінде ол уақыттың жартысын 15 км/сағ жылдамдықпен, ал қалған бөлікте 45 км/сағ жылдамдықпен қозғалды. Барлық жолдағы автомобильдің орташа жылдамдығын табыңдар.Автомобильдің жүріп өткен жолының уақытқа тәуелділік графигін тұрғызыңдар. Шешуі: Анықтамаға сәйкес, автомобильдің толық жүрген жолының толық уақытқа қатынасымен анықталады.
Есептің шартына сәйкес, бірінші және екінші жартысы үшін алынатын қатынас, Мұндағы, және автомобильдің жолдың бірінші және екінші жартысын жүріп өтетін уақыттары. Бұдан, екені белгілі. Осыдан: Автомобильдің жүрген жолының уақытқа тәуелділік графигі 1 суретте көрсетілген. 1 сурет. 9. Жол қиылысына жүк машинасы 10 м/с жылдамдықпен және жеңіл машина 20 м/с жылдамдықпен жақындап келеді (2 сурет). Жеңіл машинаның жүк машинасына қатысты жылдамдық модулі мен бағытын анықтаңдар. Шешуі: жеңіл машинаның жүк машинасына қатысты жылдамдығы жеңіл машинаның жылдамдығынан жүк машинасының жылдамдығын жолға қатысты азайтқанға тең: векторының тұрғызылуы 2 суретте көрсетілген, одан анық көрінетіні:
2 сурет. 10. Екінші денені Жерден вертикаль жоғары бірінші дененің соңынан соң тура сондай, яғни бірінші дененікіндей жылдамдықпен лақтырады. Екінші денені тастағаннан кейін қанша уақыттан соң және қандай биіктікте денелер соқтығысады? Шешуі: Төменнен жоғары бағытталған вертикаль осьті оң деп таңдап ( 0 басы екі дене үшін де лақтыру нүктесі), (1) және (2), яғни бірінші және екінші денелердің ординаталарының уақытқа тәуелді өзгеріс заңдардын жазамыз: Мұндағы, екінші денені лақтыру мезетінде оны ауада табу уақыты ( мезетте бірінші дененің ұшуы болады). Соқтығысу мезетінде екі дененің де ординаталары бірдей: немесе, осыдан, Денелердің соқтығысу биіктігі, 11. Катер өзенді қиып өтеді,