Жылу мөлшері және жұмыс. Термодинамиканың бірінші заңы. Термодинамиканың екінші заңы. Адиабаталық және изотермиялық өзгеріс. Физика, 10 сынып, презентация.

Термодинамиканың 1 және 2 заңы. Жылу двигательдері. Пайдалы әсер коэффициенті.

Оқу мақсаттары:

Термодинамиканың бірінші және екінші заңдарының мағынасын түсіну

Жылу қозғалтқыштың жұмыс істеу принципін түсіну және сипаттау;

Жылу қозғалтқышының ПӘК ін анықтау үшін есептер шығару:

Жетістік критерийі

Энергияның сақталу заңын біледі;

Термодинамиканың бірінші және екінші заңдарының анықтамасын, формуласын біледі;

Ішкі энергия жүйенің күйімен анықталатындығын және ол жүйенің молекулаларымен байланысқан кинетикалық және потенциалдық энергияның қосындысы екендігін түсінеді;

Жылу қозғалтқыштың жұмыс істеу принципін түсінеді және сипаттай алады;

Жылу қозғалтқышының ПӘК ін анықтау үшін формуласына есептер шығарады;

Термодинамиканың 1 заңын изопроцестерге қолдана отырып есептер шығарады;

Термодинамиканың бірінші және екінші заңдарының мағынасын түсіндіре алады;

Пәндік лексика мен терминология:

Қайталау Сәйкестендіру

Термодинамиканың зерттеу заты?

заттың ішкі молекулалық құрылысын қарастырмай, жылулық процестердің теориясы

Дененің ішкі энергиясы деген не?

денедегі атомдар және молекулалардың хаостық жылулық қозғалысының кинетикалық энергиясы мен олардың өзара әрекеттесу потенциалдық энергияларының қосындысы

Біратомды идеал газдың ішкі энергиясы

Көпатомды идеал газдың ішкі энергиясы

Екіатомды идеал газдың ішкі энергиясы

Дененің ішкі энергиясын өзгеруі

Жылу мөлшері дегеніміз не?

Термодинамикадағы жұмыс

Жұмыс істеу және жылу берілу арқылы

жылу берілу кезінде дененің алған немесе жоғалтқан энергияның өлшемі

Термодинамиканың зерттеу заты?

заттың ішкі молекулалық құрылысын қарастырмай, жылулық процестердің теориясы

Дененің ішкі энергиясы деген не?

денедегі атомдар және молекулалардың хаостық жылулық қозғалысының кинетикалық энергиясы мен олардың өзара әрекеттесу потенциалдық энергияларының қосындысы

Біратомды идеал газдың ішкі энергиясы

Көпатомды идеал газдың ішкі энергиясы

Екіатомды идеал газдың ішкі энергиясы

Дененің ішкі энергиясын өзгеруі

Жылу мөлшері дегеніміз не?

Термодинамикадағы жұмыс

Жұмыс істеу және жылу берілу арқылы

жылу берілу кезінде дененің алған немесе жоғалтқан энергияның өлшемі

Әртүрлі процестегі жылу мөлшері

1.Неге су отты өшіреді? От жалынын қайнап тұрған су мен суық судың қайсысы тезірек өшіреді?

2.Жылу қозғалтқыштарының техникада қолданылуына мысал келтіріңіздер.

3. Жылу қозғалтқыштарын пайдаланудан қоршаған ортаға келетін зияндар туралы не білесіздер?

4. Жылу қозғалтқыштарын пайдаланудан қоршаған ортаға келетін зияндарды кеміту үшін не істеуге болады?

Іштен жану қозғалтқышының құрылымы және жұмыс істеу принципі

Термодинамиканың бірінші заңы

Энергияның сақталу заңы: энергия табиғатта жоқтан пайда болмайды және жоғалып кетпейді, энергия бір түрден екінші түрге айналады. Бұл заңды ХІХ ғасырдың ортасында білімі жағынан дәрігер, неміс ғалымы Р. Майер, ағылшын ғалымы Д. Джоуль ашты, оның толық тұжырымдамасын неміс ғалымы Г. Гельмгольц жасады.

Жылу процестеріндегі энергияның айналу және сақталу заңы термодинамиканың бірінші заңы деп аталады.

Термодинамиканың екінші заңы мүмкін болатын энергетикалық түрленудің бағытын көрсетеді және сол арқылы табиғаттағы процестердің қайтымсыздығын білдіреді. Заңның сырттай өзгешелігіне қарамастан, негізгі мағынасы бір,  сондықтан тең  түсетін бірнеше тұжырымдамасы бар.

Жылу қозғалтқышының жұмыс істеу принципі

Қыздырғыш Т1

Салқындатқыш Т2

Жұмыстық дене - газ

Q1

Q2

A = Q1-Q2

бу

Карно циклі

Идеал жылу машинаның жұмысы

Жылу қозғалтқыштардың жасалу тарихы

Герон шары

І ғасыр

Суды көтеретін машина

XVIІ ғасыр

Томас Севери

1868 ж суды оттың көмегімен көтеретін машина жасаған үшін патент алған

Папен машинасы

1675 ж

Ньюкомен машинасы

1698 ж

Ползунов машинасы

1764 ж

Джеймс Уатт

Бу машинасы 1765 ж

Коньо Никола Жозеф

Бу машинасы 1785 ж

Перро мотоциклі

1788 ж

Паровоз

Тревитик-Стефенсон 1804 ж

Пароход

Фултон 1807 ж

Дизель қозғалтқышы

1897 ж

Жылу қозғалтқышының пайдалы әрекет коэффициенті (ПӘК)–

қозғалтқыштың жасаған жұмысының қыздырғыштан алған жұмысына қатынасы

мұндағы

қозғалтқыштың жасаған

жұмысы

ПӘК әрқашанда 1-ден аз болады, себебі барлық қозғалтқыштарда жылудың бір бөлігі тоңазытқышқа беріледі.

жағдайда қозғалтқыш жұмыс істемейді

Жылу машиналардың максимал ПӘК-і (Карно циклі):

Жылу қозғалтқыштарының қоршаған ортаға тигізетін әсері:

Ауа райының жылынуы;

Атмосфераның ластануы;

Атмосферадағы оттектің азаюы.

Мәселені шешу:

Отын ретінде сығылған газды қолдану.

Бензинді сутекпен алмастыру.

Электромобильдер.

Дизель.

Жылу электрстанцияларда күкіртті басқа заттармен байланыстыратын скрубберлерді қолдану.

Көмірді жағудың жаңа әдістерді қолдану.

Жылу қозғалтқыштардың ПӘК-і

Іштен жану қозғалтқышының құрылымы және жұмыс істеу принципі

Бекіту сұрақтар

Жылу қозғалтқыш – электр энергиясын механикалық энергияға айналдырады.

Жылу қозғалтқышының жұмыстық дене ретінде газды алады.

Қыздырғыштың температурасы суытқыштың температурасынан артық болу керек.

Изобаралық процесс кезінде температура өзгермейді.

Жылудан оқшауланған жүйеде өтетін процесс адиабаталық деп аталады.

Жылу қозғалтқыштың пайдалы әрекет коэффициенті 100%-дан артық болуға мүмкін емес.

Жылу тек ғана ыстық денеден суық денеге қарай беріледі.

Жылу қозғалтқышының жұмысы 3 тактіден тұрады.

Жылу қозғалтқышының негізгі бөлігі цилиндр және поршень.

Газ сығылғанда жұмыс атқарады.

Практикалық бөлім

есептерді шығару

1. Идеал жылу машинаның қыздырғышының температурасы 4770С. Осы машинаның ПӘК-і 80%-дан артық болу үшін суытқыштың температурасы қандай болу керек?

Жұптық жұмыс.

I-жұп.

2.346. Жылу қозғалтқышының бір циклге беретін жылу мөлшері 1,5 кДж, қозғалтқыштың ПӘК-і 20%. Бір цикл үшін қыздырғыштан алынатын жылу мөлшерін анықтаңдар.

II-жұп.

2.347. Циклдік процесс нәтижесінде газ 100 Дж жұмыс атқырып, тоңазытқышқа 400 Дж жылу берді. Циклдің пайдалы әсер коэффициентін анықтаңдар.

III-жұп.

2.348. Қыздырғыштың жұмыс температурасы 727 С. Оны қоршаған ортаның температурасы 27 С. Температурасы 100 С, массасы 3 кг суды буландыру үшін қыздырғыштан қандай минимал жылу мөлшерін алу керек?

Қалыптастырушы бағалау жұмысы

Рефлексия

Бүгінгі сабақтан … үйрендім

Бүгінгі сабақта маған ұнады…

Маған қиындық келтірді…

Үй тапсырмасы: