Дөнгелек процесстер. Карно циклы. Физика, 10 сынып, сабақ жоспары.

Ұзақ мерзімді жоспардың бөлімі:

10.1С бөлімі – Жылу физикасы -Термодинамика

Мектеп: НЗМ ХББ Петропавл қ.

Күні: _______________________

Мұғалімнің аты: Исалин Ж.К., Rory Ian Bualan

Сынып: 10 ____

Қатыспағандардың саны: ____

Сабақ тақырыбы:

Дөнгелек процесстер. Карно циклы.

Сабақтың оқу мақсаттары

10.3.3.3 - идеал жылу машина үшін Карно циклын сипаттау;

10.3.3.4 - есептерді шешу кезінде жылу машинасының ПӘК-ін формуласын қолдану.

Сабақ мақсаттары

- жылу машинасының негізгі бөліктерін айту;

- жылу машинасының жұмыс істеу принципін кезеңмен сипаттау;

- идеал жылу машина үшін Карно циклын сипаттау;

- ПӘК-і анықтау формуласын есептер шығаруда қолдана алу.

Бағалау критерийлері

Оқушылар:

- жылу машинасының негізгі бөліктерін атай алады;

- жылу машинасының жұмыс істеу принципін кезеңмен сипаттай алады;

- идеал жылу машина үшін Карно циклын сипаттайды;

- ПӘК-і анықтау формуласын есептер шығаруда қолдана алады.

Тілдік мақсаттар

Оқушылар өз ойларын дамыта отырып, туралы не білетінін ауызша және жазбаша талқылай алады.

Арнайы пәндік лексика және терминология:

Термодинамика, энергияның сақталу заңы, изопроцестер, ішкі энергия, ішкі энергияның өзгеруі

Диалог үшін пайдалы баянды сөйлемдер:

жылу машиналары деп ...

Қозғалтқыштың ПӘК-ін есептеу үшін

ЖҚ және экологиялық проблема туралы сөз қозғасақ ...

Құндылықтарты дарыту

Адамгершілік

Нәтижелі қарым-қатынас дағдысын дамыту ,сыныптастарының көзқарастық пікірлеріне сыйластықпен қарау

Тақырыптың шешуші сәттерін жұптық және топтық талқылау кезіндегі құндылықтарды дарыту

Өткен сабақ материалдары

Термодинамика бірінші заңы үшін изопроцестер, ішкі энергия, ішкі энергияның өзгеруі, адиабаталық процесс

Басты дағдылар

Проблеммалық жағдай жасау арқылы сыни тұрғыдан ойлау

Пәнаралық байланыстар

Математика, экономика, химия

ЖОСПАР

Жоспарланған іс-шаралар

 Адамзат өзінің іс-тәжірибелік практикасында әртүрлі машиналарды қолданады.

 Оқушыларға 1-тапсырма бойынша презентация көрсетіледі.

 (I/G) 1-ші тапсырма

 Техникалық құрылымы мен мазмұнын сәйкестендіру

 Оқушылар жұмыстарын алғашында жеке, сосын жұппен және сынып болып тексереді. Тексеріс кезінде оқушылардан сыныптық жұмыстың мазмұнын қалай құрғанын және суретін қалай сызғанын ұдайы нақтылап отыру керек.

 Сабақтың тақырыбы: Дөнгелек процесстер. Карно циклы.

 Оқу мақсаттары:

• жылу машинасының негізгі бөліктерін атай алады;
• жылу машинасының жұмыс істеу принципін кезеңмен сипаттай алады;
• идеал жылу машина үшін Карно циклын сипаттайды;
• ПӘК-і анықтау формуласын есептер шығаруда қолдана алады.

 Мұғалім бу машинасының жұмыс істеу принципінде мысалысында энергияның берілуін талдауды ұсынады. Энергия ағынының схемасын құрастыруды ұсынады, энергия отыннан алынады ал пайдалы қуат және жылу шығын болады. Оқушылар Сэнки диаграмасымен қозғалтқыштардың жұмысістеу принципін түсіндіреді

 Жылу машинасы – жылуды жұмысқа айналдыратын құрылғы, (жылу қозғалтқыш) және керісінше жұмысты жылуға айналдыратын құрылғы (суытқыш). Жылу машинасының негізінде жұмыс денесінің (газ, су буы т.б. ). термодинамикалық цикл болып табылады.

 Жылу машинасының жұмыс істеу принципін қарастырамыз:

 1. Термодинамикалық циклдерді қарастырамыз: Қайтымды және қайтымсыз циклдер

 2. Екі изотермадан және екі изохорадан тұратын циклдің сараптамасы. Пайдалы жұмысты фигураның ауданы ретінде түсіндіру

Жұмыс істеу принципі

 Жылу машинасы үшін жұмыс денесі жылу машинасына келген және одан кеткен жылу мөлшерлерінің айырмасына тең жұмыс жасайды. Жылу машинасысының тиімділігі пайдалы әсер коэффициентімен анықталады.

 Пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) – жүйенің (механизмнің) энергияны түрлендіру немесе басқа денеге беру тиімділігін сипаттайтын шама.

 ПӘК-ті есептейтін формуланы шығарамыз

 (T) Мұғалім жылу қозғалтқышының ПӘК-інің () формуласын жазғызады және деңгейлік есептерді шығаруға ұсынады.

 Жылу қозғалқышының ПӘК-ті анықтау үшін формуласын есептеп шығарамыз:

 Оқушылар жылу қозғалтқыштардың түрлерімен таныстрылады: іштен жану қозғалтқышы, жылу электростанциясы, бу қозғалтқышы және т.б. осы қозғалтқыштарының практикалық эффективтілігін талдауды ұсыныңыз және олардығы энергия шығынының себебін талдатыңыз.

 (G) 2-ші тапсырма. Келесі сұрақтарды жұптарда талқылаңдар

• Суреттердегі жылу қозғалтқыштардың: іштен жану қозғалтқышы, жылу электростанциясы, бу қозғалтқышы және т.б. қозғалтқыштарының практикалық эффективтілігін және олардығы энергия шығынының себебін талдаңдар.
• Жылу қозғалтқыштардың пайдалы және зиянды салдарын атап кетіңдар.
• Мәселенің шешулерін ұсыныңдар.

 Оқушылар әртүрлі себсебтерін атауы мүмкін, бірақ мұғалім жылу қозғалтқышының ПӘК-нің іргелі термодинамикалық шектеуіне әкелуі тиіс.

(T) Мұғалім ПӘК-тің іргелі шектеуін келесі түрде береді:

«Жылу энергиясынан 100% -ын және 100% -дан астам пайдалы жұмыс жасайтын жылу қозғалтқышын жасау мүмкін емес»

 Сади Карно идеалды циклын қарастыру

 (G) 3 тапсырма. Видеороликті байқаңдар: https://www.youtube.com/watch?v=GTPKShjBqmg

• Видеороликте көрсетілген цикл қалай аталады?
• Цикл қандай процесстерден тұрады?
• Осы циклмен жұмыс істейтін қозғалтқышты неліктен идеалдеп атайды?
• Осы қозғалтқышты ПӘК-і неге тең?

 Сади Карно идеалды циклын слайдта қарастыру

 Карно циклі барлық дөңгелек процестердің ішінде ерекше орын алады. Ол бір қыздырғыш пен бір салқындатқыш арқылы арқылы қайтымды түрде орындалатын бірден-бір цикл. Карно циклі екі изотерма және екі адиабатадан тұрады.

 Карно теоремасы:

 - қайтымды Карно циклінің ПӘК-і жұмыстық дененің табиғатына және осы циклді жасайтын жүйенің құрылғысына тәуелсіз, ол тек қыздырғыш пен салқындатқыштың температуралары арқылы анықталады;

 - қайтымсыз машиналардың ПӘК-і (қайтымсыз цикл бойынша жұмыс істейтін) қайтымды машиналардың ПӘК-не қарағанда кіші.

 (I) 3-ші тапсырма.

 Есептерді шығар және әрқайсысына Сенки диаграммасын құрастыр.

А деңгей

 Есептерді шығар және әр есепке Сенки диаграммасын сызып құрастыр:

1. Жылу машинасы әр цикл сайын қыздырғыштан 100 Дж алып , тоңазытқышқа 60 Дж берсе, оның ПӘК-і тең…

• 67 %
• 60 %
• 40 %
• 25 %
• 15 %

2. Жылу машинасының ПӘК-і 30%. Жұмыс денесі қыздырғыштан 5 кДж жылу алады. Жұмыс денесінің атқарған жұмывы неге тең?

• 150 000 Дж
• 1 500 Дж
• 150 Дж
• ≈ 67 Дж
• 0,15 Дж

3. Қыздырғышының температурасы 327 ⁰С және тоңазытқышының температурасы 127 ⁰С. Жылу машинасының ПӘК-і қанша?

• 100 %
• 61 %
• 33 %
• 50 %
• 40 %

4. Қыздырғышының температурасы 427 ⁰С және тоңазытқышының температурасы 27 ⁰С. Жылу машинасының ПӘК-і қанша?

• 70 %
• 43 %
• 94 %
• 6 %
• 57 %

 В-деңгей

• Қыздырғышының температурасы 117 ⁰С және тоңазытқышының температурасы 27 ⁰С.Жылу машинасының қыздырғыштан 1 с алатын жылу мөлшері 60 кДж болса, жылу машинасының 1 с ішінде тоңазытқышқа берген жылу мөлшерін, жылу машинасының ПӘК-ін есепте және Сенки диаграммасын сызып құрастыр.

• Қыздырғышының температурасы 227 ⁰С. Жылу машинасының қыздырғыштан алатын жылу мөлшерінің әрбір килоджоулінен қозғалтқыш 350 Дж жұмыс жасағандағы жылу машинасының ПӘК-ін және тоңазытқыштың температурасын есепте.

• Идеал жылу қозғалқышындағы қыздырғыштың абсолюттік температурасы тоңазытқыштың температурасынан 3 есе жоғары. Қозғалтқыштың ПӘК-ін анықта.

Мақсаттар бойынша сабақты қорытындылау

Рефлексия.

Мен білгенмін - 3 сөйлем

Мен білдім - 3 сөйлем

• Сабақ барысында есептер шығару бойынша
• Барлық оқушылар :
• берілген масштабта графикалық түрде көрсету;
• Оқушылардың көбі:
• мағынасын және формула бойынша анықтай білу;
• шама екендігін білу, және қолдану

Кейбір оқушылар:

Сабақ бойынша рефлексия

Сабақ мақсаттары/оқу мақсаттары дұрыс қойылған ба? Оқушылардың барлығы ОМ қол жеткізді ме?

Жеткізбесе, неліктен?

Сабақта саралау дұрыс жүргізілді ме?

Сабақтың уақыттық кезеңдері сақталды ма?

Сабақ жоспарынан қандай ауытқулар болды, неліктен?

Жалпы баға

Сабақтың жақсы өткен екі аспектісі (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақтыжақсартуға не ықпалетеалады (оқытутуралы да, оқутуралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақбарысындасыныптуралынемесежекелегеноқушылардыңжетістік/қиындықтарытуралыненібілдім, келесісабақтарда неге көңілбөлуқажет?