Қайтымсыз және қайтымды процесстер. Энтропия. Термодинамиканың екінші заңы. Физика, 10 сынып, дидактикалық материал.

Бағыттауш карта «Қайтымсыз және қайтымды процесстер. Энтропия.

Термодинамиканың екінші заңы».

Сабақ мақсаттары:

• Термодинамиканың екінші заңының тұжырымдамасын білу;
• Термодинамиканың екінші заңының мағынасын түсіндіру;
• Термодинамиканың екінші заңының термодинамикалық процесстерді талдауда қолдану.

(W) тапсырма 1.

Өзіңді тексер!

Есепті талдау.

Графикте тұрақты масса идеал газбен 1-2-3-1 күйлерден өткен процесстер көрсетілген. Бірінші күйде газ 0,810⁵ Па қысымда 5 м³ көлемді алады.

3 күйде 1 күйден екі есе көлемді алады және температурасы 800 К болады.

• Газдың зат мөлшерін анықтаңдар.
• 2 күйдегі газдың температурасын және көлемін анықтаңдар.
• Газдың 3 күйдегі көлемін анықтаңдар.
• Изобаралық ұлғаюда газ қандайжұмыс жасады?

Сұрақ:

 Цикл ішінде газдың ішкі энергиясы қалай өзгерді?

 Цикл ішінде газ 410⁵ Дж жылу мөлшерін алды деп айтуға болама?

(G) 2 тапсырма. Тапсырманы жұпта шешіңдер. Алдымен жұпта шешімеріңді талқылаңдар, содан кейін мұғаліммен бірге талқылаңдар.

 Температурасы 80 ⁰С ыстық кофесі бар кесе температырасы 20 ⁰С болмеде суығанда Q =1000 Дж жылу мөлшерін жоғалтады.

 А) Кофесі бар кесенің энтропия өзгеруін ΔS табыңдар.

 В) Бөлмедегі ауаның энтропия өзгеруін ΔS табыңдар.

 С) Жүйенің толық энтропияның өзгеруін табыңдар.

(G) 3-ші тапсырма. Тапсырмаларды жұпта шешіңіз. Жұпта талқылаған соң жауаптарды көрші жұптармен салыстырыңдар.

1. Қайтымсыз процесс - бұл

• тура және кері бағытта өз бетінше өтетін процесс;
• оған кері болатын өз бетіше өтпейтін процесс;
• сыртқы денелерсіз өтетін процесс.

2 Термодинамиканың екінші заңына жатпайтын тұжырымды таңдаңдар.

• Термодинамиканың жүйеге берілген жылу мөлшері жүйенің ішкі энергиясын өзгертуге және жүйенің сыртқы денелермен жұмыс атқаруына жұмсалады.
• Ешқашан өз бетінше салқын денеден ыстық денеге жылу берілмейді.
• Дененің ішкі энергиясының есебінен шексіз жұмыс атқару мүмкін емес.
• Салқын жүйеден жылу алып, оны жұмысқа айналдыратын машина жасау мүмкін емес

3. Термодинамиканың екінші заңы сипаттайды...

• тұйық жүйлерде термодинамикалық процесстердің бағытын.
• термодинамикалық процесстерде энергияның сақталуын.
• термодинамикалық процесстерде энергияның бір түрінен басқа түрге айналуын.
• ішкі энергияның өз бетінше жұмысқа айналу мүмкіндігін.

(I) 4-ші тапсырма. Тапсырмаларды шығар.

• Егер мыстың балқу жылуы 12980 Дж/моль, ал балқу температурасы 1083 °С болса, 63,5 г мыстың энтропия өзгеруін анықта.
• Анықтама мәләметтерді қолданып, қалыпты жағдайда өтетін H₂SO₄ + 3H₂S = 4S + 4H₂O реакцияның энтропия өзгеруін анықта.

(G) 5-ші тапсырма. Тапсырмаларды жұпта шешіңдер. Жұпта талқылаған соң жауаптарды көрші жұптармен салыстырыңдар.

Қай мәлімдемелер дұрыс және жалған болып табылатындығын анықтаңдар.

• Газға 200 Дж жылу берілді және газбен 700 Дж жұмыс атқарылды. Газдың ішкі энергиясы 500 Дж артты.
• Газ 1300 Дж жылу мөлшерін алды, оның ішкі энергиясы 600 Дж өзгерді. Осы кезде газ 700 Дж жұмыс атқарды.
• Газбен сыртқы күштер 500 Дж жұмыс жасады осы кезде газ қоршаған ортаға 300 Дж жылу шығарды. Ішкі энергия 0,2 кДж артты.
• Жылу алмасу процессінде газға 600 Дж жылу берілді, ұлғайып газ 0,05 кДж жұмыс жасады. Ішкі энергиясы 550 Дж артты.
• Адиабаталық ұлғаюда газдың ішкі энергиясы 0,8 МДж кеміді, сондықтан ол 800 кДж жұмыс жасады.