Курс лекций по "Физике"

Әрқашан дененің ішкі энергиясы болады. Ішкі энергия дененің қозғалысына да, басқа денелерге қатысты тұрған орнына да байланысты емес.

Жылу  процесіндегі ішкі энергия U әрпімен, ал оның өзгерісі ∆U таңбасымен белгіленеді.

Егер дененің температурасы көтерілсе, оның ішкі энергиясы артады, өйткені дене молекулалары қозғалысының орташа жылдамдығы, яғни олардың кинетикалық энергиясы артады. Дененің температурасы төмендегенде, оның ішкі энергиясы кемиді.

Дене  молекулаларының қозғалыс жылдамдығы өзгергенде, демек дененің температурасы  өзгергенде оның ішкі энергиясы өзгереді.

Зат температурасының өзгеруіне байланысты туындайтын процестер жылулық процестер деп аталады.

Барлык  жылулық процестер заттың ішкі энергиясының өзгеруімен байланысты өтеді.

Ішкі энергияны  басқа да жолмен өзгертуге болады.

Ішкі энергияның өзгеруін механикалық жүмыс істеу кезінде, мөселен кішкене кесек мысты төске койып, оны балғамен 8-10 рет қатты соққанда бақылауға болады. Сонда мыс кесегі әжептәуір қызады.

Екі кесек мұзды бір-біріне үйкеп жылытуға, тіпті ерітуге болады, бұл олардың ішкі энергиясының артқанын білдіреді.

Жүйенің ішкі энергиясын өзгертудің екі тәсілі бар: қоршаған денелермен жылу алмасу және механикалық жұмыс істеу (үйкеліс, соққы, сығу).

Егер  жүйе өзі жылу беріп немесе механикалық  жұмыс атқарса, онда жүйенің ішкі энергиясы өзгереді. Бұл кезде оның ішкі энергиясының азаятындығы да түсінікті.

Осылай, қыздырылған үтіктің коршаған ортамен  жылу алмасуы, оның ішкі энергиясының кемитіндігін уақыт өткен сайын үтік температурасының төмендеуінен байқауға болады. Мысалы, газы бар цилиндрді қарға қою арқылы газдың ішкі энергиясын кемітуге болады.

Жұмыс істелмей немесе дененің өзі жұмыс істемей тұрғандағы ішкі энергияның өзгеру процесі жылу берілу деп аталады.

 

Сабақты бекіту: тақырыптар соңындағы сұрақтарға жауап беру.

 

Үй  тапсырмасы: №2 үйде орындалатын эксперименттік тапсырма және өткен тақырыпты қайталау.

 

Сабақты қорытындылау. Сабаққа белсенді қатысқан оқушыларды бағалау.

 

 

Тексерді ____________________ кафедра меңгерушісі Ескендирова Т.Н.

 

 

 

 

 

 

Көкшетау қаласының  ТПИМ

8-сынып физика және астрономия пәні бойынша

күнделікті  сабақ жоспары

 

Мұғалім: Болат Амангелді

Ай-күні: 19.09.2009

Сабақтың тақырыбы: Жылу берілу түрлері: жылуөткізгіштік, конвекция, сәуле шығару. Табиғаттағы және техникадағы жылу берілу түрлері.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Жылу берілу түрлері туралы түсініктер беру. Жылу берілудің табиғаттағы кездесуі мен техникадағы қолданылуы туралы білімдерін қолдану бойынша өзіндік жұмыстар ұйымдастыру.

Дамытушылық: Оқушылардың жылуберілу бойынша білімдерінің әлеуметтік-практикалық маңыздылығын түйсінуіне күш салу, өзіндік жұмыс машығын жетілдіру

Тәрбиелік: Оқушыларға экологиялық тәрбие беру.

 

Ұйымдастыру кезеңі. Сәлемдесу, оқушыларды түгендеу, олардың сабаққа дайындықтарын анықтау, үй тапсырмаларын тексеру.

 

Сабақ барысы

I. Қатты қызған денемен жанаскднда, дененін ішкі энергиясының артатынына біз көптеген мысалдар келтіре аламыз.

Жылу  берілудің үш түрі бар: жылуөткізгіштік, конвекция және сәуле шығару.

Жылу берілудің әр түрінің өзіне тән ерекшеліктері бар, бірақ жылу берілу олардың әрқайсысында өрдайым бір бағытта: көбірек қыздырылган денеден азырац қыздырылган денеге царай журеді. Мұнда көбірек қыздырылған дененің ішкі энергиясы кемиді, ал суығырак дененің ішкі энергиясы артады.

Ішкі энергия  бір дененің көбірек қызған бөлігінен, оның азырақ қызған басқа бөлігіне де беріле алады.

Ішкі энергияның дененің көбірек қыздырылған  бөлігінен дененің басқа азырақ қыздырылған бөлігіне тікелей байланыс арқылы немесе аралық денелер арқылы көбірек қыздырылғзн денеден  азырақ қыздырылған декеге берілу қүбылысы жылуөткізгіштік деп аталады.

Неліктен орталық жылу батареялары еденге жакын орнатылып, ал желдеткіштерді терезенің жоғарғы жағына жасайды?

Біз қарастырған жағдайларда, жылу берілудің конвекігля (латын сөзінен "араласу" дегенді білдіреді) деп аталатын түрін бақыладық.

Конвекция дегеніміз — сұйықтың немесе газдың ағысы арқылы энергияның тасымалдануы барысында жылү алмасу процесі.

II. Сонымен, сұйықтар мен газдарда, жылуөткізгіштіктен басқа, жылу берілу көбіне конвекциямен, яғни сұйыктың немесе газдың жылытылған бөліктерінің механикалық орын ауыстыруымен жүзеге асырылады.

Қатты денелерде және вакуумда конвекция  болмайды.

Конвекция қүбылысымен  танысканнан кейін, не себепті желдеткіштер терезенің жоғарғы жағына орнатылатынын, керосин шамына мойны үзын арнайы шыны кигізілсе, неге жақсы жанатынын, не себепті зауыт мұржалары биік болатынын оңай түсіндіруге болады.

Жылу  қабылдағыш дегеніміз — бір жағы қара, екінші жағы жылтыр жалпак дөңгелек қорапша. Оның ішінде қыздырғанда үлғайып, саңылау аркылы сыртқа шыға алатын ауа болады.

жылу қызған денеден жылу кабылдағышка көзге  көрінбейтін жылу сәулелерінің көмегімен  беріледі. Жылу берілудің бұл түрі — сәулелену немесе сәулелік жылу алмасу деп аталады.

Сәуле шығару (сәулелік жылу алмасу) деп электрмагниттік толқындар көмегімен бір денеден екінші денеге энергияның берілу процесін айтамыз.

Сәулелену энергиясының дененің ішкі энергиясына айналуын жұтылу деп атайды.

Дене температурасы артцан сайын сәулелену царцындылыгы жогары болады деген корытынды шығады.

Сәулелену арқылы энергияның берілуі — ортаны кажет  етпейді: жылу сәулелері вакуум арцылы да таралады.

Жерге Күннен келетін  энергия да сәулелену арқылы жетеді.

Қара беттер — жақсы сәуле шығарғыштар және жақсы жұтқыштар, сонан соң бұдыр, ақ және жалтыр беттер келеді.

Энергияны жақсы жұтқыштар — сәулені жақсы шығарғыштар, ал сәулені нашар жұтңыштар — энергияны нашар бөлетіндер.

Күн — физикалық  тұрғыдан алғанда, өзін-өзі басқара алатын зор энергия көзі.

Сөулелену байқалатын Күннің сыртқы кабаттарын атмосфера деп атайды.

 

Сабақты бекіту: 2-,3-,4-жаттығуларды орындау.

 

Үй  тапсырмасы: өткен тақырыптарды қайталау және тақырыптар соңындағы сұрақтарға жауап беру.

 

Сабақты қорытындылау. Сабаққа белсенді қатысқан оқушыларды бағалау.

 

 

 Тексерді ____________________ кафедра меңгерушісі Ескендирова Т.Н.

Көкшетау қаласының  ТПИМ

8-сынып физика  және астрономия пәні бойынша 

күнделікті  сабақ жоспары

 

Мұғалім: Болат Амангелді

Ай-күні: 22.09.2009

Сабақтың  тақырыбы: Жылу мөлшері. Жылу мөлшерінің өлшем бірлігі. Заттың меншікті жылу сыйымдылығы. Жылу мөлшерін есептеу.

Білімділік: Алғашқы түсініктер мен ұғымдар қалыптастыру: жылу мөлшері, меншікті жылу сыйымдылығы, өлшем бірліктері, есептеу формулалары.

Дамытушылық: Сандық, сапалық есеп шығару, өлшем бірліктерді түрлендіру машығын дамыту

Тәрбиелік: Жауапкершілікке, ұқыптылыққа, өз ойын дәйекті баяндай білуге баулу.

 

Ұйымдастыру кезеңі. Сәлемдесу, оқушыларды түгендеу, олардың сабаққа дайындықтарын анықтау, үй тапсырмаларын тексеру.

 

Сабақ барысы

Сендерге ішкі энергияны өзгертудің екі тәсілі: механикалық жұмыс істеу процесі мен жылу берілу процесі белгілі.

• Ішкі энергияны  механикалық жұмыс істеу жолымен  өзгертудің өлшемі жумыс деп аталады және ол А әрпімен белгіленеді.

• Жылу берілу кезінде ішкі энергияның өзгеруінің өлшемін жылу мөлшері деп атайды және оны Q -мен белгілейді.

Басқаша айтқанда, жылу берілу кезінде дененің алатын немесе жоғалтатын энергиясы жылу мөлшері  болып табылады.

• Қыздыру барысында  судың температурасын t₁-ден t₂-ге неғүрлым көбірек өзгерту керек болса, онда оған анағұрлым көп жылу мөлшерін беру қажет.

• Жылу мөлшері — физикалық  шама және ол температураның t₁-ден t₂-ге дейінгі өзгерісіне пропорционал, яғни Q ~(t₁- t2) болатынын білдіреді.

Судың массасы  неғұрлым көп болса, оны белгілі  бір температуралар айырымына дейін қыздыру үшін согұрлым көп жылу мөлшері қажет.

Суды салқындату барысында да осылай. Демек, денені қыздыруға қажетті немесе оның суығанда шығаратын жылу мөлшері сол дененің массасына пропорционал, яғни: Q ~ m.

Денеге қажетті жылу мөлшері, оның цандай заттан жасалганыш да байланысты.

Денені қыздыруға  қажетті немесе ол суығанда бөлінетін жылу мөлшері, заттың тегіне, массасына жене оның температурасының өзгеруіне тәуелді.

IV. Жылу мөлшері  жылу берілу кезінде дененің  алатын немесе шығаратын энергиясы болғандықтан, жылу мөлшерінің өлшем бірлігі ретінде кез келген энергия сиякты, 1 джоуль (1 Дж) және 1 килоджоуль (1 кДж) алынады.

Заттың молекулалық құрылысы мен молекулалар қозғалысының энергиясы белгілі болмай түрып-ақ, жылу мөлшерін өлшеу үшін қазіргі кезде есептеулерде әлі қолданылатын калория және килокалория деген арнайы бірлінтер енгізілген.

1 г суды 1°С-қа қыздыру үшін берілетін жылу мөлшерін калория деп атайды.

Оның қыскаша  белгіленуі: кал. 1 Дж және 1 кал бірліктерінің арасында мынадай қатынас бар:

1 кал = 4,19 Дж = 4,2 Дж.

Сонымен катар 1 кал-дан 1000 есе көп килокалория (ккал) бірлігін де колданады: 1 ккал = 1000 кал.

1 ккал = 4200 Дж= 4,2 кДж.

I. Сонымен, сендер жылу берілу жолымен дене қызғанда берілетін (немесе суығанда олар шығаратын) жылу мөлшері дененің температурасының өзгеруі мен массасына калай тәуелді болса, дене жасалған заттың тегіне де солай төуелді болатынын білдіңдер.

Массасы 1 кг заттың температурасын 1⁰С-қа өзгерту үшін қанша мөлшерде жылу қажет екендігін көрсететін физикалық шаманы заттың меншікті жылусыйымдылығы деп атайды. 
Заттьің меншікті жылусыйымдылығы с әрпімен белгіленеді.Әр заттың меншікті жылусыйымдылығы төжірибе жүзінде аныкталған және кестеге енгізілген. Меншікті жылусыйымдылықтың өлшем бірлігі: 1Дж/(кг*⁰С) 

Сонымен, 1-кестедегі  алюминийдің меншікті жылусыйымдылығы 920Дж/(кг*⁰С)

Бұл массасы 1 кг алюминийді 1°С-қа қыздыру үшін 920 Дж-ге тең жылу мөлшері керектіғін, ал 1 кг алюминий 1°С -ка суығанда, 920 Дж-ға тең жылу мөлшері бөлінетінін көрсетеді.

Меншікті жылусыйымдылығы 1 кг затты 1°С-қа қыздырғанда немесе салқындатқанда, ішкі энергиясы қандай шамаға өзгеретінін көрсетеді.

• Заттың меншікті жылусыйымдылығы әр түрлі агрегаттық күйінде — қатты, сұйық, газ тәрізді күйінде түрліше болып келеді.

Денені қыздыру үшін берілген немесе салқындағанда одан бөлінетін жылу мөлшерін есептеу үшін заттың меншікті жылусыйымдылығын дененің массасына және жоғарғы температурасы мен төменгі температураларының айырымына көбейту керек.

Бұл ережені  формула түрінде былай жазады:

Q=cm(t₁-t₂)

мұндағы (Q — жылу мөлшері, с — заттың меншікті жылу-сыйымдылығы, t₁ — дененің массасы, t₂— дененің бастапқы және соңғы температуралары.

Сабақты бекіту: 5-жаттығудың 1-4 сұрақтары, 6-жаттығудың 1-5 есептерін орындау.

Үй  тапсырмасы: 5-жаттығудың 5-8 сұрақтары, 6-жаттығудың 6-10 есептерін орындау.

Сабақты қорытындылау. Сабаққа белсенді қатысқан оқушыларды бағалау.

 

 

 Тексерді ____________________ кафедра меңгерушісі Ескендирова Т.Н.

Көкшетау қаласының  ТПИМ

8-сынып физика  және астрономия пәні бойынша 

күнделікті  сабақ жоспары

 

Мұғалім: Болат Амангелді

Ай-күні: 24.09.2009

Сабақтың  тақырыбы: Отын энергиясы. Отынның меншікті жану жылуы.

Сабақтың  мақсаты

Білімділік: Алғашқы түсініктер мен ұғымдар қалыптастыру және бекіту: меншікті жылу сыйымдылық, жылу мөлшері, өлшем бірліктері, есептеу формулалары.

Дамытушылық: Оқушылардың жылу құбылыстары бойынша білімдерінің әлеуметтік-практикалық маңыздылығын түйсінуіне күш салу, өзіндік жұмыс машығын жетілдіру

Тәрбиелік: Оқушыларға экологиялық тәрбие беру.

 

Ұйымдастыру кезеңі. Сәлемдесу, оқушыларды түгендеу, олардың сабаққа дайындықтарын анықтау, үй тапсырмаларын тексеру.

 

Сабақ барысы

I. Кейбір молекулалардың  жойылып, басқа молекулалардың  пайда болуына байланысты жану  кезінде біршама жылу мөлшері бөлінеді.

Көбіне денені қыздыруға кажетті энергияны отын жакданда алады. Сендер отынның көптеген түрлерін ағаш, мүнай, тақтатас (сланец), газ, торф, т. б. білесіңдер.

Жану кезіндегі  ішкі энергияның өзгеруі жылу алмасу және жүмыс атқару аркылы емес, отынмен байланысты болатын жылу химиялык. күбылыстар есебінен жүреді. Мұнда жану өнімінің молекулаларының қозғалыс энергиясы, олардың температурасы да отынның молекулаларына кдрағанда көбірек болады.

Қарапайым отын — көмір, мүнай, бензин және тағы баскала-рының құрамында көміртек бар. Жану кезінде көміртек атомдары ауадағы оттектің атомдарымен косылып, көміркышқыл газының молекулаларын күрайды. Нөтижесінде өте мол энергия бөлінеді

Мұндай химиялық тотықтыру (яғни жану) реакциясының қазіргі уақытта өндірісте, көліктің өр түрінде және түрмыста негізгі энергия көзі болғандықтан, практикада зор мәні бар екендігін химия курсынан толық оқып-үйренесівщер.