Жылу туралы алғашқы түсініктер

Астана қаласы

М.Тынышпаев атындағы

ҚазККА Ақмола

колледжінің І санатты

физика пәнінің оқытушысы

Тулегенова С.К.

№ 1сабақ

Кіріспе. Жылу туралы алғашқы түсініктер.

Материяның көптеген түрлерінің бар екені белгілі.Олар сан алуан элементар бөлшектер.Жүйелер қатарына фотондардан құралған электромагниттік өрісті де, әр түрлі элементар бөлшектерден құралған атомдары да, бірнеше атомнан құралған молекуланы да, тіпті көптеген молекулалардан құралған макроскопиялық затты да жатқызуға болады.

Осы жүйелерді зерттеп табиғат заңдарын түсінуге тырысып отырған адам баласының өзі де табиғаттан пайда болған материалдық жүйелердің көптеген түрлерінің бірі болып табылады.

Макроскопиялық заттардың әр түрлі агрегаттық күйде болатыны ерте кезден белгілі болған.

Мұздың еруі, шәйнектегі судың қайнауы, дененің қызуы және салқындауы сияқты құбылыстар жылулық құбылыстар деп аталады.

Жылудың алғашқы теориялары XVIII ғасырда құрылған.

Ежелгі Грекия философтары жылуды көзге елестейтіндей түрде көрсетуге тырысты.Осылай жылудың тегі және дененің құрылымы жайлы алғашқы көзқарастар пайда болды.

1619 жылы Г.Галилей жылудың тегін түсіндіруге тырысты. Галилейдің ойынша жылу дегеніміз барлық денелерге еркін кіре алатын және одан шыға алатын зат.

Жылу дегеніміз энергияның бір түрі емес, ол энергияның берілу тәсілі.Денені бір күйден екінші күйге көшіру үшін оған белгілі бір жылу мөлшері қажет. Жылудың энергиядан өзгешелігі ол дене күйінің функциясы бола алмайды. Жылу дене күйінің өзгеру процесіне байланысты.

Денеге энергия жылу түрінде берілгенде, денені құрайтын бөлшектердің энергиясы, яғни ішкі энергиясы артады.

Жылу алмасудың үш түрі бар: конвекция, жылу өткізгіштік, сәуле шығару.

Молекулалық тұрғыдан алғанда кез келген дене атомдар немесе молекулалар деп аталатын микробөлшектердің орасан зор санынан тұрады.Бұл бөлшектер үздіксіз жылулық қозғалыста болады.

№2 сабақ

Молекула - кинетикалық теорияның негіздері.Оны

тәжірибелік анықтау

Барлық денелер атомдар мен молекулалардан тұрады. Заттың атомдары мен молекулалары бейберекет қозғалыс жасайды. Молекулалардың осындай қозғалысын жылулық қозғалыс деп атаймыз. Молекула-кинетикалық теорияның (МКТ) негізгі мақсаты - макраскопиялық денелердің қасиеттерін, оларда болып жататын жылулық процестерді түсіндіреді. МКТ - нің негізгі қағидалары:

1. Барлық денелер микробөлшектерден тұрады.

2. Денедегі микробөлшектер үздіксіз және хаосты қозғалыста болады.

3. Денедегі микробөлшектер өзара әрекеттеседі.

Диффузия - бір заттың молекулаларының екінші заттың молекулааралық кеңістігіне еніп кетуі.

Броундық қозғалыс дегеніміз - сұйықта немесе газда қалқып жүрген қандай да бір қатты заттың өте ұсақ бөлшектерінің сұйық немесе газ молекулаларының соққыларының әрекетінен бейберекет қозғалуы. Атом және молекулалардың өлшемі мен массасы өте аз. Заттың салыстырмалы молекулалық массасы:

Зат мөлшері:

N_A =6.02·10²³ моль^­1

Мольдік масса:

М = m_о N_A

Заттың кез-келген мөлшерінің массасы: m = m_oN = m_о N_A v =Mv

Молекулалар концентрациясы:

I.Тірек сызбаны аяқтаңыз.

Заттың құрылымдық түрі.

Элементар бөлшектер

Атом ядросы

II. « Физика өмірінде » (табиғатта, техникада, тұрмыста жылу берілу мысалдары) тақырыбы бойынша қысқаша эссе жаз

III. Тесттік тапсырмалар.

№

Сұрақтары

Жауаптары

1

Заттар құралатын бөлшектер қалай аталады?

Атом

Ядро

Протон

Молекула

2

Температура бірдей болғанда қандай денелерде диффузия тезірек жүреді?

Газдарда

Сұйықтарда

Қатты денелерде

Барлығында бірдей

3

Жаңбырдан кейінгі шалшық қандай күні тезірек кебеді?

Тынық күні

Желді күні

Жылы күні

Суық күні

4

СО₂ көмір қышқыл газдың молярлық массасы қанша?

28 моль

28 кг

28·10^-3 кг/моль

44·10^-3 кг/моль

5

Заттың молекулалар санын қандай формуламен анықтауға болады?

N / N_A

m / m_о

М / m_о

m / М

VI. Есептер шығару.

1. Су молекуласының массасын анықтаңыз. (3 · 10^-26 кг)

2.Көлемі100 см³,тығыздығы 9·10³кг/м³ болатын мыстағы зат мөлшері қандай?(14моль)

Үйге тапсырма: § 4.1 8жатт(1)

№ 3 сабақ

Менделеев - Клапейрон теңдеуі

Термодинамикалық параметрлер дегеніміз - макродененің күйін сипаттайтын физикалық шамалар.Оған қысым,көлем,температура жатады.Термодинамикалық параметрлерді байланыстыратын теңдеу газ күйінің теңдеуі деп аталады.

- Менделеев - Клапейрон теңдеуі.

Мұндағы: R - универсал газ тұрақтысы, ол R =kN_A. тең. Универсал газ тұрақтысының физикалық мағынасы заттың 1 молінің температурасын 1К-ге арттыру үшін оған қанша жылу мөлшерін беру қажет екенін көрсететін физикалық шама. R=8,31 Дж/К · моль.

Газдың бір параметрінің мәні тағайындалып, қалған екі мәні арасындағы тәуелділікті сипаттайтын заңдарды газ заңдары деп атаймыз.

Газ заңдары:

1. Бойль - Мариотт заңы. T= const. PV= const. Изотермиялық процесс.

2. Гей - Люссак заңы. P =const. Изобаралық процесс.

3. Шарль заңы. V =const. . Изохоралық процесс.

Осы үш заңмен қатар тағы да маңызды екі заңды атап өту керек.

1.Авагадро заңы. Бірдей қысым мен температурада газдың бірдей көлемдеріндегі молекулалар саны тең.

2.Дальтон заңы. Газ қысымының қысымы қоспаға кіретін барлық газдардың үлестік қысымдарының қосындысына тең.

Нақты газдар үшін Ван-дер - Ваальс теңдеуі:

І.Жұмбақтарды шешу.

А. Суға салсаң батпайды,

Отқа салсаң жанбайды.

В. Жәй көзге көрінбейді,

Қозғалуға ерінбейді.

С. Қабат-қабат қаттама,

Ақылың болса аттама.

ІІ.Кестені толтыру.

Ғалымдардың аты-жөні берілген, ашқан жаңалығын жазу керек.

Р/с

Аты-жөні

1.

Р.Броун

2.

Авогадро

3.

Я.Д.Ван-дер-Ваальс

ІІІ.Тірек сызбаны аяқтау.

Газ заңдары

Изопроцестер

4.Есептер шығару.

1. Бұйымда 20 см² бетіне 1 мкм күміс жалатылған. Осы қабатта күмістің қанша атомы бар?

2. Цилиндрдің поршені астында көлемі 10л газды изобаралық түрде 323К температурадан 273К температураға дейін суытады. Т₂ температурадағы газдың көлемі қандай? (Ж: 8,5л )

Үйге тапсырма: § 4.6-4.7 9 жатт.(1,2)

6