Термодинамикалық параметрлер. Температура және оны өлшеу тәсілдері

Сабақтың тақырыбы: Термодинамикалық параметрлер.

Температура және оны өлшеу тәсілдері.

Сабақтың мақсаты: б) Оқушыларға температура және оны өлшеу тәсілдері жайлы түсінік беру;

д) Оқушыларды өз бетімен еңбектенуге үйрету, ой өрісін дамыта отырып кеңейту, пәнге деген қызығушылықтарын арттыру;

т) Оқушыларды шапшаңдыққа ,алғырлыққа баулу;

Сабақтың түрі: Жаңа материалды меңгерту.

Сабақтың әдісі : Дәстүрлі сабақ.

Сабақтың көрнекілігі: Оқулық, термометрдің түрлері, сызбалар.

Сабақтың барысы :

1. Ұйымдастыру.

2. Сабақ мақсаты.

3. Жаңа материалды түсіндіру.

Анықтама : Термодинамикалық параметр деп - макродененің күйін

сипаттайтын физикалық шаманы атайды, оған қысым, көлем, тем- пература жатады.

Термодинамикалық процесс дегеніміз-қандай да бір термопараме- трлердің өзгеру құбылысы немесе жүйенің бір күйден екінші күйге өтуі.

Барлық макроденелер микроденелерден (атомдармен молекулалар- дан тұрады)

Микроденелердің де өз сипаттамалары (микропараметрлері) бар. Оларға молекуланың (атомның ) көлемі, молекуланың (атомның) массасы, молекуланың (атомның) жылдамдығы, молекулалардың

(атомдардың) концентрациясы жатады. Макроденелерде өтіп жатқан процестердің осы мароденені түзетін микроденелердің параметрлерінің өзгерісінен туатыны анық.

Физикалық шаманың белгілі информация беретінін, яғни оның физикалық мағынасы болады. Мысалы : макродененің массасы- денеде заттың қандай мөлшері бар екенін, көлем-дененің кеңістікте қандай орын алатынын білдіреді, газ қысымы-газдың бірлік ауданға қандай күшпен әрекет ететінін сипаттайды.

Микроденелердің сипаттамасы

( микропараметрлер)

Белгіленуі

Көлемі

V0

Массасы

m0

Жылдамдығы

Ű0

концентрациясы

n0

Температура : Жылулық тепе-теңдік кезінде барлық денелердің температуралары бірдей, сондықтан оны жылулық тепе-теңдік күйінің сипаттамасы деп есептеуге болады. Температурамен таби- ғаттағы барлық сұйық заттарды қарастыруға болады.

Мысалы: мұнай өнімдерінің салаларын қарастырсақ, майды қоюландырып, оның қозғалтқышын жоятын температура қыста 5 градустан 20 градусқа дейінгі температурада пайдаланылады, ал жазда 20 градусқа дейін.

Ал, дене мен температураны өлшейтін аспапты- термометр деп атайды. Оларды тікелей жанастырсақ температуралары теңеседі, яғни жылулық тепе-теңдік орнайды.

Топтастыру стратегиясы

Қайнау Жылу

Термометр Салқын

Суық

Қатаю Ыстық

Термометрлер және температуралық шкалалар.

Температураны өлшеу үшін денелердің кейбір қасиеттеріні температураға тәуелді өзгеріп отыратыны пайдаланылады.

Термометрлік дененің температурамен бірге үйлесімді өзгеріп отыратыны белгілі бір сипаттамасын, мысалы,газдың көлемін немесе қысымын алып, қайталануы жеңіл, бірқатар тұрақты температуралық нүктеледі тағайындайды. (судың қайнау, қатаю

нүктелері) . Бұл нүктелер реперлік нүктелер деп аталады. Реперлік нүктелерді таңдау арқылы түрліше температуралық шкалаларды алады.

1. Фаренгейт шкаласы.1724 ж. Ұлыбританияда және Голландияда жұмыс істеген неміс физигі Фарангейт ұсынған. Реперлік нүктелер:

0 F -1709 ж. ерекше суық қыстың температурасы 32 гр F - мұздың еру температурасы 98 гр. F . бұл шкала бойынша судың қайнау температурасы 212 гр F . Фаренгейт шкаласын АҚШ-та пайдалана- ды.

2. Реомюр шкаласы. 1730 ж.француз жаратылыстанушысы Реомюр жасаған. Реперлік нүктелері : 0 гр. Р -мұздың еру температурасы:100 гр С-судың қайнау температурасы.

3. Цельсий шкаласы. 1742ж. швед астрономы және физигі Цельсий жасаған. Реперлік нүктелері: 0 гр С -мұздың еру температурасы; 100 гр С- судың қайнау температурасы.

Абсолют температуралар шкаласы. Тұңғыш рет температуралық шкаланы физикалық құбылыстың негізінде жасаған ғалым, ағыл- шын физигі 1848 жылы Томсон Уильям ғылыми жетістіктері үшін лорд Кельвин атанды. Цельсий шкаласы бойынша -237 гр С температураға 0 К сәйкеc келеді. Бұл мынадай байланыста болады. Т = t + 237

( Цельсия мен Томсонның суреттері )

Термометрлердің негізге түрлері

Спирттік немесе

сынаптық Газдық Электрлік Пирометрлер

Термометрдің түрлері

(суреттерін тақтадан көрсету)

Термометрді алғаш ойлап тапқан ғалымдар

(суреттерін тақтадан көрсету)

Интерактивті тақтаны пайдаланып есептер шығару.

№ 11 есеп

Берілгені:

О₂

υ₁ = 460 м/с

N₂

υ₂ - ?

Шешуі:

Газ молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы мына өрнекпен анықталады:

v = √3RT /M; мұндағы М -газдың мольдік массасы. Оттегі молекула- ларының орташа квадраттық жылдамдығы v , болған кездегі тем- пературасына тең: Т = υ² ₁ М₁ / 3R. Осы температурада азот молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы :

υ₂ = √3R υ² ₁ M ₁ / M₂ 3R = υ₁√ M ₁/M₂ = 492 м/с

№ 14 есеп

Берілгені :

P = 10⁵П а

ρ = 1,29 кг/м³

v - ?

Шешуі: Газ молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы анықталады: υ = √3 k T /m₀ ; ьұндағы m₀ - бір молекуланың массасы.

Ауаның тығыздығы ρ=m₀ n болғандықтан, мұндағы n = P kT - оның

молекулалар шоғыры, онда υ =√ 3р/ρ = 482 м/с.

№ 15 есеп

Берілгені :

t₁ = 37⁰C

t₂ = 40⁰ C

Δυ/υ₁- ?

Т₁ температурада су буы молекулаларының квадраттық жылдамдығы Т₁ температурада тең болады: υ₁ = √3 RT / M , Т₂ температурада : υ₂ = √3RT₂ /M . Сонымен T₁ ден T₂ дейін температура- ны арттырған кезде молекулалар жылдамдығының артуы:

υ ₁/ υ ₂ -υ ₁ 100% = √T ₂ - √T₁ /√ T₁ 100 % = 0,5 %

Сабақты бекіту: Оқушылардан тест алу арқылы сабақтан алған білімдерін тексеру.

1.Дене мен температураны өлшейтін аспапты қалай атайды?

а) термометр*

ә) пирометр

б) динометр

2. Жылулық тепе-теңдікте болатын кез-келген екі физикалық дененің қандай физикалық параметрлері бірдей болады?

а) көлем

ә) температура*

б) уақыт

3. термометрлердің негізгі неше түрлері бар?

а) 2

ә) 3

б) 4*

4. Абсолют температуралар шкаласын тұңғыш жасаған физик кім?

а) Томсон Уиляьм*

ә) Реомюр

б) Фаренгейт

5.Абсолют температура шкаласын қай жылы енгізген?

а) 1742ж

ә) 1848ж *

б) 1730ж

6. Термодинамикалық процесс дегеніміз не ?

а) Қандай да бір термопараметрдің өзгеру құбылысы немесе жүйенің бір күйден екінші күйге өтуі*

ә) Денелердің температурамен өлшеуге пайдаланатын заттарды термометрлік денелер.

б) Микроденелердің күйін сипаттайтын физикалық шама.