Табақтың тақырыбы: Пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК), есептер шығару (10 сынып)

Табақтың тақырыбы: Пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК),есептер шығару

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Оқушыларға механизмдердің пайдалы әрекет коэффициенті ұғымын таныстыру, түсіндіру;

Тәрбиелік: Оқушылардың өздігінен ізденуге, зерттеуге, тұжырымдар жасауға баулу. Сабақ процесінде ақыл-ойын дамыту арқылы адамгершілік қасиеттерін қалыптастыру;

Дамытушылық: Оқушылардың дүниеге көзқарасын қалыптастыру, пәнге деген қызығушылығын арттыру

Сабақтың түрі: аралас.

Сабақтың әдісі: сұрақ - жауап, түсіндіру.

Сабақтың көрнекілігі: Интерактивті тақта, слайдтар

Пәнаралық байланыс: математика.

Сабақтың типі: Жаңа сабақ

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі:

а) Сәлемдесу;

ә) оқушының зейінін білімге, сабаққа көңілін аудару.

II. Үй жұмысын тексеру

III.Жаңа сабақ

Пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) - жүйенің (механизмнің) энергияны түрлендіру немесе басқа денеге беру тиімділігін сипаттайтын шама. Ол көбінесе грек әрпі η -мен (этта) белгіленіп, мына өрнек арқылы анықталады: η =W_пайд./W_тол, мұндағы W_пайд., W_тол. жүйенің жұмыс істеуі кезінде жұмсаған пайдалы және толық энергиялары. Орнықты режимде жұмыс істейтін механизмдерде сырттан келтірілген энергияның (W_тол.) бір бөлігі (W_пайд.) пайдалы кедергілерді (металл кесу, жүк көтеру, затты бөлшектеу, т.б.) жеңуге, ал қалған бөлігі (W_шығ.) зиянды кедергілерді (үйкеліс, денені қыздыру, гистерезис тұзағы, құйынды токтар) жеңуге жұмсалады. Бұл жағдайда η =W_пайд./W_тол. Немесе η =1-W_шығ./W_тол. арқылы анықталады. Кез келген механизмнің жұмыс істеуі кезінде міндетті түрде энергия шығындары болатындықтан барлық уақытта η <1 болады. Ол ондық бөлшекпен немесе пайызбен (%) өрнектеледі. Мысалы, ЖЭС-тің Пайдалы әсер коэффициенті 0,35 - 0,40 (35 - 40%), іштен жанатын қозғалтқыштарда 0,40 - 0,50 (40 - 50%), қуатты генераторларда 0,98 (98%); ал фотосинтез процесінің Пайдалы әсер коэффициенті 12 - 15% шамасында. Термодинамиканың екінші заңына сәйкес жылу қозғалтқыштарының Пайдалы әсер коэффициенттерінің ең жоғарғы мәні Карно циклі бойынша анықталады. Машиналардың (әр түрлі қондырғылардың) Пайдалы әсер коэффициенті олардың әрбір элементтерінің жылулық, механикалық т.б. Пайдалы әсер коэффициенттері мен оның экономиялық, техникалық, т.б. Пайдалы әсер коэффициенттеріне ажыратылады. Жүйенің (механизмнің) толық Пайдалы әсер коэффициенті оның дербес элементтерінің Пайдалы әсер коэффициентінің көбейтіндісіне тең:

η = (An+1)/A1 = η1ˑ η2 ˑ...ˑ ηn = ηi

" Пайдалы әсер коэффициенті " ұғымы өзінің жалпылама қасиетіне байланысты әр түрлі қондырғыларды (атомдық реакторлар, электр генераторлары, жылу қозғалтқыштары, жартылай өткізгіш құрылғылар, биологиялық объектілер, т.б.) қуаты мен тиімділігіне қарай бір-бірімен салыстыруға мүмкіндік береды.

1-есеп. Автокөліктің ПӘК-і 20%, және 30 минутта 1,5 кг жанармай жағады. Автокөлік моторын қуатын анықтаңыз. q=4,6*107 Дж/кг - жанармайдың меншікті жану жылуы.
Ш е ш і м і: A = ηQ = ηqm.
2. Қыздырғышы 2270С, салқындатқышы 270С жылу машинасының макс ПӘК-і неге тең? (40 %).
3. Идеал жылу машинасы қыздырғыштан алған әрбір 1000 Дж энергия есебінен 250 Дж пайдалы жұмыс жасайтын болса, бұл жылу машинасының ПӘК-і неге тең? (25 %).

4. Қыздырғыштың ПӘК-ә 80 пайыз. Егер 4кг суды он градустан 100 градусқа дейин отыз минут ішінде қыздыра алатын болса , 150В кернеуге есептелген қыздырғыш ормасындағы ток күшіні мәне қандай болады ? С_су =4200Дж/кг *градус

5. ПӘК-i 30% тепловоз орташа қуатпен N = 3000 а.к 3 сағат жұмыс істейді. Осы уақыт ішінде, ол дизель отынының қандай мөлшерiн шығындайды.

Шешуi: Шығындалған дизель отынының массасы m-ды мына формула бойынша есептеймiз:
Q_з = q·m,

мұндағы Q_ж - жұмсалған жылу, q -дизель отынының жануының меншікті жылуы. Таблица ббойынша ол мынаған тең: q = 42·10⁶ Дж/кг. Жұмсалған жылу тепловоздың п.ә.к-i формуласынан анықталады: η = Q_п/Q_ж. Мұндағы Q_п - жұмыс жасауға кеткен пайдалы жылу. Ол келесі формула арқылы табылады:
N = Q_п /t.

Сонымен, η = (N·t)/(q·m), бұдан массаға арналған өрнектi аламыз:

m = (N·t)/( q· η).

Есепте СИ өлшем бірлік жүйесiнде шешеміз. Бiз η = 0.3, t = 3·3600 сек, N = 3000·736 Вт, q= 42·10⁶ Дж/кг екендігін білеміз.
Жауабы: шығындалған дизель отынының массасы 1893 кг.-ға тең.

Қорытынды

Бағалау

VI. Үй тапсырмасын беру. §5,9-5,10 оқу-мазмұндау.