Термодинамикалық жұмыс. Физика, 10 сынып, сабақ жоспары.

Ұзақ мерзімді жоспар бөлімі:

Термодинамика негіздері

Сабақ тақырыбы: Термодинамикалық жұмыс

НЗМ Петропавл қ.

Күні:

Мұғалімнің аты: Елеусізова Қ.А.,Криволапова М.О., Rory Bualan.

Сынып: 10

Оқушылар саны

Сабақ мақсаттары

- ішкі энергияны өзгерту тәсілдері;

-қысымның көлемге р (v) тәуелді графигінен жұмысты анықтау;

-термодинамикалық жұмыс формуласын қолдану;

Жетістік критерийлері

Оқушылар:

- ішкі энергияны өзгерту тәсілдерін біледі;

-қысымның көлемге р (v) тәуелді графигінен жұмысты анықтайды;

-термодинамикалық жұмыс формуласын қолданады;

Тілдік

мақсаттар

Оқушылар өз ойларын дамыта отырып, туралы не білетінін ауызша және жазбаша талқылай алады.

Арнайы пәндік лексика және терминология:

газдың ішкі энергиясы , параметрлер,ішкі энергияны өзгертудің тәсілдері,жүйенің ішкі энергиясы, жылулық баланс , заттың меншікті жылу сыйымдылығы

Диалог үшін пайдалы баянды сөйлемдер:

Газ жұмысы…

Теріс мәнге ие,себебі…

Vocabulary and terminology specific to the subject:

Temperature, volume, pressure, izoprocesses, isobar, isochore, isotherm, monoatomic, diatomic, polyhydric, internal energy

A series of useful phrases for dialogue / writing:

The gas of work…

Negative because ...

Құндылықтарты дарыту

(жачандық азаматтықтың маңызды белгілері) (АЖ)

Нәтижелі қарым-қатынас дағдысын дамыту ,сыныптастарының көзқарастық пікірлеріне сыйластықпен қарау

Бірі- бірімен сөйлесу, бірін- бірі тыңдау кезінде бірін- бірі құрметтеу

Білу және түсіну: қоршаған ортаға деген құрмет

Бағалау: сыныптастарының ойын деген құрмет

Дағдылар: диалог құра білу, конструктивті шешім қабылдау

Құндылықтарды дарыту кезінде тақырыпты түсіндіретін негізгі ұғымдарды жұппен, топпен талқылау

Тақырыптың шешуші сәттерін жұптық және топтық талқылау кезіндегі құндылықтарды дарыту

Өткен сабақ материалдары

МКТ-ң негізгі теңдеуі,газ күйінің теңдеуі ,изопроцестер,

 Пәнаралық байланыстар

Математика (формуланы қорытып шығару; графикпен жұмыс)

АКТ қолдану дағдылары

Интернет арқылы қосымша мәліметттермен жұмыс

Бастапқы білім

МКТ-ң негізгі теңдеуі,газ күйінің теңдеуі ,изопроцестер,изобара, тұрақты масса, изотермия, изохора,ішкі энергия

ЖОСПАР

Жоспарланған іс-шаралар

(W) Мұғалім оқушыларға берілген суреттерге ортақ физикалық ұғымды анықтауды ұсынады.

Ортақ: барлық денелер жұмыс атқарады.

-Денелер атқарған жұмыс бірдей деуге бола ма?

-Атқарылған жұмыс пен ішкі энергия арасындағы байланысты анықтаңдар

( 1 дене-металды балқыту; 2 дене- винттің айналысынан;

3 дене- химиялық реакция есебінен; 4 дене- поршень газды сығу немесе газ поршеньді итеру арқылы,)

Осыдан кейін 4 –суретке көңіл аудартады: газдың жұмысы немесе сыртқы жұмыс деген не?

Осы әрекет ішкі энергиямен қалай байланысты ? Оқушылардан болжамдық жауаптар алынғаннан кейін сабақтың тақырыбымен, мақсаты мен жетістік критерийлерімен таныстырылады.

Сабақтың тақырыбы: Термодинамикалық жұмыс

Сабақтың мақсаты:

- ішкі энергияны өзгерту тәсілдері;

-қысымның көлемге р (v) тәуелді графигінен жұмысты анықтау;

-термодинамикалық жұмыс формуласын қолдану;

Газдың ішкі энергиясын өзгерту үшін,газға біршама жылу мөлшерін беру керек немесе газды сығу арқылы сырттан жұмыс атқарылуы тиіс.

• https://www.youtube.com/watch?v=Xcrco59p40o (03:00-06:00) Видеофильмді қарап отырып, дәптерге тірек сөздерді жазып алу.
• Тапсырма 1. Мына сұрақтарға жауап береді
• Графикте қандай процесс қарастырылған?
• Жұмыс қандай әріппен белгіленген?
• Газ жұмысы неге тең?
• Жұмысты есептеу формуласы?
• Егер процесс изохоралық болса, жұмыс неге тең?

Жалпы сынып болып талдау жасау.

5-8 Слайд.

Механикадағы жұмыс : .

(θ – орын ауыстыру мен күш векторлары арасындағы бұрыш)

Изохоралық процестегі (V = const) жұмыс  A = 0.

Изобаралық процестегі (p = const):

Изотермиялық процестегі  ( ΔU = 0) жұмыс термодинамиканың бірінші заңы бойынша Q = A.

Изотермиялық ұлғаю кезінде газ жұмысты өзіне берген жылу мөлшері есебінен атқарады,ал итзтермиялық сығылу кезінде газды сығу үшін сыртқы жұмыс есебінен болады,,яғни газ теріс жұмыс атқарады.

Изобаралық процесс кезіндегі жұмысты қарастыруды оқушылардың өздеріне ұсынуға болады. Тақтадағы слайдты пайдаланып, көмек бере отырып, талдау жасау.

-Газдың ұлғайғанға дейінгі және ұлғайғаннан кейінгі күйіне

-Изобаралық процестегі жұмыс формуласын қорытып шығару: A=pΔV

p(V) грaфик бойынша abcd фигураның ауданының геометриялық формуласы: A= p; .

Жалпы қысым тұрақты ұсталанап тұра алмайды. Мысалы, изотермиялық процесс кезінде қысым көлемге кері пропорционал. Бұл жағдайда газ жұмысы қисық сызық ауданыныа тең:

(G) Тапсырма 2. Жұппен жұмыс.

1. Идеал газдың көлемі 1-суретте көрсетілгендей өзгереді. Газ жұмысы неге тең?

А) 4 · 10⁵ Дж. Б) 8 · 10⁵ Дж.

В) 4 · 10² Дж. Г) 8 · 10² Дж.

• Су қойнауының түбінен газ көпіршігі көтерлді. Ос кезде газ жұмыс атқара ма ? (атқарады, көпіршік көтерілген кезде қысым кемиді және көпіршік ұлғайып жоғары көтеріледі).
• Дене температурасын өзгертпей денеге қандай да бір жылу беруге бола ма? (болады, егер дене жұмыс атқарса, немесе басқа агрегаттық күйге өтсе).
• Неге газды сыққан кезде қызады? (газды сықққан кезде жұмыс газға атқарылады,яғни молекулалардың қозғалысының кинетикалық энергиясына ауысады)

5. Газ көлемі 2·10^-3 м³ -тан 6·10^-3 м³ –қа дейін өзгерген кезде 600 Дж жұмыс атқарды. Қандай қысымда процесс ұлғайды?

 6. Газды 1 күйден 2 күйге екі жолмен өзгертуге болады. Қай жағдайда көп жұмыс атақарылады? Қандай процесс кезінде газдың ішкі энергиясы көп?

7. Газ 500 кПа тұрақты қысымда көлемін 7 л-ден 33 л-ге дейін өзгертті. Газ қандай жұмыс атқарды?

Қосымша есептер.

Есеп 1.  Цилиндрде ауыр поршень астында көмірқышқыл газы (М = 0,044 кг/моль) массасы m = 0,20 кг бар. Газ ΔТ = 88 К қыздырлады. Сонда газ қандай жұмыс атқарады?

Шешуі . Газ тұрақты қысымда р ұлғаяды, қысымды тудыратын атмосфера және поршень. Бұл жағдайда газ жұмысы А' = p(V₂ - V₁), мында V₁ және V₂ — бастапқы және соңғы газдың көлемі. Менделеева—Клапейрон теңдеуінен pV₂ және pV₁ көбейтінділерді табамыз  Онда

Есеп 2. 3 моль газ сығылған кезінде қанша жұмыс жасайды, егер оның температурасы 100 К арттса? Жылу шығынын ескермеңдер.

Шешуі. Сығылу кезінде сыртқы күштер оң мәнді жұмыс атқарады, оның әсерінен ішкі энергия сонымен қатар температура өзгереді. А = ΔU. Ішкі энергияның өзгерісі

Газдың қысым күшінің жұмысы :

Есеп 3.  13.4 суретте газ қысымының көлемге тәуелділігі 1 күйден 4 күйге өткендегісі көрсетілген. Газдың жұмысын анықтаңдар.

Шешуі . Газдың жұмысы штрихталған фигураның ауданына тең. Процесстер 1—2 және 3—4 изобаралық, сондықтан газдың жұмысы бұл процесстерде

А'_{1 - 2} = p₁(V₂ - V₁),     А'_3-4 = p₂(V₄ - V₃).

2—3 процессте газдың үш параметріде өзгереді. Бұл процессте газдың жұмысы  

Сондықтан V₂ — V₁ = V₃ — V₂ = V₄ — V₃ = ΔV екенін ескеріп, аламыз

Рефлексия. Оқу мақсаты бойынша қиындық туғызған сұрақтарға талдау жасау

Үйде қосымша есептерді шешімімен талдау жасау.

Сабақ барысында есептер шығару бойынша

Барлық оқушылар : ішкі энергияны өзгерту тәсілдерін біледі;

-термодинамикалық жұмыс формуласын қолдана алады;

Оқушылардың көбі:

-қысымның көлемге р (v) тәуелді графигінен жұмысты анықтайды;

Сабақ бойынша рефлексия

Сабақ мақсаттары/оқу мақсаттары дұрыс қойылған ба? Оқушылардың барлығы ОМ қол жеткізді ме?

Жеткізбесе, неліктен?

Сабақта саралау дұрыс жүргізілді ме?

Сабақтың уақыттық кезеңдері сақталды ма?

Сабақ жоспарынан қандай ауытқулар болды, неліктен?

Жалпы баға

Сабақтың жақсы өткен екі аспектісі (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақты жақсартуға не ықпал ете алады (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақ барысында сынып туралы немесе жекелеген оқушылардың жетістік/қиындықтары туралы нені білдім, келесі сабақтарда неге көңіл бөлу қажет?