Термодинамикалық система
3. Мектепте термодинамиканы оқып үйренудің бірқатар ерекшеліктері бар. Бұған себепші негізгі термодинамикалық принйиптердің ортақтастығы және оны техникамен технологияда қолданудың маңыздылығы болып отыр. Термодинамикалық әдіс заттың құрылымы және атомдар мен молекулалар қасиеттері туралы нақтылы түсініктерге байланысты емес. Ол әдіске универсал физикалық ортақтастық пен сенімділік тән, өйткені ол орасан көп тәжірибе фактілері мен бақылаулардың қорытындылары болып саналатын ережелерге негізделіп отыр. Сондықтан ғылымның даму процесінде сөзсіз болып жататын заттың құрылымы туралы түсініктер өзгерістерінің термодинамикалық қорытындыларына әсері жоқ. Термодинамикалық әдіс өзінің қарапайымдылығы мен ерекшеленеді, өйткені саны шағын негізгі алғы шарттардан принциптік тұрғыда маңызды қорытындылар шығарып алады. Олар физика, химия астрофизикадағы ғылыми зерттеулерді, сондай-ақ практикалық қосымшалар саласында, дербес жағдай жылу техникасында бірқатар есептерді шығаратын кезде пайдалану үшін жарамды.
А. Эйнштейн термодинамика теориясының маңызын жоғары бағалай келіп, былай жазды:Теорияның алғы шарты неғұрлым әр түрлі болып,оның қолданылуы саласы неғұрлым кең болса,ол теорияның туғызар әсері де соғұрлым зор болады.Міне осы себептідетермодинамика маған терең әсер қалдырады.Бұл-жалғыз ғана уневерсал мазмұнды физикалық теория, қолдануы шектерінде оның негізгі ережелерінің ешқашан жалған шықпайтынына мен кәміл сенемін.
Оқушылардың дүниеге көзқарастарын қалыптастырудың зор маңызы бар. Термодинамика негіздері мен таныстырудың қажетттігі туралы мәселе методикалық әдебиет те талай реткөтерілген болатын. әңгіме оқушыларды термодинамика негіздері мен толық таныстыру туралы болып отырған жоқ. Мектепте термодинамика элементтерін оқып үйренудегі негізгі мақсаты- термодинамикалық методтың мәнісін түсіндіру және оның физикада қолданылу шектерін көрсету.
Қазіргі кезде термодинамикалық метод ғылымда статистикалық методпен бірге синтез түрінде жиі қолданылып жүр. Бұл методтардың оқыту ісінде синтез түрінде қолданудың педагогикалық тұрғыдан негізі бар. Термодинамика мен молекула- кинетикалық теорияның негізгі ұғымдары мен және заңдарының танысу мектепте жылу құбылыстарын тереңдей оқытуға берілген есептерді шығаруға септігін тигізеді, оқушылардың бұл құбылыстарға макро және микро – физикалшық сабақтарда термодинамиканы оқыту методикасының мәселелері Л.П.Свитковтың оқу құралында толық қарастырылған.
Термодинамиканың тақырыптарын оқытудың мазмұны мен реттері. Физиканы тереңдей оқыту программасы, термодинамикаға қатысты мәселелердің келесі үш тобы қамтиды:
1.Денелердің физикалық қасиеттерін және олардағы процестерді оқытудың термодинамикалық әдісі туралы негізгі түсініктер, ішкі энергия, жылу мөлшері, жұмыс ұғымдарының термодинамикалық трактовкасы, термодинамиканың 1-ші заңы, термодинамиканың 2-ші заңы.
2. Термодинамика мен молекулалық физика мототорын газдардың, сұйықтардың және қатты денелердің жылу сиымдылығын оқытуда қолдану.
3. Термодинамика методтарын жылу машиналарын негізгі типтерінің жұмыс істеуінің физикалық принциптерін қарастыру барысында қолдану.
Оқу материалының термодинамикалық бөлімінің бастамасы термодинамикалық әдіс туралы негізгі түсініктер болып табылады. Оқушылардың термодинамикалық әдіс пен және оның қолдануы мен таныстырғанда термодинамикалық система мен термодинамикалық процесс туралы түсініктер пайдаланылады. Ең алдымен оқшауланған система қарастырылады.
Оқшауланған системаның ең маңызды термодинамикалық қасиеті сол- ол система уақыт өту мен жылулық тепе-теңдік жағдайна келеді де ол күйден өздігінен тіпті де шыға алмайды. Оқшауланған система туралы ұғымды енгізу молекулалық физика мен термодинамикалық система күйінің арасындағы айырмашылықты айқындау қажет. Бұған қоса, оқшауланған система туралы ұғым ішкі энергияны оқшауланған системалар күйлерінің жалпы сипаттамасы ретінде қарастыруға мүмкіндік береді.
Бұдан әрі оқшауланбаған система ішкі энегияны өзгертудің екі тәсілі- жылу берілу мен жұмыс, термодинамиканың 1-ші бастамасы қарастырылады. Бұл мәселелерді қарастыру газдардың, сұйықтар мен қатты денелердің жылу сиымдылығы, термодинамиканың 2-ші бастамасы, жылу машиналары жұмысының физикалық негіздері сияқты мәселелерді оқытудың негізі болып саналады. Оқыту методикасының түсініктеме тілейтін кейбір мәселелеріне тоқталып өтеміз.
Термодинамикалық система. термодинамикалық система ұғым макроскопиялық модельдің үлгісі болып табылады, оны тармағында айтқанда шартты түрде физикалық система деп атайды. Термодинамикада система деп қасиеттері зерттелетін кез келген макроскопиялық денені немесе денелер жиынтығын атайты. Қарапайым жағдайда система ретінде біртекті газ сұйық немесе қатты дене қарастырылады. Барлық реал системалар әдетте айналасындағы денелер мен өзара әсерлеседі яғни олар оқшауланбаған. Алайда есеп шартына және шешімінің талап етілетін дәлелдігіне қарай барынша әділдік пен кейбір системаларды оқшауланған система ретінде қарастыруға болады.
Ақырында системалар арасындағы өзара әсер ескерілмейтіндей жағдай туғызудың жасанды тәсілдері бар. Бұл системаны адиабаттық қабықшаның ішінде ұстау керек болады.
Адиабаттық қабықша деген-физикалық абстракция, біраұ қасиеттері жөнінен абдиаттыққа жақын келетін қабықша жасауға болады. Қазіргі физика мен техникада ондай қабықшаларға Дьюар ыдысы жатады. Ол қосқабырғалы және сол қабырғаларының арасына жоғары вакуум жасалған шыны немесе металл баллондар. Ондай ыдыстар ішіндегі денелерді қоршаған ортамен жылу алмасудан жақсы сақтайды.
Термодинамика туралы түсінік
Термодинамика және жылу техникасы негіздері
Термодинамика
ХИМИЯЛЫҚ ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ НЕГІЗІ
Термодинамиканың бірінші заңы туралы
Негізгі термодинамикалық жүйелер
Жылу динамиканың бірінші және екінші заңы
Газдардың кинетикалық теориясы
Изотермиялық процесс
Металдардың Фазалық өзгерістер
Бәсекеге қабілетті экономиканың системасын қазіргі заманға концепция бойынша құру және іске асыру
Нерв системасы
Қалындылардың келтірімді системасы
Жүйенің термодинамикалық функцияларын статистикалық термодинамика әдістерімен есептеу
Сүтқоректілер систематикасы
Блок Сүтқоректілердің систематикасына шолу
Құпталған өсімдіктер систематикасы
Қосылыстын систематикалық номенклатурасы