Қазақша рефераттар

Оқушыларға қайнау процесін түсіндіріп, меншікті булану жылуы туралы мағлұмат беру

Сабақ тақырыбы: Қайнау және меншікті булану жылуы

Бұл сабақта оқушылар қайнау процесінің физикалық мәнін түсінеді, ал меншікті булану жылуы ұғымы арқылы сұйықтарды буға айналдыруға қажет энергияның қалай есептелетінін меңгереді.

Сабақтың мақсаты
Қайнауды түсіндіру, меншікті булану жылуы туралы мағлұмат беру, теорияны күнделікті өмірмен байланыстыру және жаңа оқыту технологияларын қолдануға бейімдеу.
Көрнекілігі
Компьютер, интерактивті экран, видеопроектор.
Қажетті материалдар
Флипчарттар, электрондық оқулық, деңгейлік тапсырмалар.
Сабақ типі
Жаңа тақырыпты меңгерту.
Сабақ түрі
Аралас.
Сабақ барысы
Ұйымдастыру → Үй тапсырмасы (“Ыстық орындық”) → Жаңа тақырып → Бекіту → Үй тапсырмасы.

Үй тапсырмасын тексеру: “Ыстық орындық” сұрақтары

Қысқа сұрақтар оқушының алдыңғы тақырыптарды қаншалықты меңгергенін анықтап, жаңа материалға табиғи көпір жасайды.

  • Заттың неше агрегаттық күйі бар?
  • Қай зат осы үш күйде де бола алады?
  • Зат не себепті қатты, сұйық, газ күйінде болады?
  • Сұйықтың буға айналу процесі қалай аталады?
  • Сұйықтың бетінде жүретін булану қалай аталады?
  • Буланудың қарқындылығы неге байланысты?
  • Сұйық буланғанда энергия жұтыла ма, әлде бөлінеді ме?
  • Будың сұйыққа айналу процесі қалай аталады?

Жаңа сабақ мазмұны

Қайнау деген не?

Қайнау — сұйықтың тек үстіңгі бетінен ғана емес, оның ішінде де бу көпіршіктері пайда болып, қарқынды буланумен жүретін процесс.

Қайнау кезінде көпіршіктер сыртқа шығуы үшін, олардың ішіндегі қаныққан будың қысымы атмосфералық қысымнан төмен болмауы керек.

  • Қайнау сұйықтың қаныққан бу қысымы сыртқы қысымға (көбіне атмосфералық қысымға) тең немесе одан сәл жоғары болған температурада басталады.
  • Қайнау кезінде сұйықтың температурасы өзгермейді. Бұл температура қайнау температурасы деп аталады.

Қайнау температуралары (қалыпты қысымда)

Қалыпты атмосфералық қысымда (шамамен 105 Па) әртүрлі заттардың қайнау температуралары әртүрлі болады.

Зат Қайнау температурасы, °C
Сутек −253
Оттек −183
Эфир 35
Спирт 78
Су 100
Сүт 100
Сынап 357
Қорғасын 1740
Мыс 2567

Ескерту: кейбір мәндер мектептік кестелерде жуықтап беріледі.

Қысым азайса не болады?

Сыртқы қысым атмосфералық қысымға тең болмауы мүмкін. Егер қысым төмендесе, су төмен температурада қайнайды.

Биіктігі 5–6 мың метр болатын Эльбрус шыңында су шамамен 80 °C-та қайнайды.

Егер қысымды жасанды түрде төмендетсек, су бөлме температурасында да қайнауы мүмкін: 32 гПа кезінде 25 °C-та қайнайды.

Қысым 6 гПа болғанда, су 0 °C-та қайнайды.

Төмен қысымның қолданылуы

Судың төмен қысымда қайнауы қант өнеркәсібінде қолданылады: қант ерітіндісі бірнеше ондаған градуста-ақ бұрқылдап қайнап, күйіп кету қаупін азайтады және артық су тезірек бөлінеді.

Бұл тәсіл жылу әсерін “жұмсартып”, өнім сапасын сақтауға көмектеседі.

Қысым артса ше?

Керісінше, судың бетіне жоғары қысым түсірсек, оны 100 °C-тан жоғары температурада да қайнатуға болады.

Мысалы, автоклавта температура 200 °C-қа дейін көтерілуі мүмкін.

Меншікті булану жылуы

Қайнау процесі үздіксіз жүруі үшін сұйыққа тұрақты түрде сырттан энергия берілуі қажет. Қайнаған сұйықтың температурасы өзгермей тұрғанымен, энергия сұйықты буға айналдыруға жұмсалады.

Бірдей массадағы әртүрлі сұйықтарды қайнау температурасында буға айналдыру үшін қажет жылу мөлшері әртүрлі. Осы айырмашылықты сипаттайтын шама — меншікті булану жылуы (r).

Анықтама

Меншікті булану жылуы — сұйықтың бірлік массасын қайнау температурасында буға айналдыруға қажетті жылу.

Формула

Q = r m

Мұнда Q — жылу мөлшері, m — масса, r — меншікті булану жылуы.

Өлшем бірлігі: Дж/кг.

Қалыпты атмосфералық қысымда қайнау температурасында әртүрлі сұйықтардың меншікті булану жылуы әртүрлі болады (кестелік мәндер арқылы анықталады).

Бекіту сұрақтары

  1. Қайнаудың алдында сұйықта қандай құбылыстар байқалады?
  2. Сұйықтың қайнауының буланудан айырмашылығы неде?
  3. Сұйықтың қайнауы қай кезде басталады?
  4. Сыртқы қысымға сұйықтың қайнау температурасы қалай тәуелді?
  5. Бірдей температурадағы су мен бу молекулаларының ішкі энергиялары бірдей ме?
  6. “Сынаптың меншікті булану жылуы 0,3·106 Дж/кг-ға тең” дегенді қалай түсіндіресіз?

Есеп шығару үлгісі (деңгейлік тапсырма)

№1 тапсырма

0 °C температурада массасы 10 г суды қайнағанға дейін қыздырып, одан әрі оны буға айналдыру үшін қандай жылу мөлшері жұмсалады?

Нені ескеру керек?

Суды 0 °C-тан 100 °C-қа дейін қыздыру және 100 °C-та буландыру.

Жалпы құрылым

Q = Qқыздыру + Qбулану

Формулалар

Qқыздыру = c m ΔT
Qбулану = r m

Автор туралы

Ақмола облысы, Целиноград ауданы, Красноярка ауылы, №25 орта мектебінің физика және информатика пәнінің оқытушысы — Харахаз Айнұр.