Қазақша рефераттар

Булану жылуы

Сабақтың тақырыбы

Булану және конденсация

Сабақтың мақсаты

Бұл сабақта конденсация және меншікті булану жылуы ұғымдарын қайталап, оларды заттың молекулалық құрылысы мен энергия түрленулері негізінде түсіндіреміз. Сонымен қатар топпен бірлесе жұмыс істеу дағдыларын дамытуға, өзара үйлесімді қарым-қатынас орнатуға және өз бетінше жұмыс жасауға үйретеміз. Оқушылардың логикалық талдауын, шығармашылық қабілетін және сөйлеу мәдениетін жетілдіруге басымдық беріледі.

Құрал-жабдықтар

  • Оқулық
  • Тақта
  • Интерактивті тақта (болған жағдайда)

Сабақ түрі

Аралас

Әдістер

Жаңа сабақты түсіндіру, есеп шығару

Пәнаралық байланыс

Математика

Үй жұмысын сұрау

Теориялық сұрақтар

  1. Жылу қозғалтқыш деп нені айтамыз?
  2. Қандай процесс дөңгелек (циклдік) деп аталады?
  3. Жұмыс істеп тұрған тоңазытқыштың есігін ашсақ, бөлмедегі температура төмендей ме?
  4. Жылу машинасы бір цикл ішінде 400 Дж жылу шығарып, 600 Дж жұмыс атқарады. Жылу машинасының ПӘК-і неге тең?
  5. Қыздырғыштың температурасы 227°C, суытқыштың температурасы 27°C болатын жылу машинасының ПӘК-ін бағалаңыз.
  6. Жылу машинасы бір цикл ішінде 1 кДж жылу алып, 400 Дж жұмыс атқарады. Жылу машинасы қанша жылу шығарады?

Сәйкестендіру

Төмендегі анықтамаларға сәйкес келетін ұғымдарды табыңыз.

Анықтама: Жанасқан әртүрлі температурадағы денелердің ішкі энергия алмасуы.

Ұғым: Жылу алмасу

Анықтама: Сыртқы ортамен жылу алмаспайтын жүйеде өтетін процесс.

Ұғым: Адиабаталық процесс

Тұжырым: Егер суық жүйе мен жылы жүйеде (және оларды қоршаған денелерде) басқа өзгерістер болмаса, суық жүйеден жылы жүйеге жылу беру мүмкін емес.

Ұғым: Термодинамиканың II заңы

Анықтама: Берілген жылу мөлшері ішкі энергияның өзгеруіне ғана жұмсалатын процесс.

Еске түсіру: Изохоралық процесс ұғымымен байланысты

Анықтама: Берілген жылу мөлшері тек жұмыс істеуге жұмсалатын процесс.

Еске түсіру: Изотермиялық процесс ұғымымен байланысты

Анықтама: Берілген жылу мөлшері жүйенің ішкі энергиясын өзгертуге және тұрақты қысымда жұмыс істеуге жұмсалады.

Еске түсіру: Изобаралық процесс ұғымымен байланысты

Ескерту: Сәйкестендіру бөлімі бастапқы тапсырма құрылымын сақтай отырып, ұғымдарды жүйелеуге арналған.

Жаңа сабақ

Бүгінгі тақырып үш негізгі бөлікке бөлінеді: булану, конденсация және булану жылуы.

I. Булану және конденсация

Газдардың көптеген қасиеттері олардың тегіне тәуелсіз екенін білеміз. Алайда температура төмендеп, қысым артқан сайын газ қасиеттерінің оның табиғатына тәуелділігі айқындала түседі. Осындай жағдайда газды бу деп атаймыз — бұл атау оның сұйықтан пайда болғанын білдіреді.

Температураны одан әрі төмендетіп, қысымды арттырсақ, газ сұйыққа айналады. Ал газ сұйық күйге өтуден алыс болса, оның қасиеттері идеал газ қасиеттеріне жуық болады. Сондықтан біз заттың сұйық күйден газ күйіне және газ күйден сұйық күйге өтуі кезінде байқалатын құбылыстарға тоқталамыз.

Ой қозғайтын сұрақтар

  • Молекулалардың қай бөлігіне сұйықтықтан «ұшып шығу» жеңілірек: беткі қабаттағыларға ма, әлде ішкі қабаттағыларға ма?
  • Беткі қабаттағы жоғары бағытталған жылдамдықтары бар екі молекуланың қайсысы сұйықтықтан бөлініп шығуға көбірек мүмкіндік алады?
  • Неліктен жылдамдығы төмен молекуланың сұйықтықтан шығу ықтималдығы аз болады?
  • Соқтығысулар нәтижесінде кинетикалық энергиясы жоғары молекулалардың бөлініп шығу ықтималдығы неге артады?
  • Осыдан кейін сұйықтықтың беткі қабатында қандай өзгерістер жүреді?

Булану — заттың сұйық күйден газ күйіне өтуі.

Мысал: үстел үстіндегі ыдыстағы ыстық (қайнаған) суды қарастырайық. Булану кезінде суда қандай өзгерістер болады?

Егер ыдыстың қақпағын жапсақ, судың массасы өзгере ме? Ыдыста булану жүре ме? Неліктен масса тұрақты болып көрінеді?

Мұнда кері процесс те қатар жүреді: конденсация — заттың газ күйінен сұйық күйге өтуі.

Булану жылдамдығына әсер ететін факторлар

  1. Сұйық бетінің ауданы
  2. Сұйықтың тегі (түрі)
  3. Ауа қозғалысы (желдің жылдамдығы)
  4. Сұйықтың температурасы

Энергия алмасу

Булану процесі заттың ішкі энергиясының артуымен, ал конденсация ішкі энергияның кемуімен қатар жүреді. Демек, бұл құбылыстар зат пен қоршаған орта арасында энергия алмасуы жүргенде жүзеге асады.

Буланудың түрлері

  • Кебу — сұйықтың газ тәрізді ортамен (немесе вакууммен) шектесетін еркін бетінен болатын булану.
  • Қайнау — температура артқанда қаныққан будың қысымы сыртқы қысымға теңесіп, сұйық ішіндегі бу көпіршіктері тез өсіп, бетіне көтерілетін процесс.

II. Булану жылуы

Булану жылуы — сұйықты тұрақты температурада буға айналдыруға қажетті жылу мөлшері.

Белгілеулер: Qб — булану жылуы, L — меншікті булану жылуы, m — масса.

Qб = L · m

SI жүйесінде L өлшем бірлігі — Дж/кг. Ол тұрақты температурада 1 кг сұйықты буға айналдыруға қажет жылу мөлшерімен анықталады.

Мысал: судың 373 K (100°C) температурадағы меншікті булану жылуы: L ≈ 2,26 × 106 Дж/кг.

Бекіту тапсырмалары

Ойланып көрейік: жауап берейік

  1. Шық түскен шөп желді күні ме, әлде желсіз күні тез кебеді? Неліктен?
  2. Бірдей жағдайда майлы сорпа ма, әлде шай тез суиды? Себебін түсіндіріңіз.
  3. Неліктен жаз күндері өзен, теңіз, мұхит суының температурасы айналадағы ауа температурасынан төмен болады?
  4. Неліктен жылы одеколонды бетке жаққаннан кейін мұздай ауа сезіледі?
  5. Неге жаңбырдан кейін жердің иісі айқын сезіледі?
  6. Көлемдері бірдей екі стақанның бірінде эфир, екіншісінде су бар. Екеуіне де термометр салсақ, қай стақан төмен температураны көрсетеді? Неліктен?

Жаттығу

13-жаттығу (2): есептерді шығарып, меншікті булану жылуы формуласы бойынша берілген шамаларды анықтаңыз.