7-тақырып: жылулық процестерді және термодинамика негіздерін оқып үйрену кезіндегі есептерді шешу. Термодинамиканың бірінші бастамасы

жүктеу/скачать 166,19 Kb.

бет	2/3
Дата	07.02.2022
өлшемі	166,19 Kb.
	#91777

1 2 3

Байланысты:
7-есептер

МЫСАЛДАР КЕЛТІРЕЙІК. Есеп 1.
Жауабы : сұйықтың тығыздығы

Сабақтардың мақсаттары:

Оқушыларлың аталған заң талаптары бойынша білімін қалыптастыру.
Энергияның сақталу және айналу заңын меңгерудегі есептің қызметін анықтау.
Заңды сәтті меңгеруге қажетті есептер жүйесін модельдеу. Берілген есептердің шығарылуындағы графиктің функциясын анықтау. Қолданылған жалпыламалар негізінде энергияның сақталу және айналу заңына есеп шығару алгоритмін тұжырымдау.

МЫСАЛДАР КЕЛТІРЕЙІК.
Есеп 1. Массасы 160 г, температурасы 27⁰С өттегі көлемін изобаралық қыздыру кезінде екі есе үлкейтті. Ұлғайған кездегі газдың массасын, оттегіні қыздыруға кеткен жылу мөлшерін, ішкі энергия өзгерісін табу керек.

О₂

- ? - ? - ?

Жылу мөлшерін табамыз:
. (1)
Процесс изобаралық болғандықтан, Гей-Люссак заңы бойынша:
, (2)
осыдан . (3)
(1) теңдеуді түрлендіреміз:
. (4)
Жұмысты анықтаймыз:
. (5)
Термодинамиканың I-ші бастамасы бойынша:
, (6)
осыдан
. (7)
Есептейміз:

.

Жауабы: ; ; .
Есеп 2. Бу турбинасының қазан отығында 1 кВт*сағ. энегияда 0,35 кг дизельдік отын жұмсалады. Турбинаға келетін будың температурасы 250^оС, суытқыш температурасы 30^оС. Турбинаның факт жүзіндегі ПӘК есептеу және сондай температуралық шарттардағы идеал жылу машинасының ПӘК-мен салыстыру.

= 0,35 кг

- ? - ?

. (1)
. (2)
Есептейміз:

.
Есеп 3. ПӘК=40% оттықта –10 ^оС температурада алынған 200 кг қардан, 20 ^оС температурадағы суды алу үшін қанша отын жағу керек?

= 200 кг

- ?

Қарды алдымен балқу температурасына дейін қыздыру қажет, содан соң алынған суды қыздыру қажет, яғни:
(1)
(2)
мұндағы - отын жанғанда бөліп шығаратын жылу мөлшері.
, осыдан (3)
Ақырында мынаны аламыз:
(4)
Өлшем бірліктерін тексереміз:

.
Жауабы: 22 кг.
Есеп 4. Ыдыста массалары өзара әсерлеспейтін үш химиялық сұйықтықтар араласқан; және меншікті жылу сыйымдылықтары сәйкесінше. Қоспаны келесі - қа дейін қыздыруға қажетті жылу мөлшерін және қоспаның температурасын анықтаңдар.

Шешуі: Ыдыстағы сұйықтар қыза отырып, сол агрегаттық күйінде қалады, сондықтан жылулық баланс теңдеуі оңай жазылады:

Мұндағы -қоспаның температурасы;

Осылайша қоспаның температурасы Ары қарай қоспаны - қа
дейін қыздыру керек. Ол үшін оған беретін жылу мөлшері:

( сонымен температураның өзгерістері кезінде сұйықтардың жылу
сыйымдылықтары өзгерген жоқ деп есептеледі).
Есеп 5. Суды айдауға арналған электр аппараты Р қуатты тұтынады. Дистилляцияланған сумен табан ауданы S және биіктігі h ыдысты толтыру үшін, ПӘК-і 80 аппарат қанша уақыт жұмыс істеуі қажет? Су құбырынан су t температурада келіп түседі. Меншікті булану жылуы L, меншікті жылу сыйымдылығы с.
Су айдау үшін жұмсалатын жұмыс: - уақыт.
Пайдалы жұмыс суды қыздыруға және буландыруға қажетті жылу мөлшеріне тең.
- судың меншікті жылу сыйымдылығы.
Қондырғының ПӘК-і:
- судың массасы;

Сонда осыдан уақытты өрнектейміз:

_Есеп6. Көп қабатты үйдің шатырынан су тамшысы құлау процесінде ∆t градусқа қызса, ол қанша уақыт құлаған? Судың меншікті жылу сыйымдылығы с.
Шешуі:
Егер су тамшысы һ биіктікте орналасса, онда оның потенциалдық энергиясы:

Су тамшысын қыздыру үшін қажетті жылу мөлшері:

Энергияның сақталу заңына сәйкес тамшының құлауы кезінде оның потенциалдық энергиясы жылулық энергияға ауысады:

Осыдан тамшының құлау биіктігі:

_{Тамшының құлау биіктігі белгілі болса, құлау уақытын анықтауға болады:}

_{Жауабы:}

Есеп 7. Идеал жылу машинасын температурасы Т₁ мұхит суын қыздырғыш ретінде қолданады, ал салқындатқыш ретінде массасы m және температурасы 0⁰С айсберг алынған. Барлық айсберг еріген кездегі мезетте машина қандай жұмыс атқаратынын анықтаңдар. Мұздың меншікті балқу жылуы λ.
Шешуі:
Мұхит пен айсбергтің температурасын біле отырып, Карно формуласы бойынша идеал машинаның ПӘК-ін анықтауға болады:

ПӘК-ін біле отырып, қыздырғыштан алатын жылу мөлшерін есептеуге болады.

Салқындатқышқа(айсберг) берілген(Q_х) жылу мөлшері :
Сонда, идеал машинаның жұмысы:
Жауабы:

Есептер 8. Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы кешке қарай, 16 ^оС температурада 55% тең. Егер түнде температура 8^оС дейін төмендесе, шық пайда болады ма?

Шық түседі ме - ?

, (1)
осыдан . (2)

Есептейміз: .

Демек, қысым, бу қаныққан бола алмайтындай екен.
Жауабы: түнде шық түспейді.

Есеп 9. Радиусы 0,5 мм капилляр түтікшедегі сұйық 11 мм көтерілді. Берілген сұйықтың тығыздығын табу керек, егер де оның беттік керілу коэффициенті 22 мН/м болса.

- ?

Егер капиллярлық түтіктегі сұйық көтерілсе, онда ол берілген қатты денеге қатысты жұғатын болғаны.
Шеттік бұрыш келтірілмеген болғандықтан, автор сұйықты абсолют жұғатын деп санайды және беттік қабат төмен қарай иілген миниск пішініне, яғни жарты сфера формасында деп есептейді.
Тепе-теңдік шартында:
, (1)
мұндағы , (2)
беттік керілу күші.
, (3)
Капиллярдағы сұйық бағанына әсер ететін ауырлық күші.
Сонымен, , осыдан
. (4)
Есептейміз: .
Жауабы: сұйықтың тығыздығы

жүктеу/скачать 166,19 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3