«Жаратылыстану ғылыми-педагогикалық» Жоғары мектебі
Газ заңдарын оқыту әдістемесі
жүктеу/скачать 269,21 Kb.
|
Физика лекция
- Бұл бет үшін навигация:
- Индуктивтік
- Температура тұрақты болғанда термодинамикалық жүйе күйінің өзгеру процесін изоттермиялық деп атайды.
- 3) Егер газдың температурасы өзгермесе, онда оның берілген массасы үшін газ қысымының оның көлеміне көбейтіндісі тұрақты болады.
| 3. Газ заңдарын оқыту әдістемесі
Газ заңдарын оқыту әдістерінің ерекшеліктері. Газ заңдарын оқытуда индуктивтік және дедуктивтік әдістерді қолдануға болады. Индуктивтік әдісте бірінші газ заңдары оқытылып, идеал газ күйінің теңдеуі газ заңдарының негізінде қорытылып шығарылады. Мұнда газ заңдарын оқытуды олардың ашылуына байланысты бірінші Бойль-Мариот заңынан бастайды. Газ заңдарын оқытуда мынандай жоспарды ұсынуға болады: процестің анықтамасы; 2) процестің орындалу шарты; 3)формуласы және заңның тұжырымдамасы; 4) процестің графиктік бейнеленуі; 5) заңның тәжірибе жүзінде тексерілуі; 6) заңдылықты МКТ тұрғысынан түсіндіру; 7) заңның қолданылу шегі. Мысалға изотермдік процесті қарастырайық. (Термос – жылу деген грек сөзі). 1) Температура тұрақты болғанда термодинамикалық жүйе күйінің өзгеру процесін изоттермиялық деп атайды. 2) Бұл заңды тәжірибе жүзінде ағылшын ғалымы Бойль және француз ғалымы Мариотт ашты (1662ж). Бойль-Мариот заңы кез-келген газдар үшін, сондай-ақ газдар қоспасы үшін де (мысалы, ауа үшін де) дұрыс. Тек атмосфералық қысымнан бірнеше мың есе жоғары қысымдарда ғана бұл заңнан ауытқу елеулі түрде байқалады. 3) Егер газдың температурасы өзгермесе, онда оның берілген массасы үшін газ қысымының оның көлеміне көбейтіндісі тұрақты болады. «Ішкі энергия», «жылу мөлшері» ұғымдарына ғылыми- әдістемелік талдау жасау Энергияның әр түрлі формаларына байланысты механикада –механикалық энергия, электрмагниттік яғни, электр өрісінің және магнит өрісінің энергиясы, ішкі энергия деп бөледі. Ішкі энергия жылулық қозғалысқа байланысты энергия. Ішкі энергия XIX ғасырда молекула-кинетикалық теорияға байланысты энергияның сақталу заңының ашылу заңына тәуелді дамып қалыптасты. XIX ғасырдың 2-ші жартысында ішкі энергияны анықтауда «дененің берілген күйінің механикалық энергиясы», «әсерлесу функциясы», «дененің энергиясы» т.б.с.с. терминдерді пайдаланды. Ал, жылу ұғымына қатысты көп уақыт бойы 3 ұғым қабаттаса жүрді: 1) дененің алған немесе берілген жылу мөлшері; 2) ішкі энергия; 3) жылулық қозғалыс. Бұл үш ұғымның қабаттаса жүруі әдістемелік жағынан дұрыс емес, себебі бұл жағдайда термодинамиканың бірінші заңының мағынасы болмайды. «Ішкі энергия» ұғымы енгізілгеннен кейін энергияның сақталу заңын жылу процестеріне қолдануға жол ашылды. Ішкі энергия ұғымы тек дененің ішкі күйіне байланысты (P, V, T), ал дененің өзінің қозғалысына тәуелді емес шама. Дененің немесе жүйенің әрбір күйіне ішкі энергиясының белгілі бір мәні сәйкес келеді. Оған мынадай талдау арқылы көз жеткізуге болады. Дененің бір күйіне ішкі энергияның және екі мәні сәйкес келеді десек, онда жүйеден оның айырмасын алып, дененің күйі өзгеріссіз қалар еді. Мұндай жүйе ешқандай өзгеріссіз-ақ энергия көзі болар еді, бұл термодинамиканың 1-ші заңына сәйкес келмейді (энергияның сақталу заңы бойынша). Олай болса, жүйенің ішкі энергиясының өзгерісі бір күйден екінші күйге қалай ауысқанға байланыссыз, яғни жүйенің ішкі энергиясы процестің функциясы емес, күйдің функциясы болып табылады. Термодинамикадағы ішкі энергия ұғымының анықтамасы, оның мағынасын толық ашпайды. Ұғымның толық анықтамасын беру үшін, оның молекула-кинетикалық теориядағы анықтамасын қарастыру қажет. Себебі, қазіргі физика ішкі энергия ұғымына молекуланың немесе атомның бей-берекет қозғалысының энергиясы мен олардың өзара әсерлесу энергиясы және молекуланы құрайтын бөлшектердің қозғалыс энергиясы мен өзара әсерлесу энергиясының (бөлшектердің тербелмелі қозғалысының энергиясы, ядроның ішкі энергиясы және т.б.) қосындысы деген анықтама береді. Әйтседе термодинамикада өте жоғары емес температурада өтетін жылулық процестерді қарастыратындықтан, ішкі энергияның өзгерісі молекулалардың бейберекет қозғалысымен өзара әсерлесу энергиясының өзгерісіне байланысты ғана өзгереді. Сондықтан да термодинамикада ішкі энергия бөлшектердің бей-берекет жылулық қозғалыс (кинетикалық) энергиясы мен өзара әсерлесу (потенциалдық) энергиясының қосындысына тең. жүктеу/скачать 269,21 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|