Сабақ тақырыбы: Термодинамикалық параметрлер. Температура Мақсаты: а білімділік

Мерзімі _____________ Сынып 10А

Сабақ тақырыбы: Термодинамикалық параметрлер. Температура

Мақсаты:

Құралдар: компьютер, интерактивті тақта, проектор, оқулықтар, есептер жинағы, электронды оқулық 10 сынып, термометр, штатив, суы бар ыдыс, құрғақ спирт.

Сабақтың түрі: ар алас, демонстрациялық

Пән аралық байланыс: математика, химия, информатика,

1. 
   Ішкі энергия деген не?
   
2. 
   Молекулалық Кинетикалық Теорияның (МКТ) негізгі қағидаларын атаңыз.
   
3. 
   Броундық қозғалыс, диффузия деген не? Олардың айырмашылығы неде?
   

МКТ негізгі макроскопиялық параметрлер олар қысым, көлем, температура. Осы 3 шама кез-келген дененің термодинамикалық күйін сипаттайды.

“Суық”, “жылы”, “ыстық” деген сөздермен біз дененің жылулық күйін сипаттаймыз. Дененің қыздырылу дәрежесін сипаттайтын шаманы температура деп атайды.

Ыстық судың температурасы суық судың температурасынан жоғары болатындығы бәрімізге мғлім. Қыстыкүні ауаның температурасы, жаздыкүнгіден төмен болады.

18-сурет

А. Цельсий (1701–1744) — швед ғалымы, жүз градустық температура шкаласын ұсынды. Цельсийдің температуралық шкаласы бойынша нөлдік нүкте ретінде (XVIII ғасырдың ортасынан бастап) еріп жатқан мұздың температурасын, ал жоғарғы нүктесіне қалыпты атмосфералық қысымдағы судың қайнау температурасы 100 градус алынады.

7-кестеде табиғат пен техникада кездесетін кейбір температуралар келтірілген.

7-кесте

Адамның денесінің температурасын өлшейтін медициналық термометрдің жұмысы сғл өзгеше. Ол максималь термометрлерге жатады, олар өздерін қыздырған температураға дейін қызады. Өзінің меншікті температурасын өлшеген термометр суық ортаға шыққан соң да (адам денесімен салыстырғанда), медициналық термометрдің сол температураны көрсетіп тұрғанын байқаймыз. Сынаптың деңгейін бастапқы орнына ғкелу үшін термометрді сілкіп жіберу қажет.

Ортаның температурасын өлшейтін зертханалық термометрмен олай жасудың қажеті жоқ.

Ең алғаш сұйық термометрді 1631 жылы француз физигі Ж. Рей ойлап тапқан. Бірақ адамдар температураны өлшей отырып, нені өлшеп тұрғанын түсінбеген. Температура дегеніміз не екендігі өте күрделі сұрақ болды. Мысалы, ыстық судың суық судан айырмашылығы не? ¦зақ уақыт бойы сұраққа анық жауап болмады.

Біз қазір кез келген температурада судың молекулаларының бірдей екендігін білеміз. Олай болса температура артқанда суда не өзгереді?

Тәжірибеге жүгінейік. 2 түйір қант алып оның біреуін — мұздай суға, екіншісін – ыстық суға салайық. Біз ыстық судағы қанттың тез ерігенін көреміз. Еру — диффузияға байланысты. Олай болса жоғары температурадағы диффузия төменгіге қарағанда тезірек жүреді.

Диффузияның себебі молекулалардың қозғалысы екендігі белгілі. Олай болса қозғалыстағы молекулалардың жылдамдығы мен дененің температурасы арасында байланыс бар екендігін көреміз: температура жоғары дененің молекулалары да тез қозғалады.

Мысалы, 0°С-дегі оттегі молекулаларын орташа жылдамдығы 425 м/с болса, ол 20°С-де 440 м/с болады. Олай болса, температура молекулалардың орташа жылдамдығымен анықталады. Жеке молекулалардың жылдамдығы берілген температурада орташа мәнінен аз болуы да, көп болуы да мүмкін.

Бірақ температура ра тек қана молекулалардың орташа жылдамдығына тәуелді емес. Мысалы, 20 °С-дегі оттегі молекулаларының орташа жылдамдығы 16 °С температурада осындай шамаға теңелген. Оның негізгі себебі азот молекулаларының молярлық массасы, оттегінікінен аз болды. Олай болса, заттың температурасы тек молекулалардың орташа жылдамдығы ғана емес, олардың массасына да тәуелді болады екен.

Біз заттың жылдамдығына да, массасына да тәуелді болатын шамаларды білеміз. Бұлар импульс пен кинетикалық энергия. Ғалымдардың тағайындауынша осы кинетикалық энергия дененің температурасын анықтайды екен:

Сонымен денені қыздырған кезде молекулалардың кинетикалық энергиясы артады да, олар жылдамырақ қозғала бастайды, ол суыған кезде молекулалардың энергиясы азаяды да, олардың қозғалысы баяулайды.

1.6-сурет

1.7-сурет

Пысықтау сұрақтары.