Ж?мыс пен жылу м?лшеріні? баламалы?ы. Румфорд пен Джоуль т?жірибелері. Энергияны? са?талу за?ы.10-класс

Коянбаева Асылгул Жайылхановна Физика пәнінің мұғаліміБлагодар орта мектебі. Ақтөбе қаласы Сабақтың тақырыбы: Жұмыс пен жылу мөлшерінің баламалығы. Румфорд пен Джоуль тәжірибелері. Энергияның сақталу заңы. 10-класс Сабақ тақырыбы:§5.6. Жұмыс пен жылу мөлшерінің баламалығы. Румфорд пен Джоуль тәжірибелері. Энергияның сақталу заңы.Сабақ мақсаты:Оқушыларға Румфорд пен Джоуль тәжірибелерінің жылу табиғатын зерттеудегі рөлі туралы, Майер мен Гельмгольцтің жылулық құбылыстарды зерттеуге сіңірген еңбектері туралы түсінік беру.Оқушылардың ғылыми дүниетанымын қалыптастыру, жауапкершілікке, тиянақтылыққа, еңбекқорлыққа тәрбиелеу.Сабақ әдісі: сұрақ-жауап, баяндау.Сабақ түрі:араласСабаққа керекті құралдар: компьютер, видеопроектор, слайдтар. Сабақ барысы:І. Ұйымдастыру кезеңі.ІІ. Ой-қозғау: Тақырып бойынша қойылатын сұрақтар:Заттың меншікті жылу сыйымдылығы деген не?Оның формуласы қандай?ХБЖ-да заттың меншікті жылу сыйымдылығының өлшем бірлігі қандай?Дененің жылу сыйымдылығы дегеніміз не?Оның формуласы қандай?ХБЖ-да дененің жылу сыйымдылығының өлшем бірлігі қандай?Мольдік жылу сыйымдылық деген не? ІІІ. Мағынаны тану .Жаңа сабақ. Көптеген тәжірибелер денені оған жылу мөлшерін бермей-ақ жұмыс атқару арқылы қыздыруға болатынын көрсетті 1798 ж. Румфорд: зеңбіректің ұңғысын жегілген аттардың көмегімен айналдырылатын үлкен тескішпен тескенде, оның қызатынын байқады. Ол тескіш айналған кезде атқарылатын жұмыстың әрекетінен қызады деп қорытынды жасады. Бұл үшін өте көп тәжірибе жасалуда1799 ж. Г. Дэви мұздың кесегін бір-біріне үйкеген кезде ол еріп, суға айналды. Тәжірибе ауада, сосын мұзға жылу жеткізу мүмкін болмайтын вакуумде жүргізілді.ХІХ ғасырдың ортасында Джоуль жылу энергияның барлық түрлерінің арасындағы байланысты және жылу мен механикалық энергия арасындағы сандық қатынасты тағайындауға тырысты. Бұл тәжірибелер жылу тегінің қозғалыста екенін және жылуды механикалық жұмыс жасай отырып та алуға болатынын анық көреттіКалориметрде сынап бар. Жүктер төмен түскенде қалақшалар айналысқа келіп, сұйық қызады. Тәжірибенің басында және соңында жүктер, қалақшалар мен сынап тыныштықта болады, сөйтіп, олардың кинетикалық энергиялары тәжірибе барысында өзгермейді. Жүктердің қозғалысы кезінде атқарылатын жұмысты біле отырып және қалақшалардың сынапқа үйкелісі кезінде температураның артуын өлшей отырып, Джоуль 4,2 Дж жұмыс атқарылғанда температураның артуы денеге 1 кал жылу берген кездегі артуымен бірдей болатына көз жеткізді 4,2 Дж/кал – жылудың механикалық эквиваленті. Неміс ғалымы Р.Майр1843 ж. адам ауыр дене жұмысын істегенде оның қанында жану өнімдерінің пайда болатынын байқаған.Осы кезде Ленц пен Джоуль жылу мөлшері мен электр энергиясының арасындағы сандық қатынасты ашты.ХІХ ғасырдаң ортасында энергияның түрліше формаларының айналуын дәлелдейтін көптеген тәжірибелер жасалғанын көреміз.Неміс ғалымыГ.Гельмгольц энергетикалық түрленулерді толығырақ және сандық қатынастар жағынан зерттеді.Ол энергияның сақталу және түрлену қорытындысына математикалық түр беріп, оны формулаға айналдырды. Энергияның сақталу заңы:Табиғатта энергия жоқтан пайда болмайды және жоғалып кетпейді. Ол тек бір түрден екінші түрге, бір денеден екінші денеге өтеді. Ал денелердің тұйықталған жүйесінде толық энергия тұрақты шама болып қалады.Сондықтан термодинамиканың бірінші заңы жайлы-ол жылу процестері үшін энергияның сақталу және түрлену заңы деп айта аламызТермодинамиканың І заңының математикалық өрнегі: Румфорд, Дэви және Джоуль тәжірибелерінің жылу табиғатын зерттеудегі рөлі қандай?Оларды жүргізгеннен кейін қандай қорытындылар жасалды?Майер мен Гельмгольцтың жылулық құбылыстарды зерттеуге сіңірген еңбектері қандай?Энергияның сақталу және түрлену заңы неліктен әмбебап сипат алады?Ой-қорыту Бағалау. Үй тапсырмасын беру: § 5.6 Дайындық сұрақтары.Шығу парағын толтыру-Бүгінгі сабақтан не білдіңіз-Пікіріңіз