Оку Жобасы. Әлемнін термодинамикалык корінісі

1.

Орындаған: МФ-31 топ студенті Жаксылыкқызы А.
Тексерген: оқытушы, магистр Максот Г.Т.

2.

Мазмұны
Кіріспе
Негізгі бөлім
1. Термодинамиканың негізгі түсініктері мен бастамалары
1. 1 Термодинамика пәні
1.2 Термодинамиканың бірінші бастамасы
1.3 Термодинамиканың екінші бастамасы
1.4 Термодинамиканың үшінші бастамасы
2. Мектеп физика курсындағы термодинамика негіздері
2.1 «Ішкі энергия», «Жылу мөлшері», «Жұмыс» ұғымдарына
әдістемелік талдау
2.2 Термодинамиканың бірінші бастамасы мен идеал газ күй теңдеуін
изопараметрлік процестерді сипаттау үшін қолдану
Қорытынды
Пайданаланылған әдебиеттер тізімі

3.

КІРІСПЕ
Өзектілігі: Жұмыстың тақырыбы өзекті болып есептеледі, өйткені
термодинамика көптеген объектілердің өзара әрекеттесуіне
негізделген физикалық құбылыстарды сипаттаудың әмбебап әдісі
болып табылады.
Теориялық және ғылыми қолданбалардан басқа, термодинамика
практикалық түрде жүзеге асырылатын көптеген салалар бар,
сондықтан біздің өмірімізде бұл өте маңызды рөл атқарады.
Зерттеу мақсаттары: - әлемнің термодинамикалық көрінісі
туралы білімдерді кеңейту және тереңдету;
- термодинамиканың негізгі
бастамаларына шолу жасау.

4.

Зерттеу нысаны: оқу процесі
Зерттеу пәні: Әлемнің физикалық көрінісі
Зерттеу міндеттері:
1)Термодинамиканың негізгі түсініктерімен танысу;
2)Термодинамиканың негізгі заңдарына түсініктеме беру;
3)Мектеп физика курсындағы «Ішкі энергия», «Жұмыс», «Жылу мөлшері»
ұғымдарына әдістемелік талдау жүргізу;
4)Термодинамиканың бірінші бастамасын изопараметрлік процестерді сипаттау
үшін қолдану әдістемесімен танысу.

5.

Зерттеу маңыздылығы:
Орындаушы үшін: - зерттеу пәні мен объектісі туралы білімін кеңейту және
тереңдету;
- алған білімдері мен дағдыларын мұғалімнің болашақ
кәсіби іс
әрекетінде мүмкіндіктерін пайдалану.
Жетекші үшін: - білім алушыларға жобалық іс-әрекет дағдыларын дамыту
мүмкіндігін қалыптастыру;
- әзірленген жобаны әрі қарай оқу процесінде пайдалану
мүмкіндігін қалыптастыру.

6.

Термодинамика (грек. «термос»-жылу, «динамикос»күш деген мағынаны береді) – физика ғылымындағы
жылудың жұмыс және басқа энергия түрлерімен
арадағы қарым-қатынасын зерттейтін тармағы.
Термодинамика – тәжірибелерден жинақталған
нәтижелерге сүйенетін феноменологиялық ғылым. Ол
көптеген құрамдас бөліктерден түратын
макроскопиялық жүйелер – термодинамикалық
жүйелерді зерттейді. Мұндай жүйелерде жүретін
процестер макроскопиялық шамалар, мысалға қысым
немесе температура арқылы сипатталады және олар
молекулалық деңгейде қолдануға келмейді.
Тепе-теңдік жүйелердегі және жүйелердің
тепе-теңдік күйге өтуіндегі жылулық
козғалыстың заңдылықтары
термодинамиканың зерттеу пәні болады.
Термодинамиканың алғашқыда басты
мақсаты жылулық қозғалтқыштарды
жетілдіруінің теориясын жасау және жылу
мен механикалық жұмыстың өзара
айналуының проблемаларын шешу болды.
Алайда, термодинамика заңдары материяның
басқа қасиеттерін зерттегенде, қисапсыз
молекулалардан қүралған күрделі жүйелер
туралы көп моліметтерді алуға мүмкіндік
береді. Мысалы, жүйелердің физикахимиялык қасиеттері және маңызды өмірлік
процестеріне температура, қысым және
құрамының әсерін тексеруге
термодинамиканың заңдары қолданылады.

7.

Термодинамика бірінші бастапқы позиция («нөлдік» бастама) ретінде тәжірибеге
негізделген келесі жалпылауды қабылдайды: оқшауланған термодинамикалық жүйе
әрқашан уақыт өте келе тепе-теңдік күйіне келеді және одан ешқашан өздігінен кете
алмайды.
эксперименттік мәліметтерден әрбір жүйенің сыртқы жағдайларға тәуелді емес қасиеті
бар екендігі, термодинамикалық жүйенің күйі тек сыртқы жағдайлармен ғана емес,
сонымен бірге кейбір ішкі (жүйеге тән) қасиетпен де анықталатыны шығады. Бұл қасиет
температура деп аталады
Термодинамиканың бірінші бастамасы үйреншікті және соның өзінде ғажайып абстракты
энергия ұғымын енгізеді. Жалпы айтқанда, бұл ұғым кез келген дененің жүмыс істеу
қабілетін бейнелеп түсіндіреді, демек күш салуымен байланысты. Термодинамиканың
негізінде көптеген тәжірибелік деректердің жинағын жалпылау арқылы жылудың
механикалық жұмысқа айналу мүмкіндігі көрсетіледі. XIX ғасырдың ортасында жылу мен
жұмыстың эквиваленттілігі тағайындалды. Сонымен, энергияның білінуінің түрлері
анықталды. Осы тәжірибелік нәтижелерін Майер (1842 ж.) және Гельмгольц (1847 ж )
жалпылап, былай тұжырымдады: барлық макроскоптық жүйелер түрақты энергия
мөлшеріне ие болады және энергияның бір түрден екінші түрге өтуі мүмкін. Жүйенің
энергиясының мөлшері тек оның сыртқы ортаға берілу немесе одан алыну нәтижесінде
өзгереді. Осы тұжырым термодинамикада оның бірінші заңының негізгі мағынасын
белгілейді.

8.

Термодинамиканың екінші
заңы саналатын қорытынды
Карноның 1824 жылы
“Оттың (жылудың) қозғаушы
күші және сол күшті үдететін
машина туралы ойлану” деген
еңбегінде алғаш ғылыми
тұрғыдан көрсетілді. Осы
ойды 1850 жылы Клаузиус
математикалық өрнекпен
дәлелдей келіп, жылу салқын
денеден өздігінен ыстық
денеге ауыспайды деген пікір
айтты.
Қайтымды процестер өтетін
жүйенің энтропия деген күй
функциясымен сипатталуын
да термодинамиканың екінші
бастамасы деп айтады.
Көптеген тәжірибелерден кез келген жүйенің
температурасы төмендеген сайын, онда тәртіпті, ретті
күйге өту тенденциясы байқалады. Егер денені абсолют
нөл температураға дейін суытатын жағдай болса, онда
жылу қозғалыстары кедергі жасамайтындықтан, ең
тәртіпті күйге көшуге болар еді де, бұл күйге
энтропияның ең аз шамасы сәйкес келер еді.
Көптеген тәжірибелердің нәтижесін қорытындылап,
Вальтер Нернст (1906 ж.) мынадай маңызды теоремаға
келді (кейде ол термодинамиканың үшінші бастамасы
деп аталады): температура абсолют нөлге ұмтылған
кезде кез келген дененің энтропиясы да нөлге ұмтылады

9.

Термодинамика негіздері оқушыларды жылулық құбылыстардың негізгі заңдылықтарымен, қазіргі энергетиканың
жетекші саласы жылу энергетикасының физикалық негіздерімен таныстырады. Мұндағы қарастырылатын іргелі
түсініктер, ішкі энергия, жылу мөлшері, термодинамикадағы жұмыс, термодинамикалық жүйе, оны сипаттайтын
макроскопиялық параметрлер (р, V, Т), термодинамикалық процестердегі энергияның сақталу заңы –
термодинамиканың бірінші заңы, қайтымсыз процестер, термодинамиканың екінші заңы, жалпы жылулық құбылыстар
мен жылулық қозғалыстарды, жылу қозғалтқышарының жұмыс принциптерін меңгеруге мүмкіндік береді.
Термодинамикадағы негізгі түсініктердің физикалық мағынасын, олардың арасындағы байланыстарды логикалық
тұрғыдан сауатты түрде меңгеру жалпы тақырыптың сапалы қалыптасуына жағдай жасайды.
Термодинамиканың бірінші заңы изотермдік процесс үшін. Изотермдік процесте газдың ішкі знергиясы өзгермейді
демек