Жылу қозғалтқыштары. ПӘК. Жылу қозғалтқыштарының рөлі және қоршаған ортаны қорғау

Физика 10 сынып

І. Сабақтың тақырыбы: Жылу қозғалтқыштары. ПӘК. Жылу қозғалтқыштарының рөлі және қоршаған ортаны қорғау.
ІІ. Сабақтың мақсаты:
1. Білімділік. Жылу қозғалтқыштары, ПӘК, экология ұғымдарымен танысу.
2. Дамытушылық. Пайдалы әрекет коэффиценттеріне есептер шығаруды үйрету, термодинамиканың ІІ заңының қолдануын, қоршаған ортаны қорғау, дамыту.
3. Тәрбиелік. Экологиялық тәрбие беру, табиғатты аялай білуді үйрету.

ІІІ. Сабақтың әдісі. Баяндау, сұрақ – жауап.
ІV. Сабақтың түрі. Аралас сабақ.
V. Сабақтың көрнекілігі. Плакаттар, электронды оқулық, дидактикалық материал.
VІ. Пәнаралық байланыс. Табиғаттану, география, химия.

VІІ. Сабақтың барысы.
1. Ұйымдастыру кезеңі:
А) Амандасу.
Ә) Оқушыларды түгендеу.
Б) Үй тапсырмасын сұрау.

1. Изотермиялық процесс кезінде идеал газдың ішкі энергиясы қалай өзгереді?
2. Изохоралық процессте жұмыс істеліне ме?
3. Изобаралық процесс кезіндегі жұмыс туралы түсінік.
4. Изобаралық процессте газдың істейтін жұмысын қалай табуға болады?
5. Изотермиялық ұлғаюда газ күйін график арқылы сипаттау.
6. Адиабаталық процесс деген не?
7. Термодинамиканың І заңы деген не?
8. Қандай процесс қайтымсыз болып саналады?
9. Екінші текті мәңгілік қозғалтқыш деген не?

VІІІ. Жаңа тақырыпты түсіндіру.
Жүйенің ішкі энергиясы механикалық энергияға түрленетін құрылғыларды жылу машиналары немесе жылу қозғалтқыштары деп аталады.
3 түрін: турбиналық, поршенді, реактивті. Газ турбиналары: Ұшақта, кемелерде, локомотивте қолданады.
Реактивті қондырғы: зымырандар мен ұшақтарда.
Поршенді автокөліктер мен ауылшаруашылық техникаларды қолданады.
А = Q1 – Q2.
Q1 – жылу мөлшері. Қыздырғыштан алатын жылу мөлшері.
Q2 – тоңазытқышқа беретін жылу мөлшері. Атмосфера, арнайы салқындатқыш.
1824 ж. француз инженері Сади Карно жылу машинасының максимал мүмкін болатын ПӘК – і мына формуламен анықталады:
Q1 – Q2
ή = ——— • 100%
Q1
Жылу қозғалтқышының пайдалы әрекет коэффиценті деп қозғалтқыштың істеген А = Q1 – Q2 жұмысының жылытқыштан алған Q1 жылу мөлшеріне қатынасын айтады.
Т1 – Т2
ή = ———
Т1
Т1 → А1 → Т2 принцпін түсіндіру.
Т1 – қондырғыш температурасы.
Т2 – тоңазытқыш температурасы.

Газ әрі қарай жұмыс жасау үшін үлкен энергия не болу үшін бастапқы қалпына келетіндей етіп сығады.
Газды бастапқы күйіне қайтарып отыратын газ күйі өзгерістерінің жиынтығын, периодты түрде қайталанатын немесе дөңгелек цикл (процесс) деп аталады.
105 - сурет бойынша түсіндіру.

Ауыл шаруашылығы мен өндірісте жылу қозғалтқыштарының рөлі айтарлықтай маңызды. Жылу қозғалтқыштары ауыл шаруашылығы мен өндірістің барлық салаларының дамуын жүзеге асыратын жылу электрстансаларында кеңінен пайдаланылады.

Дизелдік қондырғылары мен іштен жану қозғалтқыштарынсыз, поршенды қозғалтқыштар мен трубореактивті қозғалтқыштарсыз қазіргі заманғы көлікті елестету мүмкін емес.

Сонымен бірге экономика проблемаларын шеше отырып, адамзат тіршілік ететін ортаға жылу қозғалтқыштарының бөлінетін зиянды қалдықтардың атмосфераны ластауы, әртүрлі факторларының әрекетімен байланысты.

Атмосфера табиғи және жасанды (антропогендік) жолмен ластанады. Жасанды ластану: атмосфераны ластаушылардың ең негізгілері транспорт түрлері, әсіресе автомобилдердің жанармайларының жану өнімдері болып табылады.

Француз ғалымы Ж. Детридің есептеулері бойынша, автомобилдерден бөлінген газдың құрамында: көмірқышқыл газы – 9%, көміртек оксиді - 4%, көмірсутектер – 0, 5%, оттек - 4%, сутек - 2%, альдегитер – 0, 004%, азот оксидтері – 0, 06%, күкірт оксидтері – 0, 006% барлығы 200 - ге жуық компоненттері бар екенін анықтады.

Атмосфераға транспорттан бөлінетін газдың құрамында 25 - 27% қорғасын болатыны анықталды. Оның 40% - і диаметрі 5 мкм - ге дейін болғандықтан ауада ұзақ сақталып, адам организіміне түсетіні белгілі.

Әрбір автомобилден күніне ауаға 3000 кг көміртек оксидтері т. с. с. отынның толық емес жану өнімдері бөлінеді.

Тақырыпты бекіту есептері.

№671.
Берілгені: Х. Б. Ж. Шешуі:
Т1 = 117ºС. 390 К Т1 – Т2 390 К – 300 К
Т2 = 27 ºС 300 К ή = ——— = —————— · 100% = 23%
t = 1 c. 6• 104Дж. Т1 390 К

Q1 = 60 кДж. Q1 – Q2
ή = ———; Q2= Q1(1 - ή)
ή -? Q2 -? N -? Q1
Q2 = 6 • 104Дж (1 – 0, 23) = 46 • 103Дж= 46кДж
А Q1 – Q2 (60 - 46) · 103
N = —— = ————— = —————— = 14 кВт.
t t 1 с

№ 672.
Берілгені: Шешуі:
Q1 = 1 кДж. А 300 Дж
А = 300 Дж. ή = —— · 100% = ————— · 100% = 30 %
Т2= 280 К Q1 1000 Дж
Т2 280 К
ή -? Т1 -? Т1 = ——— = ——— = 400 К.
1 – ή 0, 7

Үйге тапсырма: §38, § 39.