Презентация 8 сынып Термодинамика заңдары

• 1 слайд

  Термодинамика – энергияның түрленуiне қатысты жалпы заңдарға негiзделген жылулық процесстер туралы ғылым. Бұл заңдар молекулалық құрылымдарына байланыссыз барлық денелер үшiн орындалады.

• 2 слайд

  Қоршаған орта Энергия алмасу термодинамика жүйесінде және айналасындағы денелермен жылу алмасумен және жұмыс арқылы жүзеге асады. U жүйе Q>0 A>0 Термодинамика 1 заңы

• 3 слайд

  Жүйеге берілген жылу оның ішкі энергиясының өзгерісіне және сыртқы денелерге қарсы істейтін жұмысына жұмсалады. Термодинамика 1 заңы Q = ΔU + A

• 4 слайд

  Жүйе алған жылу ішкі энергия өзгерісіне және сыртқы дене жұмысына жұмсалады  A= Q +ΔU  Машина сырттан алған жылу не ішкі энергияның кемуі есебінен сыртқы денелерге қарсы жұмыс істей алады ΔU = Q + A

• 5 слайд

  Изопроцесстер Изопроцесстер Изобара Изохора Изотермия Адиабаталық

• 6 слайд

  изобаралық процесс (p = const)

• 7 слайд

  Термодинамика заңы изобаралық процесте A = p (V2 – V1) = p ΔV A = p ΔV

• 8 слайд

  Q = U (T2) – U (T1) + p (V2 – V1) = ΔU + p ΔV Q =  ΔU + p ΔV При изобарном расширении Q > 0 – тепло поглощается газом, и газ совершает положительную работу. При изобарном сжатии Q < 0 – тепло отдается внешним телам. В этом случае A < 0. Температура газа при изобарном сжатии уменьшается, T2 < T1 ; внутренняя энергия убывает, ΔU < 0

• 9 слайд

  изохоралық процессе ( V = const ) Газ жұмыс жасамайды, А=0

• 10 слайд

  U (T1) и U (T2) – ішкі энергия өзгерістері Q = ΔU = U (T2) – U (T1) Q = ΔU изохоралық процессте термодинамика заңы При изохорном нагревании тепло поглощается газом (Q > 0), и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении тепло отдается внешним телам (Q < 0).

• 11 слайд

  изотермиялық процесс (T=const) Δ U = 0. Количество теплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения, превращается в работу над внешними телами. При изотермическом сжатии работа внешних сил, произведенная над газом, превращается в тепло, которое передается окружающим телам.

• 12 слайд

  Термадинамика 1заңы изотермиялық процесте Q = A

• 13 слайд

  Адиабатиялық процесс Жылу алмасу болмайтын процесс, яғни ішкі энергия сыртқы күш атқаратын жұмыс есебінен артады.

• 14 слайд

  адиабатиялық процесс Q = 0; A = –ΔU

• 15 слайд

  изотерм (қызыл) и адиабат (көк) (A > 0) (Δ U < 0) На плоскости (p, V) процесс адиабатического расширения (или сжатия) газа изображается кривой, которая называется адиабатой. При адиабатическом расширении газ совершает положительную работу (A > 0); поэтому его внутренняя энергия уменьшается (ΔU < 0). Это приводит к понижению температуры газа. Вследствие этого давление газа при адиабатическом расширении убывает быстрее, чем при изотермическом (рис. 2).

• 16 слайд

  Δ U=A+Q Δ U=Q Δ U=Q-A’

• 17 слайд

• 18 слайд

  Ұлғаю кезiнде (V2 > V1) газ оң жұмыс жасайды: А′>0. Сығылу кезiнде V2<V1, сондықтан оның жұмысы терiс болады: А′<0. Керiсiнше, газ сығылған кездегi сыртқы күштердiң жұмысы оң болады да, газ қыза бастайды. Ұлғаю кезiнде сыртқы күштердiң жұмысы терiс болады – газ суиды. А′ = p·(V2-V1) = p·ΔV. газ жұмысы бұрынғысынша сандық түрде бастапқы және соңғы күйлердегi p1 және p2 қысымдарына тең AV1 және ВV2 кесiндiлерiмен және P-ның V-ға байланысты графигiмен шектелген фигураның ауданына тең болады

• 19 слайд

• 20 слайд

• 21 слайд

  Изохоралық процесс. Бұл процесте газ көлемi өзгермейдi: V = const. Газдың iшкi энергиясының өзгерiсi оған берiлген жылу мөлшерiне тең: ΔU = Q. Егер газ қыздырылса , онда Q > 0 және ΔU > 0 – iшкi энергия ұлғаяды. Газды суытқан кезде: Q < 0 және ΔU < 0, оның iшкi энергиясы азаяды. Изотермалық процесс. Изотермалық процесс кезiнде газдың температурасы тұрақты болады (Т = const) және оның iшкi энергиясы өзгермейдi. Газға берiлген барлық жылу мөлшерi пайдалы жұмыс атқаруға жұмсалады: Q = А′. Газ белгiлi жылу мөлшерiн (Q > 0) алған кезде, ол оң жұмыс атқарады (А′ > 0). Керiсiнше, егер газ қоршаған ортаға жылу берсе, онда оның атқарған жұмысы терiс болып саналады. Изобаралық процесс. Изобаралық процесс кезiндегi газға берiлген жылу мөлшерi оның iшкi энергиясының бiрге өзгеруiне және қысым тұрақты болған кездей P = const жұмысты атқаруға шығындалады. Адиабаталық процесс. Қоршаған ортамен жылу алмасуы болмайтын жағдайда өтетiн жүйедегi изопроцесс адиабаталық процесс деп аталады. Адиабаталық процесс кезiнде Q = 0 және жүйенiң iшкi энергиясының өзгеруi жұмыс атқару арқылы ғана жүредi: ΔU= А. ΔU= А теңдiгi белгiлi қорытынды жасауға мүмкiндiк бередi. Егер жүйеде оң жұмыс жасалса, мысалы газ сығылатын болса, онда оның iшкi энергиясы ұлғаяды және температурасы өседi. Керiсiнше , газ ұлғайған кезде, ол өзi оң жұмыс атқарады (Аұ > 0). Оның iшкi энергиясы азаяды да, газ суиды. Егер цилиндр түбiне эфирге батырылған мақтаны салып, дереу поршендi қозғалтсақ, онда мақтадағы эфир буы жалындайды. Бұл эффект Дизель двигателiнiң жұмыс iстеу принципiнiң негiзiне алынған. Бұл жерде цилиндрге жанармай қоспасы емес, кәдiмгi атмосфералық ауа сорылады. Сығылу тактының соңында арнайы форсунка арқылы сұйық отын - солярка шашыратылады. Осы сәтте сығылған ауа температурасының жоғарлағаны сондай, тiптен жанармай тұтанады. Күн көзiнiң әсерiнен жылыған ауа, жоғары көтерiледi де, биiктiкке көтерiлген сайын қысымның азаюына байланысты тез арада ұлғайып-таралады. Бұл ауаның ұлғайып-таралуы оның салқындауына әкелiп соғады. Осының нәтижесiнде су булары конденсацияланады да, бұлттар пайда болады

• 22 слайд

  Табиғатта энергия U жоқтан пайда болмайды және жоғалмайды, ол тек бiр түрден екiншi түрге ауысады. Термодинамиканың бiрiншi заңы. Ішкi энергияның өзгерiсi жүйеге берiлген жылу мөлшерi мен сыртқы күштердiң жұмысының қосындысына тең: ΔU = A + Q. Егер жүйе жылу өткiзбейтiн болса (Q = 0) және ол механикалық жұмыс атқармаса (А=0), онда ΔU = 0, немесе U1=U2: тұйық жүйенiң iшкi энергиясы өзгермейдi (сақталады). Термодинамиканың бiрiншi заңынан, ешқандай энергетикалық шығынсыз шексiз мөлшерде жұмыс жасай алатын қондырғыны – мәңгiлiк двигательдi жасап шығару мүмкiндiгiнiң терiстiгi шығады. Шын мәнiнде, егер жүйеге жылу берiлмесе (Q = 0 ), онда жұмыс A iшкi энергияның азаюы есебiнен ғана жүзеге асар едi: A = ΔU. Двигатель, энергия қоры таусылғаннан кейiн, жұмысын тоқтатады.

• 23 слайд

  Термодинамиканың екiншi заңы энергетикалық түрленулердiң бар болу мүмкiндiгiнiң бағытын көрсетедi. Салқынырақ денеден ыстығырақ денеге жылуды тасымалдау, екi жүйеде де немесе қоршаған ортада бiр мезгiлде басқа өзгерiстер жасамайынша, мүмкiн емес. Қайтымсыз процесс - өз бетiнше тек бiр бағытта ғана өтетiн процесс. ЕКІНШІ РЕТТІ МӘҢГІ ҚОЗҒАЛТҚЫШ ЖАСАУ МҮМКІН ЕМЕС. Термодинамиканың екінші заңы мүмкін болатын энергетикалық түрленудің бағытын көрсетеді және сол арқылы табиғаттағы процестердің қайтымсыздығын білдіреді. Заңның сырттай өзгешелігіне қарамастан, негізгі мағынасы бір,  сондықтан тең  түсетін бірнеше тұжырымдамасы бар. Жекелеген жүйені сол жүйенің температурасынан төмен температурада суыту арқылы үздіксіз жұмыс жасау мүмкін емес Кельвин тұжырымдамасы: Салқынжүйеденжылуалып, оныжұмысқаайналдыратынмашинажасаумүмкінемес

• 24 слайд

  ТЕРМОДИНАМИКА ІШКІ ЭНГЕРГИЯ ЖЫЛУ МӨЛШЕРІ ЖҰМЫС НАҚТЫ ГАЗ ҚОЛДАНЫЛУЫ ТЕРМОДИНАМИКА 2 ЗАҢЫ ТЕРМОДИНАМИКА 1 ЗАҢЫ ЖЫЛУ ҚОЗҒАЛТҚЫШТАР ҚОЛДАНУЫ ЖҰМЫС ІСТЕУ ПРИНЦИПІ ТҮРЛЕРІ ПӘК ИЗОХОРАЛЫҚ ПРОЦЕСС ИЗОТЕРМИЯЛЫҚ ПРОЦЕСС ИЗОБАРАЛЫҚ ПРОЦЕСС АДИАБАТИАЛЫҚ ПРОЦЕСС ҚОРШАҒАН ОРТАҒА ӘСЕРІ ҚО ҚОРҒАУ

• 25 слайд

  Изобаралық процесс - берiлген газдың қысымы тұрақты болғанда жүретiн процесс. Изотермалық процесс - берiлген газдың температурасы тұрақты болғанда жүретiн процесс. Изохоралық процесс - берiлген газдың көлемi тұрақты болғанда жүретiн процесс. Адиабаталық процесс - жүйе мен оны қоршаған сыртқы ортаның арасында ешқандай жылу энергиясының алмасуы болмайтын процесс.

• 26 слайд

  Жылу двигателi. Отынның ішкі энергиясын механикалық энергияға айналдыратын қозғалтқыштарды  жылу қозғалтқыштары  деп атаймыз. Қыздырғышта отын жанғанда энергия бөлініп, жұмыстық денеге (газға) беріледі. (Отынның ішкі энергиясы газдың (будың) ішкі энергиясына айналады). Газ ұлғайып, механикалық жұмыс атқарылады. Қозғалтқыш цикльді жұмыс істеу үшін, газды бастапқы жағдайына дейін сығу қажет. Сығылған газдың жұмысын азайту үшін суытқышты қолданады Айналмалы процесс немесе цикл деп бiрнеше күйлер қатарынан өтiп өзiнiң бастапқы күйiне қайтып келетiн жүйе процесiн айтады. Егер айналмалы процесс сағат тiлi бойынша жүретiн болса онда жұмыс оң болады және цикл- тура цикл деп аталады. Егер айналмалы процесс сағат тiлiне қарсы жүретiн болса , онда жұмыс терiс болады , ал цикл- керi цикл деп аталады. Энергияның сақталу заңы бойынша:  A- газ ұлғайғанда атқарылатын жұмыс Qк- қыздырғышта өндірілетін жылу мөлшері Qс- суытқышқа  берілетін жылу мөлшері    

• 27 слайд

  Идеал жылу қозғалтқыштың  жұмыстық денесі – идеал газ. Жылу қозғалтқыштың атқаратын жұмысының, қыздырғыштан алатын жылу мөлшеріне қатынасын жылу қозғалтқыштың пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) дейді. Жылу қозғалтқыштарының қыздырғыштан алған жылу мөлшерінің біраз бөлігі салқындатқышқа беріледі, сондықтан ПӘК<1, олардың ПӘК–і  қыздырғыш пен салқындатқыштың температураларының айырымына тура пропорционал.

• 28 слайд

  Идеал жылу машинасында, қыздырғыштан алынатын әр килоджоуль энергия есебінен,  300 Дж  жұмыс атқарылады. Егер тоңазытқыш температурасы 280 К   болса,  машинаның ПӘК-і  және қыздырғыштың температурасы Қуаты  55 кВт  болатын «Волга»  автокөлігі  1 кВт·сағ-қа  0,31 кг бензин жұмсаса, оның қозғалтқышының  ПӘК-і (qб=4,6·107 Дж/кг) Қыздырғыштың температурасы 390 К,  суытқыштың температурасы 300 К. Жұмыстық дене  1 с-та  қыздырғыштан 6·107 Дж жылу алып отырса жылу қозғалтқышының ПӘК-і  және қыздырғыштың қуаты