Идеалдык жана реалдык газдын ички энергиясы

Сабактын темасы: Идеалдык жана реалдык газдын ички энергиясы.

Сабактагы өтүлүүчү материалдар жана тапшырмалар:

• Идеалдык жана реалдык газдын ички энергиясы;

• Нерсенин жылуулук формуласын пайдаланып маселе чыгаргыла;

Сабактын критерийлери:

• Идеалдык жана реалдык газдын ички энергиясынын формуласын билге;

• Нерсенин жылуулук формуласын пайдаланып маселе чыгарса;

• Өз көз караштарынын жана чечимдеринин ар түдүүлүгүн кабыл ала билип, башка студенттердин пикирлерин урматтоо менен кабыл ала билүүгө тарбияланышса;

• Сабакка активдүү катышса;

Кайталоо үчүн жана жаңы темага өбөлгө түзүүчү суроолор:

• Реалдык газ менен идеалдык газдын айырмасы эмнеде?

• Менделеев-Клайперон теңдемеси кандай жазылат, ал кандай газдар үчүн?

• Реалдык газдын теңдемеси кандай, ким тарабынан киргизилген?

• Критикалык абал деп кандай абалды айтабыз?

• 3-сүрөттүн графигиндеги К чекити жөнүндө эмне айта аласың?

Жаңы тема:

1. Ар кандай макроскопикалык нерсе ички энергияга ээ болот. Макроскопикалык нерселердин ички энергиясы ж-гу туш-к жылуулук кубулуштарын маанилүү роль ойнойт. Бул жаратылыштын фундаменттик законунун энергиясынын сакталуу законунун болушу менен шартталган.

Энергиянын сакталуу законунун ачылышы макроскопикалык нерселер механикалык энергия менен катар алар нерселердин өздөрүнүн ичинде камтылган ички энергияга ээ болгондугу далилдегенден кийин мүмкүн болду. Бул энергия жаратылыштагы энергиялык жалпы балансына кирет. Defi: Макроскопикалык нерсенин ички энергиясы менен бардык молекулалардын өз ара аракеттешүү потенциялдык энергиянын суммасына барабар.

2. Бир атомдуу газдар болуп иреттик газдар гелий,неон,аргон эсептелинет.Идеалдык газдын молекулалары убакыттын кыска аралыгында кагылышуусун же албаганда бири-бири мененөз ара аракеттенишпегендиктен потенциялдык энергиясы анын молекулаларынын жылуулук кыймылын кинетикалык энергиясы болуп эсептелет. Массасы m болгон бир атомдуу идеалдык газдын ички энергиясын эсептеп чыгуу үчүн,бир атомдун Есын

атомдордун санына

төмөндөнүп кою керек.

Эгерде газга поршень аркылуу сырткы күчү аракет этип,ал кысылган болсо,анын ички энегиясы чоңоет,башкача айтканда болот. Бул учурда поршенге F ‘= - F күчү аракет этет. Бул фактыларды дагы (13.100.1) жана (13.100.2) барабардыктары так чагылдырат.

Жогоруда талданган фактылардай төмөндөгүдөй тыянак келип чыгат.

Газга (системага) жулуулук берилбесе,же наз (система) сыртка жылуулук бербесе,анын ички энергиясы газдын (системанын),же ага аракет эткен сырткы күчтүн жумуш аткаруусунун натыйжасында өзгөрөт. Газдын (системанын) ички энергиясынын бул учурдагы өзгөрүшү ушул жумуштарга барабар болот.Кайсыл жумуштун эске алынганына жараша бул өзгөрүнү (13.100.1) же (13.100.2) формулалары меенен аныктоо мүмкүн ( А жана А’ жумуштарынын белгилери карама-каршы,бирок модулдары барабар).

Изилденип жаткан газдын көлөмү өзгөрүлбөсүн,башкача айтканда газдын,же сырткы күчтүн жумушу нөлгө барабар болсун. Бирок газга Q жылуулук саны берилсин,башкача айтканда газ Q жылуулук санын сырттан алсын (13.100.2-сүрөт).Бул учурда Q 0 болот. (98-ди карагыла)

Жылуулук алган газдын температурасы жогорулайт ,башкача айтканда ички энергиясы чоңоет, болот. Ички энергиянын мындай өзгөрүш газ алган жылуулук санына барабар болот.Бул барабардыкты

(13.100.3)

түрүндө жазуу мүмкүн,себеби ушундай жазуу Q0 болгондогу болорун туура көрсөтөт.

Эгерде газ сыртка Q жылуулук санын берсе (Q . Бул фактыны дагы (13.100.3) формула тура чагылдырат (13.100.3-сүрөт).

Демек газ (система),же ага аракет эткен сырткы күч жумуш аткарбаса,анда анын ички энергиясы ага сырттан берилген жылуулук санынын,же ал сыртка берген жулуулук санынын натыйжасында өзгөрөт.

Газдын (системанын) ички энергиясынын бул учурлардагы өзгөрүшү ал алган же берген жылуулук сандарына барабар болот.Бул фактыларды (13.100.3) формуласы туюнтат.

Изилденип жаткан газга Q жылуулук саны берилсин,ошол эле мезгилде ал газ,же ага аракет эткен сырткы күч жумуш да аткарсын. Бул учурда газдын ички энергиясы өзү алган жылуулук санынын жана өзү,же сырткы күч аткарган эске алып,идеалдык ички энергиянын маанисин алабыз:

(1)

Бул идеалдык газдын ички энергиясы температурадан көз карандылыгы эк-гин анык-к. Идеалдык газдын молекулаларынын өз ара аракеттенүшүүсүнүн потенциялдык энергиясы нөлгө барабар деп эсептеленгендиктен анын ички энергиясы көлөмдөн көз каранды эмес.Реалдык газдарда,суюктуктарда,катуу нерселерде молекулалардын өз ара аракеттешүүсүн орт.потенциялдык энергиясы нөлгө барабар эмес. Газдар үчүн ал орт.кинетикалык энергиядан көп эле кичине,бирок катуу,суюк нерселер үчүн кинетикалык энергия менен бирдей. Реалдык газдын ички энергиясы жалпы учурда Тдан жана Vдан көз карандылыгы болот.

Бышыктоо: Маселе иштөө

№1. Көлөмү V=500 болгон аэростат p= Па басымындагы гелий менен талт-да аэростатдагы газдын температурасы ге чейин көтөрүлгөн. Газдын ички энергиясы канчага жогорулаган?

№619. Көлөмү аэростаты 100nПа басымда толтура турган гелийдин ички энергиясы кандай?

№616. 200г гелийдин температурасы ге жогорулат ички энергиясы канчага өзгөрөт?

Берилди: Формула: Чыгаруу:

Жообу:

№627. Затынын саны 800 моль газды 500к ге үчүн ага 9,4 жылуулук санын беришинен. Газдын жумушун жана сыни энергиясынын өсүмдүсүн тапкыла.

Берилди: Формула: Чыгаруу:

Q=A+

А=? U=Q-A

.

Жообу:

Үйгө берилүүчү тапшырманын суроолору.

1. Идеалдык газ менен реалдык газдын айырмсы?

2. Ички энергия деп эмнени айтабыз?

3. Ички энергиясы өзгөртүүнүн канча жолу бар?

Баалоо: Студенттер баалоо критерийлеринин негизинде бааланат