Mjekësia sot 

Ligjërata e ligjit të ruajtjes së energjisë në proceset termike. pishtarë druri, termometër, peshore me pesha. Historia e studimit të shndërrimit të energjisë mekanike dhe termike

Pak më herët, ne kemi shqyrtuar tashmë disa dukuria e shndërrimit të energjisë në proceset mekanike. Le të rifreskojmë njohuritë tona. Duke hedhur një objekt (gur ose top) në qiell, ne i japim atij energjinë e lëvizjes, ose me fjalë të tjera energjia kinetike... Duke u ngritur në një nivel të caktuar lartësie, lëvizja e objektit ngadalësohet, pas së cilës ndodh një rënie. Në momentin e ndalimit (kur lëvizja e objektit është ndalur në pikën e sipërme), e gjithë energjia kinetike shndërrohet në energji potenciale.

Gjatë transformimeve të tilla, shuma e energjisë kinetike dhe potenciale mbetet e pandryshuar. Nëse supozojmë se energjia potenciale pranë sipërfaqes së Tokës është zero, shuma e energjisë kinetike, së bashku me energjinë potenciale të trupit në absolutisht çdo lartësi gjatë ngritjes ose rënies do të jetë e barabartë me: E = E k + E n

Përfundojmë: shuma totale e potencialit dhe energjisë kinetike të trupit mbetet e pandryshuar nëse veprojnë vetëm forcat e elasticitetit dhe gravitetit dhe nuk ka forcë fërkimi. Kjo është ajo që është ligji i ruajtjes së energjisë mekanike.

Kur bëmë eksperimentin me rënien e topit të plumbit në sobë, vëzhguam se si energji mekanike shndërrohet në energji të brendshme. Kështu, lloje të tilla të energjisë si mekanike dhe të brendshme, mund të kalojnë nga një trup në tjetrin.

Ky përfundim vlen për të gjitha proceset termike. Gjatë transferimit të nxehtësisë, për shembull, një trup që nxehet më fort lëshon energji, në të njëjtën kohë kur një trup më pak i nxehtë e merr atë vetëm.

Gjatë procesit të përpunimit të motorit të karburantit të makinës, energjia e brendshme karburanti shndërrohet në energji të lëvizjes mekanike. Kur energjia kalon nga një trup në tjetrin, ose kur një lloj energjie shndërrohet në një tjetër, energjia ruhet gjithmonë.

Studimi i fenomeneve që lidhen me shndërrimin e një lloji të energjisë në një krejtësisht tjetër, çoi në zbulimin e një prej ligjeve kryesore të natyrës - ligjit të ruajtjes dhe transformimit të energjisë.

Në çdo fenomen natyror, energjia nuk mund të lindë ose të zhduket ashtu si ajo. Thjesht kalon nga një lloj në tjetrin, ndërsa kuptimi i tij ruhet gjithmonë.

Kur shkencëtarët hetuan të ndryshme dukuritë natyrore, ata janë mbështetur gjithmonë në këtë ligj. Tani mund të nxjerrim një përfundim të rëndësishëm: energjia nuk mund të lindë nga një trup nëse nuk e ka marrë atë nga ndonjë trup tjetër. Këtu janë disa shembuj për një kuptim më të mirë të materialit.

Rrezet e diellit përmbajnë një sasi të caktuar energjie. Duke prekur sipërfaqen e Tokës, ata i japin nxehtësi, e ngrohin atë. Kështu, energjia diellore shndërrohet në energjinë e brendshme të tokës dhe trupave që ndodhen në sipërfaqen e tokës. Ajri që nxehet nga sipërfaqja e tokës fillon të lëvizë - kështu lind era. Fillon shndërrimi i energjisë së brendshme, e cila është e pajisur me masat ajrore, në energji mekanike.

Një pjesë e energjisë diellore absorbohet nga gjethet e bimëve. Fillojnë të ndodhin reaksione kimike komplekse (fotosinteza) si rezultat i të cilave formohen komponime organike, d.m.th. energjia diellore shndërrohet në energji kimike.

Shndërrimi i energjisë brendaatomike në lloje të ndryshme të energjisë përdoret shpesh në praktikë. Ligji i ruajtjes së energjisë është baza shkencore për lloje të ndryshme llogaritjet në absolutisht të gjitha fushat e shkencës dhe teknologjisë. Është e nevojshme të kuptohet se energjia e brendshme nuk mund të shndërrohet plotësisht në energji mekanike.

Historia ka një numër të madh projektesh " makinë me lëvizje të përhershme". Në disa raste, gabimet e "shpikësit" ishin të dukshme, në të tjera këto gabime fshiheshin pas dizajnit kompleks të pajisjes. Përpjekjet e pasuksesshme për të krijuar një "makinë të lëvizjes së përhershme" vazhdojnë edhe sot. Të gjithë ata janë të dënuar të dështojnë, sepse ligji i ruajtjes dhe transformimit të energjisë mohon marrjen e punës pa shpenzuar energji.

Ende keni pyetje? Nuk jeni i sigurt se si t'i bëni detyrat e shtëpisë tuaj?
Për të marrë ndihmë nga një mësues -.
Mësimi i parë është falas!

faqja e blogut, me kopjim të plotë ose të pjesshëm të materialit, kërkohet një lidhje me burimin.

1. Për dukuritë mekanike, në kushte të caktuara, përmbushet ligji i ruajtjes së energjisë mekanike: energjia e përgjithshme mekanike e një sistemi trupash ruhet nëse ato ndërveprojnë me forcat e rëndesës ose elasticitetit. Nëse forcat e fërkimit veprojnë, atëherë energjia totale mekanike e trupave nuk ruhet, një pjesë e saj (ose e gjithë) shndërrohet në energjinë e tyre të brendshme.

Kur gjendja e trupit (sistemi) ndryshon, energjia e brendshme e tij ndryshon. Gjendja e trupit dhe, në përputhje me rrethanat, energjia e tij e brendshme mund të ndryshohet në dy mënyra: në procesin e transferimit të nxehtësisë ose duke kryer punë në trup nga forcat e jashtme (puna, për shembull, forcat e fërkimit).

2. Gjatë zgjidhjes së problemit në seksionin e mëparshëm, u zbulua se sasia e nxehtësisë \ (Q_1 \) e lëshuar ujë i nxehtë, është e barabartë me sasinë e nxehtësisë \ (Q_2 \) e marrë ujë të ftohtë, d.m.th.: \ (Q_1 = Q_2 \).

Barazia e shkruar quhet ekuacioni bilanci i nxehtësisë ... Ai lidh sasinë e nxehtësisë së marrë nga një trup dhe sasinë e nxehtësisë që lëshohet nga një trup tjetër gjatë shkëmbimit të nxehtësisë. Në këtë rast, jo dy trupa mund të marrin pjesë në shkëmbimin e nxehtësisë, por tre ose më shumë. Për shembull, nëse një lugë ulet në një gotë me çaj të nxehtë, atëherë gota dhe çaji do të marrin pjesë në shkëmbimin e nxehtësisë (të japin energji), dhe luga dhe ajri përreth (marrin energji). Siç u tregua tashmë, në probleme specifike mund të neglizhojmë sasinë e nxehtësisë së marrë ose të lëshuar nga disa trupa gjatë shkëmbimit të nxehtësisë.

3. Ekuacioni i bilancit të nxehtësisë bën të mundur përcaktimin e vlerave të caktuara. Në veçanti, vlerat e kapacitetit specifik të nxehtësisë së substancave përcaktohen nga ekuacioni i bilancit të nxehtësisë.

Detyrë... Përcaktoni nxehtësinë specifike të aluminit nëse, kur ulni një lugë alumini me peshë 42 g në një temperaturë prej 20 ° C në një gotë që përmban 92 g ujë në 75 ° C, në gotë vendoset një temperaturë prej 70 ° C. Mos merrni parasysh humbjet e energjisë për ngrohjen e ajrit, si dhe energjinë e lëshuar nga xhami.

Analiza e problemit... Dy trupa janë të përfshirë në shkëmbimin e nxehtësisë: ujë i nxehtë dhe një lugë alumini. Uji lëshon sasinë e nxehtësisë \ (Q_1 \) dhe ftohet nga 75 në 70 ° C. Luga e aluminit merr sasinë e nxehtësisë \ (Q_2 \) dhe nxehet nga 20 në 70 ° C. Sasia e nxehtësisë \ (Q_1 \) që lëshohet nga uji i nxehtë është e barabartë me sasinë e nxehtësisë \ (Q_2 \) të marrë nga luga.

Zgjidhja e problemit në pamje e përgjithshme: ekuacioni i bilancit të nxehtësisë: \ (Q_1 = Q_2 \); sasia e nxehtësisë që lëshohet nga uji i nxehtë: \ (Q_1 = c_1m_1 (t_1-t) \); sasia e nxehtësisë që merr luga e aluminit: \ (Q_2 = c_2m_2 (t-t_2) \). Me këtë në mendje, ekuacioni i bilancit të nxehtësisë: \ (c_1m_1 (t_1-t) = c_2m_2 (t-t_2) \)... Prej nga: \ (c_2 = c_1m_1 (t_1-t) / m_2 (t-t_2) \)​.

4. Ligji i ruajtjes së energjisë në proceset termike përmbushet kur trupat nxehen për shkak të energjisë së çliruar gjatë djegies së karburantit. Karburanti është gaz natyror, dru, qymyr, naftë. Kur digjet, ndodh një reaksion kimik oksidimi - atomet e karbonit kombinohen me atomet e oksigjenit që përmbahen në ajër, dhe formohet një molekulë e monoksidit të karbonit (dioksid karboni) CO 2. Kjo çliron energji.

Kur digjen lëndë djegëse të ndryshme me të njëjtën masë, sasi të ndryshme ngrohtësi. Për shembull, dihet mirë se gazi natyror është një lëndë djegëse më efiçiente ndaj energjisë sesa druri. Kjo do të thotë se për të marrë të njëjtën sasi nxehtësie, masa e druve të zjarrit që duhet djegur duhet të jetë dukshëm më e madhe se masa e gazit natyror. Rrjedhimisht, nga pikëpamja energjetike, llojet e ndryshme të karburantit karakterizohen nga një sasi e quajtur nxehtësia specifike e djegies së karburantit.

Nxehtësia specifike e djegies së karburantit është një sasi fizike që tregon se sa nxehtësi lirohet gjatë djegies së plotë të karburantit me një masë prej 1 kg.

Nxehtësia specifike e djegies së karburantit shënohet me shkronjën \ (q \), njësia e saj është 1 J / kg.

Vlera e nxehtësisë specifike të djegies së karburantit përcaktohet në mënyrë eksperimentale. Hidrogjeni ka nxehtësinë më të lartë specifike të djegies, dhe baruti ka më të ulët.

Nxehtësia specifike e djegies, për shembull, vaji - 4.4 · 10 7 J / kg. Kjo do të thotë se me djegien e plotë të 1 kg vaj lirohet një sasi nxehtësie 4,4 · 10 7 J.

V rast i përgjithshëm, nëse masa e karburantit është \ (m \), atëherë sasia e nxehtësisë \ (Q \) e lëshuar gjatë djegies së plotë të tij është e barabartë me produktin e nxehtësisë specifike të djegies \ (q \) me masën e tij \ ( m \):

5. Supozoni se energjia e brendshme e trupit \ (U \) është ndryshuar duke bërë punë \ (A \) mbi të dhe duke i dhënë atij një sasi të caktuar nxehtësie \ (Q \). Në këtë rast, ndryshimi në energjinë e brendshme \ (U \) është i barabartë me shumën e punës \ (A \) të kryer në trup dhe sasinë e nxehtësisë së transferuar në të \ (Q \):

Shprehja e shkruar është ligji i parë i termodinamikës 1, i cili është një përgjithësim i ligjit të ruajtjes së energjisë. Formulohet si më poshtë: ndryshimi i energjisë së brendshme të sistemit gjatë kalimit nga një gjendje në tjetrën është e barabartë me shumën e punës së bërë në sistem nga forcat e jashtme dhe sasinë e nxehtësisë së transferuar në sistem.

1 Termodinamika - studimi i proceseve termike.

Supozoni se puna nuk kryhet nga forca të jashtme, por nga vetë trupi. Puna e tij në këtë rast është \ (A ^ (') = - A \) dhe \ (Q = U + A ^ (') \). Sasia e nxehtësisë së transferuar në trup përdoret për të ndryshuar energjinë e tij të brendshme dhe për të punuar trupin kundër forcave të jashtme.

6. Pajisjet që kryejnë punë mekanike për shkak të energjisë së brendshme të karburantit quhen motorë të nxehtësisë.

Çdo motor ngrohje përbëhet nga një ngrohës, një frigorifer dhe një lëng pune (Fig. 72). Si lëng pune përdoret gazi ose avulli, pasi janë të ngjeshur mirë dhe në varësi të llojit të motorit mund të ketë karburant (benzinë, vajguri), avull uji etj. Ngrohësi kalon një sasi të caktuar nxehtësie në punë lëngu \ ((Q_1) \) , dhe energjia e tij e brendshme rritet, për shkak të kësaj energjie të brendshme kryhet punë mekanike \ ((A) \), pastaj lëngu i punës lëshon një sasi të caktuar nxehtësie në frigorifer \ ((Q_2 ) \) dhe ftohet deri në temperaturën fillestare. Skema e përshkruar përfaqëson ciklin e funksionimit të motorit dhe është e përgjithshme; në motorët e vërtetë, pajisje të ndryshme mund të luajnë rolin e një ngrohësi dhe një frigorifer. Ambienti mund të shërbejë si frigorifer.

Meqenëse në motor pjesa e energjisë së lëngut të punës transferohet në frigorifer, është e qartë se jo e gjithë energjia që merr nga ngrohësi përdoret për të kryer punë. Prandaj, koeficienti veprim i dobishëm motori (efikasiteti) është i barabartë me raportin e punës së përsosur \ ((A) \) me sasinë e nxehtësisë së marrë nga ngrohësi \ ((Q_1) \):

\ [Efiçenca = \ frac (A) (Q_1) 100 \% = \ frac (Q_1-Q_2) (Q_1) 100 \% \]

Efikasiteti zakonisht shprehet në përqindje.

7. Ekzistojnë dy lloje të motorëve me djegie të brendshme (ICEs): karburator dhe naftë. Në një motor karburatori, përzierja e punës (përzierja e karburantit dhe ajrit) përgatitet jashtë motorit në një pajisje të veçantë dhe prej andej futet në motor. Në një motor nafte, karburanti
përzierja përgatitet në vetë motorin.

Motori me djegie të brendshme (Fig. 73) përbëhet nga një cilindër (1) në të cilin lëviz pistoni (5); ka dy valvola në cilindër (2, 3), përmes njërës prej të cilave përzierja e djegshme futet në cilindër, dhe përmes tjetrës gazrat e shkarkimit shkarkohen nga cilindri. Pistoni është i lidhur me boshtin e gungës me anë të një mekanizmi me gunga (6, 7), i cili vjen në rrotullim kur lëvizje përkthimore pistoni. Cilindri mbyllet me kapak (4).

Cikli i funksionimit të ICE përfshin katër goditje: marrje, ngjeshje, goditje pune, shkarkim. Gjatë marrjes, pistoni lëviz poshtë, presioni në cilindër zvogëlohet dhe një përzierje e djegshme (në një motor karburatori) ose ajër (në një motor nafte) hyn në të përmes valvulës. Valvula mbyllet në këtë kohë (Fig. 73 a). Në fund të hyrjes së përzierjes së djegshme, valvula mbyllet.

Gjatë goditjes së dytë, pistoni lëviz lart, valvulat mbyllen dhe përzierja e punës ose ajri kompresohet (Fig. 73 b). Në të njëjtën kohë, temperatura e gazit rritet: përzierja e djegshme në motorin e karburatorit nxehet deri në 300-350 ° C, dhe ajri në motorin me naftë nxehet deri në 500-600 ° C. Në fund të goditjes së kompresimit, një shkëndijë kërcen në një motor karburatori dhe përzierja e karburantit ndizet. Në një motor nafte, karburanti injektohet në cilindër dhe përzierja që rezulton ndizet spontanisht.

Kur përzierja e djegshme digjet, gazi zgjerohet dhe shtyn pistonin dhe boshtin me gunga të lidhur me të, duke kryer punë mekanike (Fig. 73 c). Kjo bën që gazi të ftohet.

Kur pistoni vjen në pika e poshtme, presioni në të do të ulet. Kur pistoni lëviz lart, valvula hapet dhe gazi i shkarkimit lirohet (Fig. 73 d). Në fund të kësaj goditjeje, valvula mbyllet.

8. Një turbinë me avull është një disk i montuar në një bosht, mbi të cilin janë fiksuar tehet. Avulli furnizohet me tehet. Avulli i ngrohur në 600 ° C drejtohet në grykë dhe zgjerohet në të. Kur avulli zgjerohet, energjia e tij e brendshme shndërrohet në energjinë kinetike të lëvizjes së drejtuar të avullit. Një rrymë avulli vjen nga hunda në tehet e turbinës dhe transferon një pjesë të energjisë së saj kinetike tek ato, duke e shtyrë turbinën në rrotullim. Në mënyrë tipike, turbinat kanë disa disqe, secila prej të cilave transferohet një pjesë e energjisë së avullit. Rrotullimi i diskut transmetohet në bosht, në të cilin është lidhur gjeneratori i rrymës elektrike.

Pjesa 1

Për të përcaktuar nxehtësinë specifike të djegies së karburantit, duhet të dini

1) energjia e çliruar gjatë djegies së plotë të karburantit, vëllimi i tij dhe temperatura fillestare
2) energjia e çliruar gjatë djegies së plotë të lëndës djegëse dhe masës së saj
3) energjia e çliruar gjatë djegies së plotë të karburantit dhe dendësia e saj
4) nxehtësia specifike e një lënde, masa e saj, temperaturat fillestare dhe përfundimtare

2. 1 kg ujë u derdh në enë në një temperaturë prej 90 ° C. Cila është masa e ujit të marrë në 30 ° С, e cila duhet të derdhet në enë në mënyrë që temperatura e ujit në të të jetë e barabartë me 50 ° С? Mos merrni parasysh humbjen e energjisë për ngrohjen e enës dhe ajrit të ambientit.

1) 1 kg
2) 1.8 kg
3) 2 kg
4) 3 kg

3. Në ujin e marrë në një temperaturë prej 20 ° C, shtohet 1 litër ujë në një temperaturë prej 100 ° C. Temperatura e përzierjes u gjet të ishte 40 ° C. Çfarë është masa ujë të ftohtë? Neglizhoni shkëmbimin e nxehtësisë me mjedisin.

1) 1 kg
2) 2 kg
3) 3 kg
4) 4 kg

4. Ajri kompresohet shpejt në një tub me mure të trasha. Në këtë rast, energjia e brendshme e ajrit

1) nuk ndryshon
2) rritet
3) zvogëlohet
4) fillimisht rritet, pastaj nuk ndryshon

5. Gazi merrte një sasi nxehtësie prej 300 J dhe kryente punë prej 100 J. Energjia e brendshme e gazit në këtë rast

1) u rrit me 400 J
2) rritur me 200 J
3) ulur me 400 J
4) ulur me 200 J

6. Në një motor me djegie të brendshme

1) energjia e brendshme e lëngut punues shndërrohet në energji mekanike
2) pistoni lëviz për shkak të sasisë së nxehtësisë së transferuar në të
3) energjia mekanike e pistonit shndërrohet në energjinë e brendshme të lëngut punues
4) puna mekanike kryhet për shkak të energjisë së lëngut të punës dhe sasisë së nxehtësisë së transferuar në piston

7. Motori me djegie të brendshme kryen punë e dobishme në

1) ngjeshja e lëngut të punës
2) çlirimi i gazit të mbetur nga cilindri
3) hyrja e lëngut të punës në cilindër
4) zgjerimi i lëngut të punës në cilindër

8. Lëngu i punës në një motor automobili me djegie të brendshme është

1) ajri
2) benzinë
3) një përzierje e djegshme e përbërë nga ajri dhe avujt e benzinës
4) vajguri

9. Motori i nxehtësisë merr 200 J nxehtësi nga ngrohësi gjatë një cikli funksionimi dhe transferon sasinë e nxehtësisë prej 80 J në frigorifer. Sa është efikasiteti i motorit?

1) 29%
2) 40%
3) 43%
4) 60%

10. Motori merr 100 J nxehtësi nga ngrohësi dhe kryen 200 J punë të dobishme Sa është rendimenti i një motori të tillë?

1) 200%
2) 50%
3) 20%
4) një motor i tillë është i pamundur

11. Krijoni një korrespondencë ndërmjet sasive fizike dhe njësitë e tyre SI. Për çdo pozicion të kolonës së majtë, zgjidhni pozicionin përkatës të kolonës së majtë dhe shkruani numrat e zgjedhur nën shkronjat përkatëse

SASIA FIZIKE
A) sasia e nxehtësisë
B) nxehtësinë specifike
B) nxehtësinë specifike të djegies

NJËSIA E VLERËS
1) J / kg
2) J
3) J / kg ° C

12. Vendosni një korrespodencë midis sasive fizike dhe tyre ndryshimet e mundshme duke analizuar situatën e mëposhtme: “Në presion konstant, një gaz me masë të caktuar zgjerohet me shpejtësi. Si ndryshon temperatura e gazit, përqendrimi i tij dhe energjia e brendshme? Numrat në përgjigje mund të përsëriten. Për çdo pozicion të kolonës së majtë, zgjidhni pozicionin përkatës të kolonës së majtë dhe shkruani numrat e zgjedhur nën shkronjat përkatëse.

SASIA FIZIKE
A) temperatura e gazit
B) përqendrimi
B) energjia e brendshme

NJËSIA E VLERËS
1) nuk ndryshon
2) rritet
3) zvogëlohet

13. Pjesa goditëse e çekiçit me peshë 10 tonë bie lirshëm mbi një pjesë çeliku që peshon 200 kg. Nga cila lartësi bie pjesa goditëse e çekiçit nëse, pas 32 goditjeve, pjesa nxehet me 20 ° C? Ngrohja konsumon 25% të energjisë së çekiçit.

Përgjigjet


  • Llojet e karburantit
  • Ngrohje dhe ngrohje
  • Gatimi i ushqimit
  • Transferimi i nxehtësisë dhe ligji i ruajtjes së energjisë
  • Energji dhe ngrohtësi në natyrën e gjallë
  • Mekanizmat termik dhe motorët

Mësimi i metodës së projektit

  • Synimi:
  • sistematizojnë dhe përgjithësojnë njohuritë e hershme të marra për këtë temë;
  • për të dhënë një ide mbi aktivitetet e projektit;
  • të interesojë studentët në aktivitetet kërkimore;
  • zhvillohen të menduarit logjik dhe aftësia për të përgjithësuar;
  • mësojnë të zbatojnë njohuritë e marra në praktikë dhe në jetën e përditshme.

Projekti # 1

"Llojet e karburantit"

Djegia është një reaksion ekzotermik që prodhon nxehtësi. Llojet e karburantit ndahen në 3 grupe: të ngurta, të lëngshme, të gazta . Rezulton se nga shumë lloje të lëndëve djegëse të ngurta, numri më i madh nxehtësia emetohet nga qymyri kafe Chelyabinsk, 14300 kJ për 1 kg karburant dhe lëndë djegëse raketash metalike:

magnezi 24 830 kj

alumini 31 000 kJ

berilium 66 600 kj

Nga specie të lëngshme: vajguri do të ndriçojë 43100 kJ për 1 kg karburant të lëngshëm dhe karburant dizel - 42700 kJ.

Lëndët djegëse të gazta karakterizohen nga çlirimi i një sasie të madhe energjie për 1 kg lëndë djegëse të djegshme. Por shumica nje numer i madh i energjia lirohet gjatë djegies së hidrogjenit - 119 700 kJ.


Projekti nr. 2

"Ngrohja dhe ngrohja"

1. Si kryhet zakonisht ngrohja e ambienteve të banimit dhe ato industriale?

2. Si mund të hulumtohet konvekcioni i brendshëm?

3. Cilat metoda të tjera të transferimit të nxehtësisë ekzistojnë?


Projekti nr. 3 "Gatimi i ushqimit"

Si të gatuani patatet më shpejt?

Për t'i bërë patatet tuaja të gatuhen më shpejt, duhet të hidhni një copë në një tenxhere me patate dhe ujë përpara se të gatuani. gjalpë... Kur nxehet, do të shkrihet dhe do të mbulojë sipërfaqen e ujit me një film të hollë. Ky film mbrojtës do të parandalojë avullimin e ujit. Dhe procesi i avullimit shoqërohet gjithmonë me një ulje të temperaturës së lëngut dhe sasisë së tij. Përballemi me situatën e mëposhtme: gjysma e lëngut ka vluar, dhe patatet nuk kanë zier ende, duhet të shtojmë ujë dhe të gatuajmë më tej, dhe kjo kërkon kohë shtesë.


Projekti numër 4 "Transferim i nxehtësisë dhe ligji i ruajtjes së energjisë "

1. Sugjeroni eksperimente me pajisje të thjeshta shkollore për demonstrim tipe te ndryshme transferimin e nxehtësisë dhe shpjegoni ato në mënyrë skematike.

2 . Kur ndryshon temperatura, trupi mund ta ndryshojë atë vetitë mekanike: gjatësia, vëllimi, dendësia, elasticiteti, brishtësia. Jep shembuj.


Projekti nr. 5 "Energjia dhe nxehtësia në jetën e egër"

  • Disa organizma, veçanërisht në fazën e pushimit, janë në gjendje të ekzistojnë nën shumë temperaturat e ulëta... Për shembull, sporet e mikroorganizmave mund të përballojnë ftohjen deri në -200 C. Organizmat pa temperaturë konstante: bretkosat, peshqit, krokodilët, gjarpërinjtë dhe me konstante: ujqërit, arinjtë. Temperatura e trupit varet nga temperatura mjedisi... Ka shumë mjete në dispozicion për të luftuar ftohjen ose mbinxehjen.

Projekti nr. 6 "Mekanizmat termik dhe motorët"

Në jetën tonë, ne vazhdimisht hasim një shumëllojshmëri motorësh. Funksionimi i motorëve me ngrohje është i lidhur me konsumin tipe te ndryshme energji. Dizajni i motorëve të parë me avull kishte pjesët kryesore të të gjithë motorëve të nxehtësisë pasuese: një ngrohës në të cilin çlirohej energjia e karburantit, avujt e ujit si lëng pune dhe një pistoni me cilindër që shndërron energjinë e avullit në punë mekanike, si. si dhe një ftohës i nevojshëm për të ulur temperaturën dhe presionin e avullit.

Rrëshqitja 2

Qëllimi i mësimit:

Sistematizimi dhe përgjithësimi i njohurive të fituara më parë për këtë temë. Objektivat e mësimit: Të interesojë studentët për aktivitetet kërkimore; - Zhvillimi i aftësive të të menduarit logjik dhe përgjithësimit; - Mësoni të krahasoni dhe ndryshoni njohuritë e marra në praktikë dhe në jetën e përditshme; - Të nxisë ndjenjën e kolektivizmit, ndihmës reciproke, aftësinë për të punuar në grup.

Rrëshqitja 3

"Toka ruse mund të lindë tokën ruse me Platonin e saj dhe Nevtonët mendjemprehtë" M.V. Lomonosov.

Rrëshqitja 4

Le të fillojmë një histori për ngrohtësinë Le të kujtojmë gjithçka, përmbledhim tani

Energjia punon në një çiban. Kështu që përtacia vërehet avullimi Truri nuk do të na sjellë në shkrirje, Ne i stërvitim ata deri në rraskapitje. Në mësimdhënie, ne tregojmë zell, Duke parë shqisën e nuhatjes ide shkencore! Ne do të kapërcejmë çdo detyrë, dhe do të jemi gjithmonë në gjendje të ndihmojmë një mik. Ne studiojmë historinë e shkencës Dhe e respektojmë shumë Lomonosovin, Dhe tregohemi në punë si një motor me efikasitet të lartë! Por sa e vështirë mund të jetë jeta me atë zonjën e quajtur ngrohtësi!

Rrëshqitja 5

Çfarë quhet energji e brendshme? Në çfarë mënyrash mund të ndryshohet energjia e brendshme? Transferimi i nxehtësisë lidhet drejtpërdrejt me një koncept të tillë si sasia e nxehtësisë. Sa është sasia e nxehtësisë?

Rrëshqitja 6

Ushtrimi:

Le të karakterizojmë proceset termike që kemi studiuar, përkatësisht me formula. Tani do t'ju jepen fletë pune me detyra në formën e tabelave, të cilat duhet t'i plotësoni. Koha e punës 3 minuta. Pas kësaj do të bëni një kontroll të ndërsjellë dhe të gjithë do ta vlerësojnë punën e personit që është ulur pranë jush.

Rrëshqitja 7

A e dinit,

se fizikani Walter Nernst ishte i dhënë pas kultivimit të krapit? Një herë dikush vërejti me mendime: “Një zgjedhje e çuditshme. Është edhe më interesante të rritësh pula. Shkencëtari u përgjigj me qetësi: “Unë mbarështoj kafshë që janë në ekuilibër termik me mjedisin. Mbarështimi i kafshëve me gjak të ngrohtë do të thotë të ngrohësh hapësirën botërore me paratë e tua.” A është e drejtë vërejtja e shkencëtarit? Ligjet e termodinamikës do t'i përgjigjen kësaj dhe pyetjeve të tjera.

Rrëshqitja 8

Blitz - sondazh:

Çfarë është termodinamika? Le të formulojmë parimet që quhen ligjet e termodinamikës. A është e mundur të krijohet një makinë me lëvizje të përhershme? Epo, meqenëse është e pamundur të krijosh një të përjetshëm, çfarë janë motorët e nxehtësisë në jetën reale? Cilat janë pjesët kryesore të çdo motori ngrohjeje? Cilat janë llojet kryesore të motorëve me nxehtësi?

Rrëshqitja 9

Njeriu është shumë shpërdorues

përdor energjinë e karburantit që na jep natyra. Ne, si fëmijë jo mirënjohës, shpërdorojmë trashëgiminë që është grumbulluar pak nga pak gjatë miliona viteve. Natyra është më e mençur. Si vendos ajo problemi i energjisë? Ju do t'i përgjigjeni kësaj pyetjeje në projektet tuaja.

Rrëshqitja 10

Projekti nr. 1 "Llojet e karburantit"

1. Merrni parasysh burimet e nxehtësisë që na rrethojnë. Ne konsiderojmë se burimet e nxehtësisë janë një sobë me gaz, një zjarr, djegia e benzinës, vaji i karburantit, koksi në dhomat e kaldajave. Djegia është një reaksion ekzotermik që prodhon nxehtësi. Hidrocentralet dhe termocentralet janë gjithashtu burime të nxehtësisë, pasi ato ofrojnë deri në 70% të të gjithë energjisë elektrike, dhe këto janë soba elektrike, kamina elektrike dhe ngrohës të tjerë elektrikë.

Rrëshqitja 11

2. Analizoni llojet e karburanteve

Pas analizimit të djegies së karburantit të thatë, qirinjve, vaj perimesh, djegia e eterit dhe duke përdorur tabelën nr.1, ndajini llojet e karburanteve në 3 grupe: të ngurta, të lëngëta, të gazta. Rezulton se nga shumë lloje të karburantit të ngurtë, sasia më e madhe e nxehtësisë emetohet nga qymyri kafe Chelyabinsk, 14300 kJ për 1 kg karburant dhe karburanti i raketave metalike: magnez 24830 kJ alumini 31000 kJ berilium 66600 kJ. Nga llojet e lëngshme: vajguri do të ndriçojë 43100 kJ për 1 kg karburant të lëngshëm dhe karburant dizel - 42700 kJ. Lëndët djegëse të gazta karakterizohen nga çlirimi i një sasie të madhe energjie për 1 kg lëndë djegëse të djegshme. Por sasia më e madhe e energjisë lirohet gjatë djegies së hidrogjenit -119700 kJ.

Rrëshqitja 12

20 copa druri, termometër, peshore me pesha.

Përdorni ato për të shkruar një problem që përmend djegien. Sa do të rritet temperatura e ajrit në një shpellë të madhe me vëllim 10 m me 15 m me 5 m, nëse aty digjen 20 pishtarë druri me peshë 800 g? Temperatura fillestare ajri rreth 14 ° C.

Rrëshqitja 13

Projekti Nr. 2 "Ngrohja dhe Ngrohja"

1. Si kryhet zakonisht ngrohja e ambienteve të banimit dhe ato industriale? Si mund të hulumtohet konvekcioni i brendshëm? Cilat metoda të tjera të transferimit të nxehtësisë ekzistojnë?

Rrëshqitja 14

2. Vërtetoni me instrumente,

se ngrohja e një lëngu që qëndron në zjarr ndodh në mënyrë konvektive. Një balonë me ujë nxehet në një llambë alkooli, në fund ka kristale mangani të fiksuara me një copë plastelinë. 3. Bëni një detyrë që do të merrte parasysh ngrohjen e një objekti me anë të transferimit të nxehtësisë të njohur për ju. 1.Në përvojën e mëparshme djegur 10 gram alkool. 30% e nxehtësisë së marrë është shpenzuar për ngrohje. Sa është rritur temperatura e një litri ujë? 2. Temperatura e ujit në bojlerin e ngrohjes është 90? С. Temperatura fillestare e ujit është 10? С. Kaldaja mban 5m3 ujë. Sa naftë shpenzohet për ngrohjen dhe ruajtjen e temperaturës së një kaldaja të tillë nëse humbjet janë 15%? Konsideroni ngrohjen një herë.

Rrëshqitja 15

Projekti №3 "Gatimi"

1. Çfarë metodat termike a jeni njohur me gatimin? Në secilin rast, tregoni burimin e energjisë së nxehtësisë dhe metodën e transferimit të nxehtësisë në ushqim. Në tym, në zjarr, në avull, në një sobë, në një zjarr. 2. Shumica e ushqimit tonë gatuhet në ujë të valë. Si të gatuani patatet më shpejt? Për t'i bërë patatet tuaja të gatuhen më shpejt, duhet të hidhni një copë gjalpë në një tenxhere me patate dhe ujë përpara se të gatuani. Kur nxehet, do të shkrihet dhe do të mbulojë sipërfaqen e ujit me një film të hollë. Ky film mbrojtës do të parandalojë avullimin e ujit. Dhe procesi i avullimit shoqërohet gjithmonë me një ulje të temperaturës së lëngut dhe sasisë së tij.

Rrëshqitja 16

3. Sugjeroni

ose gjeni ndonjë përmirësim në gatim në literaturë. Pllaka e ngrohjes së një pllake elektrike mund të bëhet nga elementë ngrohjeje në formën e unazave. Vetëm ato unaza do të përfshihen në qarkun elektrik, madhësia e të cilave korrespondon me fundin e tiganit. 4. Krijoni një problem që përmend procesin e gatimit. Sa dru zjarri thupër duhet të mbledhin turistët që një zjarr kampi të ziejë një kovë me ujë burimi? Temperatura e ujit në pranverë është 9 ° С. Konsideroni se nuk ka humbje të nxehtësisë.

Rrëshqitja 17

Projekti nr. 4 "Transferimi i nxehtësisë dhe ligji i ruajtjes së energjisë"

1. Ofroni eksperimente me pajisje të thjeshta shkollore për të demonstruar lloje të ndryshme të transferimit të nxehtësisë dhe shpjegoni ato në mënyrë skematike. Ujë të vluar në kuti letre, duke ngrohur termometrin në një distancë nga burimi i nxehtësisë (llambë, pllakë, heqja e butonave nga flaka e ndezur e shufrës).

Rrëshqitja 18

2. Kur temperatura ndryshon, trupi mund të ndryshojë vetitë e tij mekanike: gjatësia, vëllimi, dendësia, elasticiteti, brishtësia. Jep shembuj. Eksperimentet: ngrohja e një monedhe me fërkim, një fole metalike në flakë (njëra skaj i folesë qëndron kundër zjarrit ose e prek atë), ngrohja e ajrit në një balonë me lëng (një kolonë lëngu lëviz në një tub). 3. Si të përcaktoni temperaturën e një objekti të ndezur në flakë nëse keni edhe një kalorimetër me ujë të ftohtë, një termometër, peshore me pesha, tavolina?

Rrëshqitja 19

Projekti nr. 5 "Energjia dhe nxehtësia në jetën e egër"

1. Ligji kryesor të cilit i nënshtrohen të gjitha proceset termike është ligji i ruajtjes së energjisë. Të gjithë organizmat e gjallë shpenzojnë shumë energji në procesin e jetës (lëvizje, ushqim, gjueti). Nga e marrin energjinë e tyre?

Rrëshqitja 20

Konsiderohet

reaksionet kimike brenda qelizës. E gjithë seria e këtyre reaksioneve quhet frymëmarrje e brendshme (indore, qelizore). Ajo ndahet në aerobe dhe anaerobe. E para shoqërohet me dekompozimin e substancave të caktuara me pjesëmarrjen e oksigjenit dhe ndodh me një lëshim të madh të energjisë, e dyta - me transformimin anoksik të glukozës. Frymëmarrja e qenieve të gjalla nganjëherë quhet djegie e ngadaltë.

Rrëshqitja 21

Projekti nr. 6 "Mekanizmat termik dhe motorët"

1. Jepni shembuj të mekanizmave që përdorin energjinë termike në punën e tyre. Tregoni në secilin rast burimin e energjisë, mënyrën e transformimit të saj. Në jetën tonë, ne vazhdimisht hasim një shumëllojshmëri motorësh. Ata lëvizin makina dhe aeroplanë, traktorë dhe anije, hekurudha dhe raketa. funksionimi i motorëve me nxehtësi shoqërohet me konsumin e llojeve të ndryshme të energjisë. Dizajni i motorëve të parë me avull kishte pjesët kryesore të të gjithë motorëve të nxehtësisë pasuese: një ngrohës në të cilin çlirohej energjia e karburantit, avujt e ujit si lëng pune dhe një pistoni me cilindër që shndërron energjinë e avullit në punë mekanike, si. si dhe një ftohës i nevojshëm për të ulur temperaturën dhe presionin e avullit.

Rrëshqitja 22

2. Përshkruani strukturën më të thjeshtë të një motori me avull.

Struktura më e thjeshtë e një motori me avull u krijua nga Heroni i Aleksandrisë në shekullin II. para Krishtit. Ai përbëhej nga një stendë mbi të cilën ngrihej një enë me doreza dhe e mbushur me ujë. Pajisja, e cila u vendos në ujë, ngjante me një balonë. Tubat u vendosën në katër anët. Kur drutë digjej, uji vlonte dhe avulli buronte si shatërvan nga tubi i sipërm. Ishte motori më i vjetër me avull.

Rrëshqitja 23

3. Trego nga përvoja

duke shfrytëzuar pajisjet e laboratorit të shkollës, si mund të punohet duke shndërruar energjinë termike. Provëza përmban ujë, i cili vlon, duke marrë sasinë e nxehtësisë nga djegia e alkoolit. Dhe avulli e nxjerr tapën nga epruveta. Kështu bëhet puna pas transformimit të energjisë. 4. Sugjeroni një problem që përdor funksionimin e çdo pajisjeje termike.

Rrëshqitja 24

Na tregoni për një pajisje, një pajisje që funksionon duke përdorur energjinë termike të mjedisit.

Asnjë nga burimet e energjisë të njohura sot nuk është në gjendje të përmbushë plotësisht nevojat e njeriut në rritje në të ardhmen. Për këtë, duhet t'i kushtohet më shumë vëmendje burime alternative ose burime të fuqizuara nga energjia mjedisore. Tashmë ekzistojnë, për shembull, "qeliza diellore" që konvertohen energji diellore v elektricitet duke përdorur fotocela. Shumë projekte janë krijuar për të përdorur fuqinë e baticave, fuqinë e erërave, fuqinë e gejzerëve. Ekzistojnë gjithashtu projekte për të përdorur ndryshimin e temperaturës midis shtresave sipërfaqësore të ujit në detet tropikale dhe temperaturës së ujit në thellësi të mëdha.

Rrëshqitja 25

Ju uroj suksese në të gjitha përpjekjet tuaja. Fat të mirë dhe faleminderit të gjithëve për mësimin.

E.S. Golubeva Shkencë argëtuese natyrore. Një tutorial i mërzitshëm. - SPb .: "Triton", 2007. Kovaleva S.Ya. Ligji i ruajtjes së energjisë në proceset termike // Gazeta javore e shtëpisë botuese “Shtatori i Parë”, Nr. 33, 1-7 shtator 2012. Lanina. EDHE UNE. Njëqind lojëra fizike. - M .:, "Edukimi", 2005. Perelman Ya.I. Fizika argëtuese... - M .:, "Shkenca", 2001. Uvitskaya E.S. Përdorimi material biologjik në mësimet e fizikës. // Gazeta javore e shtëpisë botuese “1 Shtatori”, nr.31, 16-22 gusht 2012.

Shikoni të gjitha rrëshqitjet