UMUMIY O’RTA TA’LIM MAKTABLARIDA FIZIKA O’QITISHNING METODIK TIZIMINI NOSTANDART TOPSHIRIQLAR ASOSIDA TAKOMILASHTIRISH

Аннотация

Ushbu maqola umumiy o’rta ta’lim maktablarida fizika oʻqitishning metodik tizimini nostandart topshiriqlar asosida takomillashtirishga bagʻishlangan. Kalit soʻzlar: Termodinamikaning birinchi qonuni, izojarayonlarga tadbiqi, adiabatik jarayon, nostandart topshriqlar, issiqlik miqdori, ichki energiya o’zgarishi, termodinamik ish. TERMODINAMIKANING BIRINCHI QONUNI Ko’pchilik olimlarning izlanishlanishlari natijasida birinchi navbatda nemis vrachi R.Mayer, ingliz fizigi, J.Joul va nemis fizigi G.Gelmglos izolyatsiyalangan sistemalarda noelastik deformatsiya sodir bo’ladi yoki sistema qimlar orasida ishqalanish bo’ladi, mexanik energiyaning kamayishi har doim sistemalar ichki energiyasining ortishiga olib keladi, va bunda to’la energiyaninng o’zgarmaslini aniqladilar. Izolyatsiyalangan sistemaning to’la energiyasi bu sistemada bo’lib o’tadigan har qanday o’zgarishlarda o’zgarmas bo’lgan energiyaning aylanishidir. Saqlanish qonuning issiqlik hodisalariga qo’llanilishiga termodinamikaning birinchi qonuni deyiladi. Gazga berilgan issiqlik miqdori 𝑄 uning ichki enrgiyasi ∆𝑈 ga o’zgarishi va porshenni ∆𝑥 balandlikka ko’tarilganida 𝐴 ish bajariladi. Ish energiyaning bir turidan ikkinchi turga aylanish o’lchovi bo’lgani uchun 𝐴 ish sistema porshenning ko’tarilishida olgan mexanik energiyasiga teng. Energiyaning saqlanish qonuniga ko’ra 𝑄 = ∆𝑈+𝐴 Shunday qilib termodinamikaning birinchi bosh qonuni quydagicha ifodalash mumkin: sistemaga berilgan issiqlik miqdori uning ichki energiya o’zgarishiga va sistemaning tashqi kuchlar ustidan bajargan ishiga sarf bo’ladi. Termodinamik jarayon deb-termodinamik sistemaning bir holatidan boshqa holatga o’tish xodisasiga aytiladi. Termodinamikaning birinchi qonunini eng muhim termodinamik jaraynlarga tadbiq etamiz. Izoxorik jarayon-deb gazning o’zgarmas hajmda bir holatdan boshqa holatga o’tishiga aytiladi. Izoxorik jarayon (𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡) ∆𝑉 = 0 sistemaning hajmi o’zgarmaydi. Hajm o’zgarmasa ish bajarilmaydi (𝐴 = 0) sistemaga berilgan issiqlik miqdori esa ichki energiyani o’zgarishiga sarf bo’ladi. 𝑄 = ∆𝑈 𝑉 Q ning “V” indeksi gaz hajmining o’zgarmasligini bildiradi. Bu jarayonda sistemaning FIK i 𝜂 = 0% teng bo’ladi. Izobarik jarayon-deb gazning o’zgarmas bosimda bir holatdan boshqa xolatga o’tishiga aytiladi. Izobarik jarayonda sistemaga berilgan issiqlik miqdori qisman sistemaning ichki energiyasiga aylanadi hamda qisman porshenni siljitish uchun ishga aylanadi (mexanik ishga aylanadi). 𝑄 = ∆𝑈+𝐴 24 ` Bu jarayonda termodinamikaning birinchi qonuni to’la ishlaydi. Berilgan issiqlik miqdorining 40% ish bajarishaga, 60% ichki energiya o’zgarishiga sarf bo’ladi(bir atomli ideal gaz uchun). Izotermik jarayon-deb o’zgarmas temperaturada gazning bir holatdan boshqa holatga o’tishiga aytiladi. Izotemik jarayonda tempertura 𝑇 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡o’zgarmagani uchun sistemaning ichki energiyasi o’zgarmaydi (∆𝑈 = 0). Sistemaga berilgan issiqlik miqdori hammasi ishga sarf bo’ladi. 𝑄 = 𝐴 𝑇 𝑇 Shunday qilib, izotemik jarayonda gazga berilgan issiqlikmiqdori bajargan ishiga teng bo’ladi. Bu jarayonda sistemaning FIKi 𝜂 = 100% teng bo’ladi. Adiabatik jarayon-deb shunday jarayonga aytiladiki, bunda sistema issiqlik almashinuvi natijasida issiqlik olmaydi ham issiqlik bermaydi ham (𝑄 = 0). Adiabatik jarayon juda tez sodir bo’ladi, shuning uchun tashqi muhit bilan issiqlik almashmaydi. Adiabatik jarayonda 𝑄 = 𝑜 bo’lagani uchun ∆𝑈+𝐴 = 0 bo’ladi. Bundan ∆𝑈 = −𝐴 yoki 𝐴 = −∆𝑈 birinchi holatda gaz tashqi kuchlar tasirida adiabatic siqilgan. Bunda gaz qiziydi uning ichki enrgiyasi esa ortadi. Ikkinchi holatda esa gaz adiabatik kengayib ish bajaradi. Bu holatda gaz soviydi va ichki energiya kamayadi. Boshqacha aytganda, adiabatik jarayonda gaz ichki energining o’zgarishiga ish bajaradi. Adabatik jarayon garfigi izoternik jarayon grafigiga o’zshasada ularni aniq hisoblashlar bilan aniqlangan farqlar quydagilar [3]; 1) Gaz adiabatik kengayishda izotermik kengayishga nisbatan kam ish bajaradi 2) Adiabatik siqilganda tashqi kuchlar bajargan ishi izotermik siqilgandagiga nisbatan katta bo’ladi. Quydagi garfikdan adiabatik siqilish va kengayishda termodinamikaning birinchi qonunini qo’llanilishi I-jadvalda ko’rsatilgan. I-jadval 25 ` 1. Rossiya, Alyaska, Kanadaning shimoliy daryolarining ko'pchiligi, ayniqsa janubdan shimolga oqib o'tadigan daryolar, toshqinlar o'rtasida, "katta suv" bilan muzni buzadi. Yuqori oqimlarda muz allaqachon singan, quyi oqimlarda esa hali ham saqlanib qolgan. Oqim olib keladigan muz qatlamlari harakatsiz muz qoplamiga suyanadi va bir-birining ustiga to'planadi; keyin sodir bo'ladi... tirbandlik. Daryodada katta miqdordagi muz to'planishi mumkin - 200 million m3 gacha va daryo oldidagi suv ba'zan 5-10 m ga ko'tariladi, bu ko'pincha toshqin paytida daryo sathidan oshadi [5]. Savol. Biz materiyaning qaysi holatlari haqida gapirayapmiz? Javob. Qattiq va suyuqlik haqida. 2. Biz nafas olayotganda o'pkaning hajmi ortadi va atmosfera havosi ularga tortiladi. Alveolalar (mikroskopik qoplar, bronxiolalarning uchla