Жылулық сәуле шығару
8.5-параграф · Оқулықтың 41–44-беттері
«Физика, 2-бөлім, ЖМБ» оқулығының (11-сынып, Атамұра, 2020) «Жылулық сәуле шығару» тақырыбы, 8.5-параграф. Мұнда әр сұрақтың бес жауап нұсқасы мен түсіндірмесі бар 15 сұрақ жинақталған: түсіндірме дұрыс нұсқаның қандай ережемен таңдалғанын және қалғандарының неге сәйкес келмейтінін көрсетеді. Мысалы: «Екі дене вакуумда, бір-біріне тимей орналасқан. Тіректер арқылы жылу өтуі еленбейді. Олардың температуралары…»
Өзіңізді тексеріңізТақырып бойынша 5 сұрақ: жауап беріңіз, нәтижені бірден көріңіз.
Дұрыс жауап: Электрмагниттік сәуле шығару және жұту арқылы.
Жауап нұсқалары
- A.Екі дене арасындағы тікелей жылуөткізгіштік арқылы.
- B.Газдың конвекциясы арқылы.
- C.Электрмагниттік сәуле шығару және жұту арқылы.дұрыс
- D.Энергия тек температуралары тең болғанда ғана алмаса алады.
- E.Вакуумда кез келген жылу алмасу толық тоқтайды.
Түсіндірме
Ереже: Сәулелік жылу алмасу материалдық ортаға мұқтаж емес. Денелер электрмагниттік сәуле шығарып, бір-бірінің сәулесін жұта алады.
Қолдану: Конвекцияға заттық орта, тікелей жылуөткізгіштікке жанасу керек. Шарт бұл арналарды алып тастағанымен, сәулелік арнаны қалдырады. Сондықтан вакуумда да денелердің ішкі энергиясы өзгеруі мүмкін.
Қате нұсқалар: A) Денелер жанаспайды және тіректер үлесі еленбейді.
B) Вакуумда конвекция жасайтын газ жоқ; шарт материалдық ортаны алып тастайды.
D) Әртүрлі температураларда да сәуле шығару мен жұту жүреді; таза ағын әдетте ыстықтан салқынға бағытталады.
E) Вакуум сәулелік энергияның таралуын тоқтатпайды. Ишара: Қай жылу алмасу түрі вакуумда тарала алады?
Дұрыс жауап: −4 Дж
Жауап нұсқалары
- A.+4 Дж
- B.+8 Дж
- C.−20 Дж
- D.0 Дж
- E.−4 Дждұрыс
Түсіндірме
Ереже: Дененің энергия балансы ΔU = Eжұт − Eшығ, егер басқа жұмыс пен жылу арналары болмаса. Таңба ішкі энергияның өсуін не кемуін көрсетеді.
Қолдану: ΔU = 8 − 12 = −4 Дж. Дене әр секундта таза 4 Дж энергия жоғалтады. Жылусыйымдылығы оң және фазалық ауысу жоқ болса, бұл салқындауға сәйкес келеді.
Қате нұсқалар: A) Шығыс кірістен үлкен, сондықтан ішкі энергия арту емес, кемуі тиіс.
B) Бұл тек жұтылған энергия; шығарылған 12 Дж ескерілмеген.
C) Кіріс пен шығыс энергияларын қосып жоғалтуға болмайды; жұтылған энергия шығынның бір бөлігін өтейді.
D) Жұту мен шығару тең емес; стационар жылулық тепе-теңдік жоқ. Ишара: Кіріс энергиядан шығыс энергияны азайтыңыз.
Дұрыс жауап: Ол сәуле шығаруды жалғастырады, бірақ жұтқан және шығарған қуаттары тең.
Жауап нұсқалары
- A.Ол сәуле шығаруды жалғастырады, бірақ жұтқан және шығарған қуаттары тең.дұрыс
- B.Жұтылған қуат әрқашан шығарылған қуаттан екі есе үлкен.
- C.Ол тек шығарады, бірақ жұтпайды.
- D.Ол тек жұтады, бірақ шығармайды.
- E.Ол ешқандай сәуле шығармайды.
Түсіндірме
Ереже: Жылулық тепе-теңдік динамикалық сипатта: энергия алмасу жалғасады, бірақ орташа таза ағын нөл. Сондықтан күй уақытпен өзгермейді.
Қолдану: Дене фотондар шығарып та, жұтып та тұрады. Бірдей уақыттағы кіріс пен шығыс тең болғандықтан ішкі энергия тұрақты. «Қараңғы» не «қозғалыссыз» көріну сәуле алмасудың болмауын дәлелдемейді.
Қате нұсқалар: B) Мұндай қатынас тепе-теңдікке емес, таза қыздыруға әкеледі.
C) Онда энергиясы кеміп, температурасы өзгерер еді.
D) Онда ішкі энергия үздіксіз өсіп, берілген тепе-теңдік сақталмас еді.
E) Тепе-теңдік процестердің тоқтауын емес, олардың балансының теңесуін білдіреді. Ишара: Тепе-теңдік жеке ағындарды емес, олардың айырмасын нөл етеді.
Дұрыс жауап: Түскен сәулені барлық толқын ұзындықтарында толық жұтады.
Жауап нұсқалары
- A.Барлық түскен сәулені толық шағылдырады.
- B.Қандай температурада болса да сәуле шығармайды.
- C.Барлық сәулені жұтпай өткізеді.
- D.Түскен сәулені барлық толқын ұзындықтарында толық жұтады.дұрыс
- E.Тек көрінетін қара түске сәйкес бір толқынды жұтады.
Түсіндірме
Ереже: Абсолют қара дене — спектрлік жұту коэффициенті бірге тең идеал модель. Оның атауы жарықты жұтуына қатысты, сәуле шығаруға тыйым салмайды.
Қолдану: Түскен сәуле толық жұтылғандықтан, осы модельде шағылған және өткен үлестер нөл. Қыздырылған қара дене жарқырай алады; «қара» сөзі оны барлық жағдайда көзге қараңғы етіп қалдырмайды.
Қате нұсқалар: A) Бұл идеал айнаға сәйкес, абсолют қара денеге емес.
B) Қара дене жақсы жұтқыш қана емес, берілген температурада идеал жылулық сәуле шығарғыш та болады.
C) Бұл идеал мөлдір ортаға сәйкес; қара дене керісінше жұтады.
E) Қара түс жеке спектрлік толқын емес; модельдің жұтуы барлық толқындарды қамтиды. Ишара: Модельдің анықтамасы түскен сәуленің тағдырына қатысты.
Дұрыс жауап: Кірген сәуленің қайта шығу ықтималдығы азайып, жұтылған үлесі бірге жақындайды.
Жауап нұсқалары
- A.Қуыстың ішінде жұтылу мүлде болмайды.
- B.Әр шағылуда сәуле энергиясы міндетті түрде артады.
- C.Кірген сәуленің қайта шығу ықтималдығы азайып, жұтылған үлесі бірге жақындайды.дұрыс
- D.Сәуле саңылаудан кіргенде вакуумда тоқтайды.
- E.Саңылау жарықтың барлық жиілігін бірдей көрінетін жиілікке айналдырады.
Түсіндірме
Ереже: Қара дене саңылауының тиімділігі көптеген шағылу арқылы жинақталған жұтуға сүйенеді. Кішкентай саңылау жарықтың бірден қайта шығуын азайтады.
Қолдану: Әр қабырғаға түскенде энергияның бір бөлігі жұтылады. Көп рет қайталанса, сақталған сәуле үлесі өте кішірейеді. Сондықтан саңылауға түскен энергияның басым бөлігі қуыста қалады.
Қате нұсқалар: A) Онда кірген сәуле ақырында шығуы мүмкін; жақсы қара дене жуықтауы үшін жұту маңызды.
B) Пассив жұтқыш қабырғалар жарыққа энергияны осылай қосып бермейді.
D) Жарық тоқтағандықтан емес, бірнеше әсерлесуден кейін жұтылғандықтан шығыс азаяды.
E) Қара дене моделі жиіліктерді бір түске айналдыруға емес, тиімді жұтуға негізделеді. Ишара: Бірнеше шағылуда аз-аздан жұтылу қалай жинақталады?
Жауаптары мен түсіндірмелері бар тағы 10 сұрақ
Олар жинақта: тақырыптың барлық сұрақтары, сынып үшін араластырылған тесттің екі нұсқасы, мұғалімге арналған кілттер мен түсіндірмелер. Басып шығаруға арналған PDF.
Тек жеке пайдалануға арналған: таратуға болмайды.
Кітаптың басқа тақырыптары
Сұрақтар «Физика, 2-бөлім, ЖМБ» оқулығы бойынша құрастырылған, Атамұра, 2020.