Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni


СТАТИСТИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ЭНТРОПИИ И ЕЁ НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ В



Yüklə 11,09 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə17/63
tarix18.05.2020
ölçüsü11,09 Mb.
#31289
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   63
Конференция - физика-PDFга


СТАТИСТИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ЭНТРОПИИ И ЕЁ НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ В 

ФИЗИКЕ  

 

Доцентлар: Ибрагим Турдибеков, Нортожи Холдоров,  

катта ўқитувчи Фазлитдин Джамолов.  

Самарқанд давлат архитектура-қурилиш институти 

 

Смысл  энтропии  вскрывается  в  статической  физике,  энтропия  связывается  с 



термодинамической  вероятностью  состояния  системы.  Термодинамическая  вероятность 

W

“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”.  Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.

 

108 


 

состояния системы - это число микросостояний осуществляющих данное макросостояние. Л. 

Больцман  был  первым,  кто  установил  связь  энтропии  с  термодинамической  вероятностью 

состояния. Эта связь называемое принципом Больцмана, представляется простой формулой: 



nW

k

S



 

где 



k

 – постоянная Больцмана. 

Второе начало термодинамики можно сформулировать как закон возрастания энтропии 

замкнутой  системы  при  необратимых  процессах.  Формула  Больцмана  дает  статистическое 

толкование  второго  начала  термодинамики,  что  возрастание  энтропии  означает  переход 

системы из менее вероятных в более вероятных состояния. 

В каких пределах изменяются абсолютные значения энтропии? В соответствии с третьим 

началом  термодинамики  энтропия  любой  системы  при 

0



T



  стремится  к  нулю.  В 

соответствии  с  принципом  Больцмана  состояние  с 

0



S



  соответствует  термодинамической 

вероятности 

1



W



. Физически это означает, что рассматриваемая система может находиться 

только в единственном микроскопическом состоянии. Другие микросостояний не существует. 

Абсолютной  верхней  границы  энтропии  не  существует.  Значение  энтропии  зависит  от 

внутренней энергии, объем и других параметров системы. Если мы создадим неравновесное 

состояние в изолированной оболочке то энтропия такой системы будет со временем возрастать 

и достигнет максимума в состоянии равновесия. Физически это означает, что в соответствии 

равновесия  система  обладает  максимально  возможным  числом  макросостояний,  с  помощью 

которых реализуется данное микросостояние. 

Основной областью технического применения энтропии является анализ циклов тепловых 

двигателей  и  теплосиловых  установок,  позволяющих  путем  использования  химической, 

атомной,  солнечной  энергии  и  электроэнергии  получить  полезную  работу  или  осуществить 

переход  одного  вида  энергии  в  другой.  Главной  характеристикой  тепловых  машин, 

определяющей  их  эффективность,  является  коэффициент  полезного  действия  (КПД)  η.  КПД 

тепловых  машин  –  это  отношение  полезной  работы,  совершаемой  машиной,  к  количеству 

теплоты,  отдаваемому  нагревателем: 

1

2



1

1

2



1

T

T

T

Q

Q

Q





.  Энтропийные  представления 

позволяют  просто  оценить  η  и  тем  самым  ответить  на  вопрос,  как  оптимизировать  процесс, 

чтобы КПД был наибольшим. 

 

Рис.1 



Поясним это на примере цикла Карно (см. Рис.1). Форма цикла Карно на 

V

p

 диаграмме 



зависит от рабочего тела. В переменных 

T

и

S

 цикл Карно имеет более простой вид (рис.2): 

отрезки горизонтальных прямых 

2

1



 и 


4

3



 соответствуют изотермам, участки 

3

2



 и 


1

4



 

адиабатам.  



“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”.  Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.

 

109 


 

 

Рис.2 



Диаграмма процесса в переменных 

T

S

 называется энтропийной диаграммой. Ее вид не 



зависит от рода рабочего тела и позволяет легко вычислить и наглядно пояснить смысл КПД. 

По определению КПД равен: 

1

2

1



Q

Q

Q



 

где 



1

Q

 – количество теплоты, передаваемое рабочему телу нагревателем, 

2

Q

 – количество 

теплоты, отдаваемое рабочим телом холодильнику, 

2

1



Q

Q

A



– полезная работа. 

На рис.2 видно, что 

)

(

1



2

1

1



S

S

T

Q



)

(



1

0

0



2

S

S

T

Q



, поэтому

1

0



1

T

T

T



В  энтропийной  диаграмме  КПД  равен  отношение  площадей  прямоугольников 



1

4

3



2

1





 и 

1

6



5

2

1





Преимущество  энтропийной  диаграммы,  позволяющее  сравнительно  просто  вычислять 



количество  теплоты,  полученное  или  отданное  рабочим  телом,  определило  ее  широкое 

распространение в технике. КПД существующих тепловых двигателей – примерно 25%. 

Таким  образом,  большая  часть  энергии  расходуется  на  нагрев  окружающей  среды. 

Энергия нефти, угля, газа и атомная энергия не единственные источники полезной работы и 

электроэнергии.  Огромный  источник  энергии  –  это  излучение  Солнца,  падаюшее  на 

поверхность  Земли.  КПД  существующих  солнечного  излучения  в  электрическую,  примерно 

равен  20%.  Теоретические  оценки  показывают,  что  при  прямом  превращения  солнечного 

излучения в работу верхний предел КПД составляет 

%

70



 



Литература 

1.  А.С.Василевский,  В.В.Мултановский.  Статистическая  физика  и  термодинамика. 

Просвещение. М., 1985. 

2. Т.И.Трафимова. Курс физики. Высшая школа. М., 1990. 

3. У.Б.Жураев. Молекуляр физика. “Ворис” нашриёти, Т., 2015. 

 

 



ATOM ENRGIYASIDAN TINCHLIK MAQSADIDA FOYDALANISH” MAVZUSINI 

O‘QITISHDA “MUQOBIL IMKONIYATLAR TANLOVI” STRATEGIYASI ASOSIDA 

MUAMMOLI MASALALARNI TAHLIL QILISH 

 

1

Quvondiqov E. O., 



2

Amonov B. U. 

1

Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti, 



2

Samarqand davlat universiteti  



 

AES larning ishlash prinsipi haqida gapirishdan oldin unin yaratilish tarixiga biroz to‘xtalaylik. 

1951-yilda Sobiq Sovet ittifoqi hukumati atoqli olim Igor Kurchatovga Obninskda dunyodagi birinchi 


“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”.  Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.

 

110 


 

AES ni yaratishga buyruq berdi. Loyiha atom energiyasidan tinchlik yo‘lida foydalanishning birinchi 

rejasi bo‘lishi rejalashtirilgan. Atigi 3 yil o‘tgach, ya’ni 1954-yil 26-iyul kuni 5 MVT quvvatga ega 

bo‘lgan tinchlik AES ishga tushdi. 

Bizning yurtimizda ham shu sohada ko‘plab ishlar olib borilmoqda. Atom energiyasini hosil 

qilish  to‘g’risidagi  muhtaram  Prezidentimizning  2017-yil  8-noyabrdagi  “Energiya  resurslaridan 

oqilona foydalanishni ta’imlash chora tadbirlari to‘g’risida“ gi qonunning PQ-3379 sonli qarori hamda 

2019-yil 19-iyuldagi “O‘zbekiston Respublikasida atom energetikasini rivojlantirish” chora-tadbirlari 

to‘g’risidagi PF-5484-sonli farmoni O‘zbekistonda atom elektrostansiyasini (AES) qurishdan iborat 

bo‘ldi. 


Atom  elektrostansiyasining  ishlash  jarayoni  asosan,  uran  (U) 

yoki  plutoniy  (Pu)  atomlari  ishtirokida  bo‘ladi.  AES  da  urandan 

foydalanish uchun uran rudasi kukunga aylantiriladi. So‘ngra kukun 

tabletka  ko‘rinishiga  keltiriladi.  U  kichik  kolbalarga  preslanadi  va 

1500 

o

C haroratda bir necha sutka kuydiriladi. Aynan mana shu uran 



tabletkalari yadroviy yadroviy reaktorlarga joylanadi. Bitta reaktorda 

bir vaqtning o‘zida 10 mln ga yaqin uran tabletkalari ishlatiladi. Uran 

235 va Plutoniy 239 izotopi yadroviy reaktorda parchalanib, o‘zidan 

kata miqdorda issiqlik ajratib chiqaradi. 

 

O‘zbekiston Respublikasi hududida atom elektrostansiyasining ramziy ochilishi. (Rossiya 

federatsiyasi Prezidenti V. Putin (chapda), O‘zbekiston Respublikasi Prezidenti Sh. 

Mirziyoyev (o‘ngda) 

 

O‘zbekistonda qurilayotgan AESning umumiy ko‘rinishi 



“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”.  Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.

 

111 


 

 

AES da ko‘pincha atom reaktorlarining 4 tipi qo‘llaniladi: 



1. Suv- suvli; 2. Grafit-suvli; 

3. Og’ir suv-suvli; 4. Grafit–gazli. 

 

Atom  energiyasidan  tinchlik  maqsadida  foydalanish  mavzusini  yoritib  berishda  “Muqobil 



imkoniyatlar tanlovi” metodidan foydalanish 

Strategiyani quyidagi tartibda qo‘llaymiz: 

Atom energiyasidan tinchlik maqsadida foydalanish bugungi kunda eng dolzarb mavzulardan 

biri bo‘lib hisoblanadi. Atom energiyasining qolgan energiya turlaridan afzal tomonlari anchagina.  

 

Ushbu mavzuni “Muqobil imkoniyatlar tanlovi “ metodi bo‘yicha o‘tishni qarab chiqamiz.  



 

Pedagog tomonidan o‘quvchi (talaba) lar jamoalarga ajratiladi; 



 

 Ushbu jamoalar tomonidan tayanch va muqobil tushunchalar sharhlanib, yozma 



holda ifodalanadi. 

 



 Har  bir  tushunchani  jamoalar  navbat  bilan  sharhlab,  o‘z  nazariyalarini 

isbotlashga harakat qiladilar. Tayanch tushunchalar atroflicha yoritilib, ularga ta’rif beriladi. 

 

O‘qituvchi ko‘magida sinf (guruh) jamoalar ishini tahlil qiladilar va ular ichida 



teng muqobilini ajratib oladilar. 

 



Pedagog har bir jamoa ishini o‘rganib chiqadi va ularga baho beradi. Mashg’ulot 

yakuniga yetkaziladi. 

Innovatsion strategiyalar ichidan “Muqobil imkoniyatlar tanlovi” strategiyasi diqqatni to‘g’ri 

yo‘naltirishga  yordam  beradi,  o‘quvchi  (talaba)  da  mantiqiy  fikrlash  ko‘nikmalarini  to‘g’ri 

rivojlantirishga keng imkoniyat yaratib beradi. Ayniqsa, pedagog uchun biror bir mavzuni yoritishda 

keltirilganlar  ichida  eng  muqobilini  tanlab  olishlari  uchun  o‘quvchi  (talaba)  larning  o‘zlari  erkin 

fikrlab, o‘z tushunchalarini bayon qilishlariga qo‘yib berishga imkon beradi. Shu asnoda o‘quvchi( 


“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”.  Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.

 

112 


 

talaba)larda  mustaqil  tarzda  muammoni  hal  etish,  keltirilgan  turli  ma’lumotlar  ichidan  keraklisini 

tanlab olish ko‘nikmasi rivojlanadi. 

 

 



 

FREYEM METODI VA UNI FIZIKANI O‘QITISHDAGI O‘RNI. 

 

B. U. Amonov, A. B. Shermatov (talaba), F. B. Umrzoqov (talaba) 

Samarqand Davlat universiteti 

 

Mo‘ljallangan maktab o‘quv dasturlarining o‘tishi uchun cheklangan vaqt, maktab o‘quvchilarining 

ortiqcha yuklanishi o‘quvchilarning o‘zlashtirgan vaqtlarini ko‘paytirmasdan talabalar o‘zlashtirgan 

bilimlar  miqdorini  kengaytirish  imkonini  beradigan  intensiv  usullardan  biri  freym  tayanch 

konspektidir. Odatda, bu usul miyaning zaxira psixologik imkoniyatlarini oshkor qilish, uzoq muddatli 

Atom energiyasidan tinchlik maqsadida foydalanish mavzusini 

yoritishda “Muqobil imkoniyatlar tanlovi” metodi bizga 

keltirilganlardan muqobilini ajratib olishimiz uchun zamin 

yaratadi 

 

AES larning mln.tonnalab 

ko’mir va neft mahsulaotlarini 

tejab qolishi 

 

Iqtisodiy 

jihati:mablag’ning tejab 

qolinishi 

 

AES(Ijobiy tomonlari) 

 

Elektr energiyasiga bo”lgan 

ehtiyojni to’lig’icha qondira 

olishi 

 

O’ziga ketgan xarajatning tezda 

qoplanishi va ko’p vaqt xizmat qilishi 

 

Ekologiya ifloslanishing 

bartaraf etilishi 

 

AES (Salbiy tomonlari) 

AES lar qurilish joyinini 

tanlashning o”ta murakkabligi 

 

AES larni ishlatish jarayonida 

xavfsizlikni ta’minlashning biroz 

murakkabligi 

 

Ajraladigan suyuq va qattiq 

radioaktiv chiqindilarni 

zararlantirish 

 


“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”.  Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.

 

113 


 

xotirani  va  majburiy  esdalikni  faollashtirish  yo‘llari,  qisqa  vaqt  ichida  sifatli  ta’lim  berishga 

asoslanadi. 

 

O‘quv materialini Freym strukturasi. 

 

Freym metodi algoritm belgi yoki shakl ko‘rinishida yig‘ilgan malumotlarni o‘z ichiga oladi, 



o‘quvchi fizik formula yoki teoremalarni frem algoritm belgi yoki shakl sifatida ifodalab, fizikaviy 

masalalarni  qiziqarli  darajada  yechishi  mumkin.  Bunday  usulni  qo‘llash  orqali  o‘qituvchilar 

talabalarni  faqatgina  eng  ibtidoiy  fikrlash  darajasini  -  reproduktiv  yaratishni  -  asl  mazmuni 

(darslikning  paragrafi)  uning  mazmunini  tushunmasdan  iloji  boricha  aniq  qilib  yaratadi.  Tajribalar 

shuni ko‘rsatadiki, kitob bilan ishlashning samarali usuli kvadratga asoslangan yondashuv yordamida 

amalga oshiriladigan bilimlarni tuzishdir. 



Tushuncha va qonunlarning Freym strukturasi  

 

 

 

O’QUV MATERIALLAR 

PARAGRAF, BO`LIM, 

SAHIFA 

Qonunlar 

Tushunchalar 

Hodisalar, jarayonlar 

«Rasmiy 

qonunlar» 

qonuniyatlar 

 

«Norasmiy qonunlar» 



qonuniyatlar 

 (energiyaning saqlanish 

va aylanish qonuni va 

boshqalar) 

 

«Norasmiy»  



tushunchalar 

(temperatura, massa, 

energiya, elektr toki va 

boshqalar) 

 

«Rasmiy» 



tushunchalar 

 

Qonunlarning 



amalda qo’llanishi 

Jihozlar va qurilmalar 

Hodisalar va jarayonlarni 

o'rganish usullari 

 

Postulatlar, gipotezalar 



Tushuncha  

Fizik birliklar 

qanday keltirib 

chiqarish 

(impuls - 

Magnit oqim 



 

boshqa) 


 

 

Qonun va 



qonuniyatlar 

To'g'ridan-to'g'ri va 

teskari proportsional 

bog'liqliklar 

(Kulon qonuni –  

 

boshq.) 



 

 

  



Tushinchalar 

Fizik birliklar 

munosabatlar (zichlik – 

,  potensial – 

 va boshq.) 

 

 



 

Qonun va 

qonuniyatlar: 

to'g'ridan-to'g'ri 

proportsional 

bog'liqliklar 

 (



 va boshq.) 



 

 

Rasmiy tushunchalar 



Rasmiy qonunlar 

 


“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”.  Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.

 

114 


 

Fizik tushunchalarni fizik kattaliklarning ko‘paytiruvchi sifatida 

;  


 

 

 a) 



 - Fizik qiymatlar, 

, ◊ va 



 - larning ko‘paytmasiga teng. 

b) Fizik tushunchaning ma’nosi: 

=

, bunda


=1 va ◊=1. 

c) O‘lchamligi 

: [


]=[

]

.



[

]



.

[◊]. 


d) o‘lchov birligi 

: 1[


]=1[

]

.



1[

]



.

1[◊]. 


6) Fizikaviy tushunchalar fizik kattaliklarning nisbati sifatida. 

 

a)  Karkas  №1  ifodalanishi: 

  -  Fizik  qiymatning  tengligi  bo‘lib, 

  ning 


  ga  nisbati  bilan 

aniqlanadi.  

b) Karkas №2 fizikaviy ma’no va tushuncha, ta’riflar: 

- fizik qiymat 

 ga teng, agar

=1 bo‘lsa. 



 

c) O‘lchamligi 

d) O‘lchov birligi 

 

 



Misollar 

 

 

 

7. Tushunishni o‘rganish uchun Freymli sxematik fizik yordam tushunchalarni shakllantirish. 



 

 

a) Karkas №1 ifodalanishi: 



 - Fizik qiymat 

 ning 


 ga nisbati bilan aniqlanadi.  

b) Karkas №2 fizikaviy ma’nosi: 

 - fizik qiymat 

 ga teng, agar 

=1 bo‘lsa. 

Misollar  

 

Foydali ish koeffitsienti  

.

.

. .



.

f o y d

u m u m

A

F I K

A



  



Qaytish koeffitsienti  

0

f



W

K

W



  



8. Qonunlar va qonuniyatlar. 

To‘g‘ri proporsionallik bog‘liqlik  

 

Proporsionallik belgisidan tenglik 



belgisiga o‘tish 

 

 



Proporsionallik belgisidan tenglik belgisiga o‘tish 

 

Bu yerda: 



 = doimiylik (proporsionallik koeffitsienti) 

“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”.  Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.

 

115 


 

 

Sxema bilan ishlash 

a) Struktura ifodasi  

 to‘g‘ri proporsional: 

 (



, ◊). 


b) Proporsional fizik koeffitsientning mazmuni:  

 

 - Fizik qiymat, son jihatdan 



ga teng, agar 

=1 (


, ◊=1). 



c) 

 - nimalarga bog‘liq? 

Bog‘liqligi: 

,

, | - bog‘liqligi: muhit, forma, o‘lcham, koeffitsient. 



d) doimiy proporsionallik o‘lchamligi: [

]=[


]/[

][



][◊] 

misol: 


Q

c m

t

 


 

  

Freym - ko‘plab mavzular va bo‘limlarga sxematik yoki grafik shaklda kiritilgan va shuning 



uchun universal va stereotipik xususiyatlarga ega bo‘lgan o‘quv materialining asosiy g‘oyasi asosidagi 

ramka,  ramka  va  matritsa  tuzilmasidir.  Axborotni  tashkil  etishga  yo‘naltirilgan  yondashuvning 

mohiyati o‘quv materialining semantik siqilishidir. Semantik siqishnining o‘ziga xosligi shundaki, u 

bir  vaqtning  o‘zida  ikkita  jarayonni  o‘z  ichiga  oladi:  Ma'lumotni  qisqartirishni  o‘rganish  zarurati 

bugungi  kunda  hech  kim  tomonidan  uyg‘un  emas  va  u  bahs-munozara  qilinmaydi,  chunki  uning 

o‘qitish  metodologiyasida  o‘qitish  salohiyati  juda  yuqori  va  hali  chegaraga  yetmagan.  Uning 

murakkabligi  shundan  iboratki,  bir  freym  formatidagi  axborotni  yo‘q  qilish  jarayoni,  birinchi 

navbatda, matnning asosiy mazmunini yuqori darajada tushunish, ikkinchidan, taqdimotning mavhum 

shaklini egallash va uchinchidan, siqilgan ma'lumotni belgilari, va sxemalari hisoblanadi.  

 

 



“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”.  Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.

 

116 


 

2-ШЎЪБА ФИЗИКАНИНГ БОШҚА ФАНЛАР (АСТРОНОМИЯ, МАТЕМАТИКА, 

ИНФОРМАТИКА, КИМЁ, БИОЛОГИЯ, ИҚТИСОД ВА Ҳ.К.) БИЛАН 

ИНТЕГРАЦИЯСИ 

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО И КОМПЬЮТЕРНОГО 

МОДЕЛИРОВАНИЯ  В МЕЖПРЕДМЕТНОЙ ИНТЕГРАЦИИ ФИЗИЧЕСКИХ И 

ТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН 

 

Отакулов С., Асатуллаев Ж. 

Джизакский политехнический институт 

Самаркандский филиал ТУИТ им. Мухаммада аль-Хоразмий 

 

Интеграция  является  ведущей  формой  организации    учебы  в  современной  системе 



образования,  находящая  своё  выражение  в  интеграции  учебных  предметов,  позволяющей 

перейти от локального, изолированного рассмотрения различных явлений действительности к 

их  взаимосвязанному  и  комплексному  изучению.  Математика  является  междисциплинарной 

наукой.  Математика  –  источник  представлений  и  концепций  в  естествознании.  Математика 

вырабатывает модели  возможных ещё неизвестных науке  состояний. Каждый исследователь  

может  выбирать  из  них  и  применить  к  своей  области  исследования.  Известный  немецкий 

философ  И.  Кант  (1742-1804)  сказал:  «Математика  –  наука,  брошенная  человеком  на 

исследование  мира  в  его  возможных  вариантах".  По  словам  великого  французского  ученого 

Р.Декарта  (1596–1650):  «  Все  исследования,  направленные  на  изучение  порядка  и  меры, 

принадлежат математике».  



Yüklə 11,09 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   63




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin