1 ma’ruza issiqlikni ishga aylanishidagi qonunlar. Texnik termodinamikani asosiy tushunchalari

1.3. Issiqlik energetikasining asosiy bo’limlari.
Issiqlik energetika uchta katta bo’limlardan iborat:
1. Texnik termodinamika asoslari.
2. Issiqlik almashinish nazariyasi.
Birinchi bo’lim, texnik termodinamika asoslari - Issiqlik jarayonlari hisobiga sodir bo’ladigan energiyaning bir turdan ikkinchi to’rga aylanishini, moddalarning ichki tuzilishini e’tiborga olmagan holda, nisbatlar orasidagi munosabatlarni o’rganadigan fandir. Termodinamika tabiatning unversal qonundan (energiyaning aylanishi va saqlanishi) foydalanib, Issiqlikning texnikada qo’llanilishida sodir bo’ladigan termodinamik jarayonlar echimini hal etadi. Termodinamika fanining maqsadi bir necha qoidalar - termodinamika qonunlari yordamida ochib beriladi.
Ikkinchi bo’lim, Issiqlik almashinish nazariyasi-Issiqlikni hamma turdagi muhitda (suyuq, qattiq, gaz, vakuum) tarqalishini o’rganadigan fandir.
Issiqlik atrof muhitda uchta yo’li bilan tarqaladi:
1. Issiqlik o’tkazuvchanlik.
2. Konveksiya.
3. Nurlanish orqali.
Issiq jism sirtining sovuqroq jism sirtiga tekkanda Issiqlik energiyasining past temperaturali jismga o’tish jarayoni Issiqlik o’tkazuvchanlik deyiladi.
Suyuq, gazsimon yoki sochiluvchan moddalar mikroskopik qismlarining harakati vaqtida ularning o’zaro zarralari bilan aralashuvi natijasida Issiqlik energiyasining uzatilishi hodisasi konvektiv Issiqlik almashinuvi deyiladi.
Issiqlik bir jismdan ikkinchisiga nur orqali uzatilishi-nurlanish Issiqlik almashinuvi deyiladi.
Uchinchi bo’lim, Issiqlik kuch qurilmalari - Issiqlik energetika inshootlari bo’lib, qozon qurilmasi,nasoslar, kondensatorlar, bug’ turbinalari, elektr generatorlar, quvurlar va shunga o’xshash asosiy uskunalardan tashkil topgan.
Issiqlik - materiya harakatining bir shaklidir. Moddani tashkil etgan zarrachalar va maydonlar majmuasi materiya hisoblanadi. Moddaning tarkibiy qismiga kirgan elektron, atom, molekula, zaracha, kristall panjara tugunlarida joylashgan atomlarni murakkab harakati natijasida paydo bo’ladigan energiya - Issiqlikdir.
Molekulyar - kinetik nazariya nuqtai nazaridan tushuntirilgan bu g’oyani XVIII asrda D. Bernulli va Valter rivojlantirdi. XIX asrga kelib Issiqlik haqidagi g’oyani R. Mayer, J. Joul, R. Klazius, D. Maksvell yana ham rivojlantirdilar.
Issiqlik energiyasi jismlarning o’zaro ta’sirlashuvi (kontakt) natijasidir.
Sistemalararo temperaturalar farqi o’rinli bo’lsagina Issiqlik energiya sifatida birinchi sistemadan ikkinchisiga o’tadi, ya’ni T₁>T₂, ikkala sistemaning temperaturalari bir xil, T₁qT₂ bo’lsa, Issiqlik uzatilmaydi; sovuq modda (sistema)dan issiq jismga Issiqlik uzatilmaydi, ya’ni T₁2 bo’lishi mumkin emas.
Ish jism - energiyani bir turdan boshqa to’rga aylantirish jarayonida ish bajaradigan moddalardir. Ish jismi deganda Yoqilg’ining (benzin, mazut, kerosin, solyar moyi, gaz va gazlar aralashmasi, porox, suv bug’i, zarralar yoki plazma oqimi) har xil turlari tushiniladi. Texnikada quyidagi gazlar eng ko’p ishlatiladi:
O₂ - kislorod, N₂ - azot, H₂ - vodorod, SO - uglerod, SO₂ - karbonat angidrit, SN₄ - metan, N₂O - suv bug’i, tabiiy va sun’iy gaz, gazlar aralashmasi - atmosfera havosi.
Termodinamik sistema. O’zaro va boshqa jismlar bilan energiya va modda almasha oladigan jismlar majmui - termodinamik sistema deyiladi. Birorta termodinamik sistema berilgan bo’lsin. Masalan, termodinamik sistema sifatidassilindrdagi porshenь kallagi ustida joylashgan ideal gazni yoki havo va Yoqilg’i aralashmasini olish mumkin. Bunday termodinamik sistema parametrlarin o’zaro ta’sirlashuvi natijasida oz miqdorda bo’lsa ham o’zgartira oladigan jism tashqi muhit deyiladi.
Termodinamik sistemada sodir bo’ladigan va uning holat parametrlaridan hech bo’lmaganda bittasi o’zgarishi bilan bog’lik bo’lgan har qanday o’zgarish termodinamik jarayon bo’ladi. Tashqi muhit bilan termodinamik sistemaning o’zaro ta’sirlashuvchi natijasida o’rganilayotgan sistemaning holat parametrlari o’zgaradi.
Sistemaning holat parametrlari deb ataladigan fizik kattaliklar qabul qilingan. Holat parametrlariga solishtirma hajm, bosim va temperatura (P, V, T) kiradi.