1– Mа’ruzа. Mavzu: Termodinamika tarixi va rivojlanish tendentsiyalari va vazifalari. Noenergetik sohalarida issiqlik texnikasining o’rni. Reja

3.4. Dalton qonuni.
Ishchi jism ko‘pincha bir necha gazlarning aralashmasidan iborat bo‘ladi. Masalan, ichki yonuv dvigatellarida tarkibiga vodorod, kislorod, uglerod II oksid, azot, karbonat angidrid va suv bug‘lari kiradigan yonish maxsulotlari ishchi jismni tashkil qiladi.
Gazlar aralashmasining barcha tarkibiy qismlari bir xil harorat va bir xil to‘la hajmga ega deb faraz qilinsa, xar qaysi komponent, barcha aralashma kabi, ideal gazning holat tenglamasiga bo‘ysunadi. Bu holda aralashmani hosil qiluvchi bir – biri bilan kimyoviy reaksiyaga kirishmaydigan komponentlarining bosimi Dalton qonuniga bo‘ysunadi.
Bu qonunga ko‘ra: Gazlar aralashmasining bosimi ayrim komponentlar parsial bosimlarining yig‘indisiga teng:
Р = Р₁ + Р₂ + …+Р_n (4.1.)
bunda Р₁ + Р₂ + …+Р_n - aralashma komponentlarining parsial bosimlari.
Gazlar aralashmasidagi biror komponent aralashma haroratida bo‘lib, bir o‘zi shu aralashma egallagan hajmni to‘ldirganda ko‘rsatadigan bosimi, ayni shu komponentning (gazning) parsial bosimi deyiladi.
Dalton qonuni ideal gazlar ucho‘ngina o‘rinlidir.


4– Mа’ruzа.


Mavzu: Termodinamikaning I-qonuni.
Reja:
1. Energiyaning saqlanish va aylanish qonunining
termodinamik jarayonlarga tadbiqi.
2. Termodinamikaning 1 – qonuni.
3. Termodinamikaning 1 – qonuni ta'riflari.(стр.34)
4. Entalpiya.


4.1. Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni tabiatning umumiy tavsifga ega bo‘lgan fundamental qonunidir. Bu qonun quyidagicha ta’riflanadi: energiya yo‘q bo‘lmaydi va qaytadan paydo bo‘lmaydi, u faqat turli fizikaviy hamda kimyoviy jarayonlarda bir turdan boshqa turga o‘tadi. Boshqacha qilib aytganda, izolyatsiyalangan har qanday tizimda shu tizim ichida energiya o‘zgarmasdan saqlanib turadi.
Energiyaning saqlanish qonuni mexanikada ko‘pdan beri mexanikaviy (kinetik va potentsial) energiyaga tatbiqan ma’lum bo‘lgan. M.V. Lomonosov (1745-1748, Rossiya), D. Joul (1842-1850, Angliya), R Mayer (1842-1845, Germaniya), G. Gess (1840, Rossiya), E. Lents (1844, Rossiya), G. Gelmgolts (1847, Germaniya) va boshqa olimlarning ishlari bilan issiqlik va ishning ekvivalentlik printsipi aniqlangandan keyin saqlanish qonuni energiyaning boshqa turlariga ham tadbiq qilina boshlandi va uning mazmuniga muvofiq energiyaning saqlanish va aylanish qonuni deb atala boshlandi.
Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni termodinamikaning birinchi qonuni deb ham aytiladi.


4.2. Tеrmоdinаmikаning I – qоnuni enеrgiya saqlanish vа o’zgarish qоnunining issiqlik jаrаyonigа tаdbik qilingаn xususiy kurinishidir. Ishchi jism (tizim)gа bеrilаyotgаn issiqlik uning ichki enеrgiyasining оrtishigа vа ish bаjаrishigа sаrflаnаdi.
Mаssаsi M (kg), V₁ (m3) hаjmni egаllоvchi hаrоrаti T₁ (K) vа bоsim R₁ (Pа) bo’lgаn ishchi jismgа tashqaridаn Q (j) issiqlik uzаtilsin. Nаtijаdа gаz (T=T₂ – T₁) kiziydi. U egаllаgаn hаjm V₂ dаn V₁ gаchа оrtаdi. Gаz hаrоrаtining kutаrilishi ichki enеrgiyasining qo’yidagi qiymatgа оrtishini kursаtаdi:
U = U₂ – U₁ = C_v (T₂ – T₁) (3.7)
Bundа gаz tаshki muhit bilаn urаlgаn bo’lib, kеngаyishi nаtijаsidа аtrоf – muhitning bоsimini еngib, L (j) ishni bаjаrаdi. Enеrgiyaning saqlanish qоnunini SI dаgi ifоdаsi qo’yidagi kurinishgа kеlаdi:
Mkg gаz uchun Q = U + L (3.8)
1 kg gаz uchun q = u + l (3.9)
(8) tеnglаmаdаn kаttаliklаr ixtiyoriy rаvishdа musbаt, mаnfiy yoki 0 gа tеng bo’lishi mumkin. Yuqоridаgi tеnglаmlаr muvоzаnаt jаrаyonlаri uchun tеrmоdinаmikаning I – qоnunini аks ettirаdi. Bundа ishchi jism fаzоdа harakatlаnmаydi.
4.3.


4.4. Entalpiya (yunoncha – enthalria – isitaman) tizimning holat funktsiyasi bo‘lib, u H yoki h harfi bilan belgilanadi. Tizim ichki energiyasining yig‘indisi U bilan, tizimning bosimi p ning tizim hajmining kattaligi V ga ko‘paytmasi yig‘indisining kattaligi turli-tuman termodinamikaviy hisoblashlarda muhim rolp o‘ynaydi; bu kattalik entalpiya deb aytiladi.

H=U+Pv. (2.19)

Entalpiya ham ichki energiyaga o‘xshab ekstentiv xossa ekanligi tushunarlidir:

, (2.20)


. (2.21)

Entalpiya ham issiqlik, ish va ichki energiya o‘lchanadigan birliklarda o‘lchanadi.

Entalpiya holat funktsiyalari (p, T, ) kattaliklarining kombinatsiyalaridan iborat bo‘lganligidan, binobarin entalpiya ham holat funktsiyasi bo‘ladi.
Termodinamikaning birinchi qonuni tenglamasi (2.16) ni e’tiborga olib (2.21) ni quyidagicha yozish mumkin:

U holda
(2.22)

yoki
(2.23)
Bu tenglamadan shu narsa kelib chiqadiki, agar tizimning bosimi o‘zgarmasdan saqlansa, ya’ni izobarik jarayon (dp=0) amalga oshirilayotgan bo‘lsa, u holda

dq_p=dh, (2.24)

ya’ni tizimga izobarik jarayonda keltirilgan issiqlik faqat tizim entalpiyasining o‘zgarishigagina sarflanadi.

Bundan izobarik issiqlik sig‘imi quyidagiga teng:


(2.25)

Bu munosabatlardan shu narsa kelib chiqadiki, ideal gazning entalpiyasi ideal gazning ichki energiyasiga o‘xshash, faqat temperaturagagina bog‘liq.

dh=c_pdt (2.26)

Termodinamikada ichki energiya, entalpiya, issiqlik sig‘imi moddaning kalorik xossalari deb, solishtirma hajm, bosim va temperatura esa, moddaning termik xossalari deb aytiladi.

Turli xil bug‘lar, gazlar va gazlar aralashmasining entalpiyalari texnik adabiyotlarda berilgan. Bu ma’lumotlardan foydalanib o‘zgarmas bosimli jarayonda ishtirok etayotgan issiqlik miqdorini aniqlash mumkin. Ayniqsa, issiqlik va sovitish mashinalarining issiqlik hisobida entalpiyani qo‘llash, bu hisoblashlarni soddalashtirib, grafik usullarni qo‘llash imkoniyatini yaratadi.