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

1– Mа’ruzа.


Mavzu: Termodinamika tarixi va rivojlanish tendentsiyalari va vazifalari. Noenergetik sohalarida issiqlik texnikasining o’rni.


Reja:


1.1. Termodinamika tarixi va rivojlanish tendensiyalari.
1.2. Noenergetik sohalarda respublikamizdagi ijtimoiy – iqtisodiy islohotlar natijalari.
1.3. Termodinamik tizim.
1.4. Asosiy termodinamik holat parametrlari. Termodinamik sirt.


1.1 Termodinamika (grekcha therme -issiqlik kuch) issiqlik effektlari xisobiga sodir bo’ladigan turli jarayonlarni energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanishini, moddalarning ichki tuzilishini e'tiborga olmagan xolda, nisbatlar orasidagi munosabatlarni urganadigan fandir. Termodinamika fanining maqsadi bir necha sodda qoidalar - termodinamika qonunlari yordamida olib boriladi. Dastlab termodinamika issiqlik dvigateli energiyasi asoslarini o’rganish jarayonida ta'limot sifatida paydo bo’ldi. Xozir termodinamika qonunlari asosida paydo bo’ldi. Xozir termodinamika qonunlari asosida qurilgan asbob-uskunalar issiqlik energiyasini mexanik energiyaga aylantiruvchi bug’ mashinalari, ichki yonuv dvigatellari (IYOD) va x.k.da ishlatilmoqda. Fan va texnika taraqqiyotining maxsuli-texnikaviy termodinamika X1X asrning oxirida fan sifatida maydonga keldi. Termodinamikaning fan bo’lib maydonga kelishida Robert Mayer (1842y), Jon Joul (1843 -46y), E.X.Lens (1844y), G.Gelmgold (1844y) olimlar energiya saqlanishi qonunining moxiyatini nazariy jixatdan ochib berganlar. O’z navbatida S.Karno (1824y), R.Klauzis (1854y) va V.Tomson -lord Kelvin (1856y) termodinamikaning ikkinchi qonunini yaratishdi. Oradan yarim asr o’tgandan so’ng V.Nernst (1906y) termodinamikaning uchinchi qonuni teorimasini ta'riflab berdi. Issiqlik energiyasini mexanik energiyaga aylantiruvchi qurilma issiqlik mashinasi deyiladi. Issiqlik mashinalariga bug’ mashinalari, IYOD, bug’ turbinasi, turli xil raketalar (KRD-kimyoviy raketa dvigateli, YARD-yadro raketa dvigateli, ERD - elektrodinamik raketa dvigateli) kiradi.
Aylanma jarayonda ish jismiga uzatilgan issiqlik mikdorining foydali ishga teng qismining uzatilgan issiqlik miqdorining foydali ishga teng qismining uzatilgan to’la issiqlik miqdoriga nisbati bilan o’rganiladigan kattalik issiqlik mashinasining termik F.I.K deyiladi va u xar doim birdan kichik bo’ladi.
Termodinamika turli fizikaviy va kimyoviy jarayonlarning u yoki bu tizimlarda qaysi yo‘nalishda sodir bo‘lishini aniqlashga imkon beradi.
Termodinamikaning tuzilish printsipi juda sodda. Termodinamika asosiga tajriba yo‘li bilan aniqlangan ikkita asosiy qonun qo‘yilgan.
Termodinamikaning birinchi qonuni energiya aylanish jarayonlarining miqdoriy tomonini tavsiflaydi, ikkinchi qonuni esa fizikaviy tizimlarda sodir bo‘ladigan jarayonlarning sifat tomonini (yo‘nalganligini) belgilaydi. Faqat shu ikkita qonundan foydalanib, qat’iy deduktsiya uslubi yordamida termodinamikaning barcha asosiy xulosalarini chiqarish mumkin.
Tеrmоdinаmikа so’zining mоxiyati issiqlik vа mеxanik enеrgiyaning o’zаrо bir – birigа o’tish jаrаyonini аnglаtаdi. Tеrmоdinаmikаning vаzifаsi issiqlikni ishgа o’zgartirish nаzаriy tsikllаrini, ya’ni issiqlik dvigаtеllаri nаzаriyasini ishlаb chiqarishgа аsоslаngаn. Tеrmоdinаmikа fаni boshqa fаnlаr singаri o’zining tushunchаlаri, аtаmаlаri vа aniqliklаrigа egа.
1.2. Xozirgi vaqtda termodinamikada erishilgan ilmiy yutuqlar natijasida issiqlik – energetik qurilmalarda yoqilg’i sarfining keskin kamayishiga erishildi, eng mukammal issiqlik mashinalari yaratildi. Issiqlik energetikasi, atom energetikasi, raketasizlik va sun'iy sovuqlik ishlab chiqarish qurilmalarining rivojlanishida termodinamika katta axamiyatga egadir.
Energetika tizimida modernizatsiyani kuchaytirish, energiya is‘temolini kamaytirish va energiya tejashning samarali tizimini joriy etish choralarini amalga oshirish, issiqlik energiyasining ishlab chiqarishda yoqilg’i resurslarining hajmini jahon standartlari darajasida qisqartirishga erishish lozimligi ko’risatib berildi.
Demak, energiya resurslaridan tejab, oqilona va samarali foydalanish davr talabi hisoblanadi. Shuning uchun issiqlik energiyasini ishlab chiqish, energiya ta‘minotida arzon, ekologik toza va samarasi yuqori bo’lgan alternativ energiya manbalaridan foydalanishni yo’lga qo’yish lozim.
Xozirgi vaqtda bug’ turbinali qurilmalarni takomillashtirish, bug’ – gazli qurilmalarni loyixalash, energiyani tejaydigan yangi va zamonaviy qurilmalar yaratish va noan‘anaviy energiya manbalaridan foydalanish uslublarini ishlab chiqish issiqlik texnikasi fanida erishilgan yutuqlarga bevosita bog’liq. Shu sababli «Termodinamika» fani talabalarda issiqlik energiyasini mexanikaviy energiyaga aylantirish, asosiy termodinamika qonunlarini moxiyatini tushunish va issiqlik uzatish qonuniyatlarini o’rganish bo’yicha amaliy va nazariy ko’nikmalarni xosil qilishda yordam beradi.
1.3. Ham o'zaro, ham atrofdagi muhit bilan ta'sirlashib turuvchi material jismlar to'plamini termodinamikaviy sistema deb, ko'rib chiqilayotgan sistema chegarasidan tashqarida bo'lgan boshqa barcha material jismlarni atrofdagi yoki tashqi muhit deb atash qabul qilingan.
Termodinamikaviy sistemaga silindrda joylashgan va tashqi muhitdan poren bilan ajratilgan ishchi jism misol bo'la oladi.
Agar termodinamikaviy sistema tashqi muhitdan ideal issiqlik izolyasiyasi bilan ajratilgan bo'lib, ular orasida issiqlik almashinishi sodir bo'lmasa - adiabatik sistema deyiladi.
Kimyoviy tarkibi va fizikaviy xossasi sistemaning barcha qismlarida bir xil yoki bitta nuqtasidan ikkinchi nuqtasiga qarab uzluksiz o'zgaradigan sistema gomogen sistema deb ataladi (masalan, suv, muz, havo, gazlar).
Turli fizikaviy xossalarga ega bo'lgan, bir necha makroskopik qismlardan iborat, bir-biridan ko'rinadigan qismlari sirti ajralib turgan sistema geterogen sistema deb ataladi (masalan suv va muz, suv va bug').
Tashqi muhit bilan energiya almashish natijasida termodinamikaviy sistemaning bir muvozanat holatdan boshqasiga o'tishi (holat parametrlaridan birortasi o'zgarsa ham) termodinamikaviy prosess deyiladi.
Muvozanat holat deganda jismning barcha nuqtalarida bosim, temperatura, solishtirma hajm va boshqa fizik xususiyatlari bir xil bo'lgan, ya'ni berilgan tashqi sharoitlarda termodinamikaviy sistema intiladigan holat tushuniladi.
Sistema muvozanatdagi holatlarining uzluksiz ketma-ketligidan iborat bo'lgan prosesslar muvozanatdagi prosess deyiladi. Prosessning o'tishi jarayonida sistema muvozanat holatida bo'lmaydigan prosess muvozanatdagimas prosess deb ataladi.
Har qanday real prosess ma'lum darajada muvozanatdagimas holatda bo'ladi. Prosessning amalga oshirilish tezligini pasaytirish yo'li bilan bu muvozanatlikni kamaytirish mumkin.
Prosessda parametrlarning o'zgarishini tasvirlovchi chiziq prosessning egri chizig'i deb ataladi. Prosess egri chizig'ining har qaysi nuqtasi sistemaning muvozanatdagi holatini xarakterlaydi. Faqat sistema muvozanatdagi holatlarining uzluksiz ketma-ketligidan iborat prosesslar, ya'ni muvozanatdagi prosesslarnigina grafikaviy tasvirlash mumkin.