1-ma‘ruza. Termodinamika va issiqlik uzatish asoslarsi. Fanning vazifasi va maqsadi. Termodinamika asoslari Reja

Boyl - Mariott konuni. Agar gazlar molekulyar kinetik nazariyasi-ning issiqlik dinamikasidagi ifodasi (1.12)da berilgan gaz massasi uchun N=sonst va β=const desak, haroratni o‘zgarmagan holati (T=sonst) uchun quyidagiga ega bo‘lamiz. Istalgan miqdordagi gaz m(kg) uchun
pV=const (1.13)
1 kg gaz uchun esa,
(1.14)
(1.13) va (1.14) tenglamalar Boyl-Mariott qonunini ifoda etadi, ya’ni ma’lum miqdor massaga ega bo‘lgan bir xil gazning hajmini bosimiga ko‘paytmasi ularning holatidan qat’iy nazar bir xil haroratda o‘zgarmasdir. Bundan quyidagi kelib chiqadi, ya’ni
(1.15)
Agar gazning zichligi o‘zining solishtirma hajmiga teskari proporsional
ekanligini hisobga olsak, . U holda
(1.16)
(1.15) va (1.16) tenglamalar ideal gazlar uchun juda muhim bo‘lib, quyida ulardan foydalaniladi.
Gey - Lyussak qonuni. Gey-Lyussak qonunida gaz holatining o‘zgarishi o‘zgarmas bosim sharoitida ko‘rib chiqiladi. Buning uchun (1.12) tenglikni quyidagi shaklda yozamiz.
(1.17)
p=const sharoit uchun (bunda N=const va B=const)
Gazning dastlabki va keyingi holatlari uchun yozamiz, ya’ni
(1.18)
1 kg gaz uchun esa, (1.19)
chunki

(1.18) va (1.19) tengliklar Gey-Lyussak qonunini ifodalaydi. YA’ni, o‘zgarmas bosimda bir xil massadagi bir gazning hajmlari harorat-lariga to‘g‘ri proporsional.

Agar gazning zichligi va solishtirma hajmlarning o‘zaro teskari proporsional ekanligini hisobga olsak, .
O‘zgarmas bosim, lekin haroratlari turlicha bo‘lgan gazlar zichliklarining nisbati ularning absolyut (mutloq) haroratlariga teskari proporsional bo‘ladi.
5. Ideal gazning issiqlik holati tenglamasi

Agar rasm 1.1da ko‘rsatilgan idishga ideal gaz to‘ldirilgan deb faraz qilib uni qizdirsak, ya’ni gazga issiqlik miqdori bersak, gazning holati o‘zgaradi. Idishdagi ideal gaz uchun (1.12) tenglikning dastlabki (isitilmagan) va isitilgandan keyingi holatlari uchun quyidagini yozamiz:

(1.20)
bu erda p₁, V₁, T₁ - gazning dastlabki holatidagi ko‘rsatkichlari;
p₂, V₂, T₂ - gazning isitilgandan keyingi ko‘rsatkichlari.
YUqoridagi ikkala tenglikning bir-biriga mos ravishda nisbatini olib, quyidagilarni hosil qilamiz:
(1.21)
Tenglik tomonlari ko‘rsatkichlari o‘rnini almashtirib ifodani ixtiyoriy miqdordagi ideal gaz uchun ham yozish mumkin. Masalan, 1kg gaz uchun mos ravishda yozish mumkin,
(1.22)
(1.22) tenglikdan ko‘rinib turibdiki, ifoda gaz uchun o‘zgarmas miqdor ekan. Bu o‘zgarmas miqdor gaz doimiysi deb yuritiladi va R bilan ifodalanadi, ya’ni:
(1.23)
Oxirgi (1.23) tenglik ideal gazning issiqlik holatining termik tenglamasi yoki soddaroq holatda, 1kg ideal gaz uchun holat tenglamasi deyiladi. Bu tenglama 1 kg har qanday holatdagi ideal gaz uchun harorat, bosim va hajm orasidagi bog‘lanishni ifodalaydi. Ba’zi holatlarda (1.23) tenglikni Klapeyron tenglamasi deb ham yuritiladi.