11-tema. Termodinamika tiykarları. Termodinamikanıń 1-nızamı

4. Adiabatik protsess. Adiabata teńlemesi

Sırtqı ortalíq menen jıllılíq almaspastan bolıp ótiwshi protsess adiabatik protsess dep ataladı. Adiabatik protsesste sistema tısqarıdan hesh qanday jıllılíq muǵdarın almaydı hám tısqarıǵa hám hesh qanday jıllılíq muǵdarın bermeydi. Sonıń ushına diabatik protsess ushın termodinamikanıń á-nızamı tómendegi kórinisinte boladı:

dU + dA = 0 (24)
Adiabatik protsessti ámelge asırıw ushın gaz qamalǵan ıdıstı sırtqı ortalíqtan izolyatsiyalaw kerek. Bunıń ushın ıdıs jıllılíq hám jaqtılíq ótkermeytuǵın material menen oraladı. Bunday ıdıstaǵı gaz ústinde jumıs orınlansa, bul jumıs tolıǵınsha gazdıń ishki energiyasına aylanadi. Biraq gazdıń kólemin keskin ózgertsek, gaz qamalǵan ápiwayı ıdısta hám adiabatik protsessti ámelge asırıw mumkin. Máselen, porshen menen gazdı keskin qıssaq, sırtqı kúsh orınlaǵan jumıs tolıǵı menen gaz ishki energiyasın asırıwǵa sarıplanadı. Bunda jıllılíq sırtqı ortalíqqa shıǵıp úlgermeydi. Gaz kólemin keskin úlkeytsek hám adiabatik protsess júz beredi. Nátiyjede gazdıń ishki energiyası kemeyip, gaz suwıydı
Bunday jaǵdayda orınlanǵan jumıs gazdıń ishki energiyasınınıń kemeyiwine teń boladı:
dA =  dU (25)
Formuladaǵı minus belgi gazdıń ishki energiyasınınıń kemeyip atırǵanlıǵın bildiredi.
Jumıs hám ishki energiya ańlatpaların esapqa alıp, (25) formuladan temperaturanıń ózgerisin tabamız:
pdV =  CvdT
Bunnan
dT = r dV (26)
qatnası payda boladı.
Adiabatik protsess formulasın keltirip shıǵarıw ushın gaz halatı teńlemesin r, V, T ózgeriwshiler boyínsha differentsiyalaymiz.
rdV + Vdr = RdT
dT nıń ornına onıń joqarıdaǵı (ǵú) ańlatpasın qoyamız:
rdV + Vdr = rdV
yaki
rdV + Vdr = 0 (27)
ańlatpanı payda etemiz.
Bundaǵı

ekenligin itibarga alsaq, (ǵw) qatnasın
rdV + Vdr = 0
kórinisinde jazıw mumkin. Bul ańlatpanı rV ge bólemiz

Joqarıdaǵı teńleme lnr^.V^ funktsiyanıń differentsialı bolıp tabıladı. Sonıń ushın onı
d ln(r^.V^)=0
kórinisinde jazıw mumkin. Bul qatnastan adiabatik protsesste basım menen kólem arasındaǵ ıbaylanıstı tabamız.
rV^ = const (28)
Bul teńlik Puassan teńlemesi yaki adiabata teńlemesi dep ataladı.
6-súwrette adiabata hám izoterma sızıqlari ózara salıstırılǵan. Kórinip turıptı, adiabata sızıǵı izotermaǵa qaraǵanda tik, sebebi adiabata kórsetkishi >1. Adiabatik protsesste jumıs sistemanıń baslanǵısh hám aqırǵı ishki energiyalarınıń ayirmasına teń boladı.
A = -


Adiabatik protsesste orınlanǵan jumıs sistemanıń baslanǵısh hám aqırǵı halatları arqalı tabıladı hám protsesstiń ótiw jolına baylanıslı emes. Adiabatik protsesste orınlanǵan jumıs adiabata sızıǵı menen shegaralanǵan maydanǵa te4. Adiabatik protsesste orınlanǵan jumıs izotermik protsesste orınlanǵan jumıstan hámiyshe kishi. Sebebi adiabatik keńeyiw waqıtida sistema sırtqı ortalíqtan jıllılíq almay keńeyedi. İzotermik keńeyiw waqıtında sistema temperaturasın barlíq waqıt turaqlı saqlaw ushın sırtqı denelarden jıllılíq muǵdarın alıp turadı. Gaz izotermik suwıp atırǵanda mexanik jumıstan payda bolǵan energiyanı sırtqı ortalíqqa beredi. Sonıń ushın izotermik sistema menen sırtqı ortalíq arasında jaqsı jıllılíq ótkiziwsheńlik sharayatı bolıwı kerek. Adiabatik protsesste bolsa kerisinche, sistema ortalíq penen pútinley jıllılíq almaspawı kerek.

Bekkemlew ushın sorawlar:

1. Termodinamikanıń birinshi nızamı izoprotsesslarde qanday orınlanadı?
2. Adiabatik protsess qanday protsess hám onıń tenlemesi qanday keltirilip shıǵarıladı?
3. Ne sebepten gazlardıń turaqlı basımdaǵı jıllılíq sıyımlılıǵı turaqlı kólemdegiden úlken?
4. Gazdıń keńeygende orınlaǵan jumısı qanday esaplanadı.
5. Adiabatik protsesste orınlanǵan jumıs úlkenbe yaki izotermik protsesstegi me?
6. Molekulalardıń erkinlik dáreje sanı ne?
7. Gazdıń turaqlı kólem sharayatındaǵı salıstırma jıllılíq sıyımlılıǵı temperaturaǵa qanday baylanısqan?