2-ma’ruza. Termodinamikaning birinchi qonuni

2-MA’RUZA.
Termodinamikaning birinchi qonuni.

Reja

1. 
   Ichki energiya. Issiqlik miqdori.
   
2. 
   Gazning kengayishda bajargan ishi.
   
3. 
   Termodinamikaning birinchi qonuni va izojarayonlarga tatbiqi.
   
4. 
   Gazning issiqlik sig’imi. Mayer tenglamasi.
   

Tayanch so’zlar va iboralar: Molekulalarning o’rtacha kinetik energiyasi, molekulalarning erkinlik daraja soni, energiyani erkinlik darajasi bo’yicha tekis taqsimlanishi, gaz xajmini o’zgarishida bajarilgan ish, termodinamikaning birinchi qonuni, termodinamikaning birinchi qonunini izojarayonlarga tadbiqi, ideal gazni o’zgarmas xajm va o’zgarmas bosim sharoitidagi issiqlik sig’imi, molyar issiqlik sig’imi, adiabatik jarayon, adiabata tenglamasi, adiabatik jarayonda bajarilgan ish.
Termodinamianing birinchi qonuni, sistemadagi turli xil energiyalarning o’zaro bog’lanishi va bir-biriga aylanish qonunidan iborat. Bu energiyalar ish, issiqlik va ichki energiyadir. Bu energiyalarning aniqlanishi bilan tanishaylik.
Ish. Berk termodinamik sistema bilan tashqi muhit orasida energiya almashishi bir-biridan farq qiluvchi ikki usulda bo’lishi mumkin: a) sistemaning ish bajarishi orqali yoki sistema ustida ish bajarish orqali; b) ish bajarmasdan, faqat issiqlik almashinishi orqali.
Sistemaning ish bajarishi sodir bo’ladigan jarayonni ko’raylik.
Biror V hajmli silindr ideal gaz bilan to’ldirilgan bo’lib, bu sistema bilan tashqi muhit o’rtasida energiya almashinish faqat silindrdagi porshen harakati bilan amalga oshirilsin (1-rasm). Gazning porshenga bosim kuchi F=PS ga teng. P – gazning bosimi, S – porshen yuzasi. Agar porshen yuqoriga dx masofaga siljisa, gaz
kengayib ma’lum ish bajaradi. Gazning bajargan ishi δA musbat ish deb baholanadi. Porshen pastga harakatlanganda gaz siqilib, uning ustidan tashqi kuchlar ish bajaradi va bu ish manfiy deb baholanadi. SHunday qilib, porshen dx masofaga siljishida bajarilgan ish gaz kengayganda
(1)
gaz siqilganda

(2)

bo’ladi.

1-rasm

Termodinamik sistema ish bajarganda uning holatini aniqlovchi parametrlar bosim P, hajm V, temperatura T ham o’zgaradi. Bu vaqtda bajarilgan ish sistemaning boshlang’ich va oxirgi holatlari bilangina aniqlanib qolmasdan, sistemaning bir holatdan ikkinchi holatga o’tish yo’liga ham bog’liq. Buni ideal gaz uchun bosim va hajm diagrammasidan ko’rish mumkin. Son jihatdan 1A2 o’tishda bajarilgan ish 1B2 o’tishda bajarilgan ishdan katta (2-rasm).

2-rasm

CHunki bu vaqtda bajarilgan ish shtrixlangan yuzalar bilan aniqlanadi. Bir holatdan ikkinchi holatga o’tish yo’liga bog’liq bo’lmagan kattaliklarga holat funksiyalari, bog’liq bo’lgan kattaliklarga holat funksiyalari emas deyiladi. SHunday qilib, ish holat funksiyasi emas.