2-mavzu: Issiqlik sig`imi. Gazlar issiqlik sig`imining molekulyar-kinetik nazariyasi

2-mavzu: Issiqlik sig`imi. Gazlar issiqlik sig`imining molekulyar-kinetik nazariyasi.

• R Е J А :
• Issiqlik sig`imi. Gazlar issiqlik sig`imining molekulyar-kinetik nazariyasi.
• Haqiqiy va o`rtacha issiqlik sig`imlari. Gaz issiqlik sig`imlarining emperik ifodalari.
• Issiqlik sig`imining jarayonga va haroratga bog`liqligi.

• Jismni bir gradusga isitish uchun zarur bo’lgan issiqlik miqdori jismning issiqlik sig’imi deb aytiladi.
• Turli hil moddalarni bir hil temperaturagacha isitish uchun ularning har biriga turlicha miqdordagi issiqlik energiyasini uzatish zarur bo’ladi. Bu hol moddaning agregat holatiga va tuzilishiga bog’liq.
• Bu tahrifdan moddaning issiqlik sig’imi jismning ekstensiv hossasi ekanligi kelib chiqadi. Haqiqatan ham, аyni jism tarkibidagi moddalar qanchalik ko’p bo’lsa, shu jism issiqlik sig’imining kattaligi ham shunchalik katta bo’ladi.
• Modda miqdori birligining issiqlik sig’imi solishtirma issiqlik sig’imi deb ataladi. Solishtirma issiqlik sig’imi moddaningi intensiv hossasidir, ya’ni uning kattaligi moddaning tizimdagi miqdoriga bog’liq bo’lmaydi. Biz bundan buyon faqat solishtirma issiqlik sig’imi bilan ish olib borishimiz tufayli solishtirma issiqlik sig’imini soddagina qilib issiqlik sig’imi deb ataymiz.

• ISSIQLIK SIG’IMI

• Issiqlik sig‘imini c simvoli bilan belgilaymiz. Issiqlik sig‘imining keltirilgan ta’rifidan

• ekanligi kelib chiqadi.
• Bu yerda t1 – boshlang‘ich temperatura; t2 – oxirgi temperatura;
• q1–2 – t1 temperaturadan t2 temperaturagacha isitish jarayonida modda miqdori birligiga keltirilgan issiqlik.

• (1.)

• Issiqlik sig‘imi o‘zgarmas kattalik emas. Temperatura o‘zgarishi bilan u o‘zgaradi, shuning uchun ham (1.) nisbat yordamida aniqlanadigan issiqlik sig‘imi haqiqiy issiqlik sig‘imi deb aytiladigan issiqlik sig‘imidan farqli o‘laroq t1–t2 temperaturalar intervalidagi o‘rtacha issiqlik sig‘imi deb aytiladi.

• Haqiqiy issiqlik sig‘imi, jismga uni isitish jarayonida keltiriladigan issiqlik miqdoridan shu jismning temperaturasi bo‘yicha hosila olib aniqlanadi:

• (2.)
• bundan

• Massaviy, molyar va hajmiy issiqlik sig‘imi

• (3.)

• Termodinamikada issiqlik sig‘imi massaviy, molyar va hajmiy issiqlik sig‘imlariga ajratiladi.
• Moddaning massasi birligining temperaturasini 1S ga o‘zgartirish uchun zarur bo‘lgan issiqlik miqdori massaviy issiqlik sig‘imi deb aytiladi:

• (4.)

• Moddaning hajm birligiga keltirilgan issiqlik sig‘imi hajmiy issiqlik sig‘imi deb aytiladi:

• (5.)

• Moddaning bitta moli (yoki kilomoli) ga keltirilgan issiqlik sig‘imi molyar issiqlik sig‘imi deb aytiladi:

• Yuqoridagi kattaliklar o‘rtasida quyidagidek bog‘liqlik mavjud:
• c=c/; (7.)
• c1=c/22,4 (8.)
• Va
• c1= c

• (9.)

• (6.)

• Issiqlik sig‘imining jarayonga bog‘liqligi
•  
• Issiqlik keltirish jarayonning tavsifiga qarab jismning temperaturasini 1S ga ko‘tarish uchun shu jismga keltirish zarur bo‘lgan issiqlik miqdori turlicha bo‘ladi.
• Shuning uchun ham biz issiqlik sig‘imi to‘g‘risida gapirar ekanmiz, ayni moddaga issiqlik qanday jarayon vositasida keltirish haqida aytib o‘tishimiz lozim.
• Boshqacha qilib aytganda, (2) nisbatdagi q kattalik faqat temperaturalar intervaliga emas, balki issiqlik keltirish jarayonining turiga ham bog‘liq.
• Amalda izobarik (p=const) va izoxorik (v=const) jarayonlarning issiqlik sig‘imlaridan eng ko‘p foydalaniladi. Bu issiqlik sig‘imlari izobarik va izoxorik issiqlik sig‘imlari deb atalib, tegishlicha cp va cv orqali belgilanadi.

• Real gazlar uchun cp–cv=R, chunki p=const bo‘lgan izobarik jarayonda tizim faqat tashqi kuchlarga qarshi ish bajaribgina qolmasdan, molekulalar aro mavjud bo‘lgan o‘zaro tortishish kuchlariga qarshi ham ish bajaradi. Demak, p=const va v=const bo‘lgan termodinamik jarayonlarda real gaz ish bajarishi va uning ichki energiyasini orttirish uchun ideal gazga nisbatan unga ko‘proq issiqlik miqdori sarflanar ekan. Statistik fizika usullaridan foydalanib, ko‘pchilik moddalarning issiqlik sig‘imlarini nazariy usul bilan hisoblash mumkin. Buning uchun molekulaning bitta erkinlik darjasiga to‘g‘ri keladigan

• k T energiyasidan foydalaniladi va bir, ikki va ko‘p atomli gazning
• bir mol miqdoriga mos keluvchi issiqlik sig‘imlari topiladi.

• (13)

• Nazorat uchun savollar:
•  
• 1. O‘rtacha va haqiqiy issiqlik sig‘imi.
• 2. Issiqlik sig‘imi temperaturaga qanday bog‘langan?
• 3. Mayer tenglamasi.

E’tiboringiz uchun raxmat