Bu ish miqdori
VS V
3
V
2
kvadrat yuza bilan belgilanadi.
3) Gazning izotermik siqilishi
(CD izotermasi).
S nuqtadagi T
2
temperaturadagi gazni
izotermik siqilganda, sistema ustida bajarilgan ish; sistema
T
2
haroratda
CD
izotermasi bo’ylab
V
3
dan
V
4
gacha siqilganida, sistema ustidan
bajarilgan ish quyidagiga teng bo’ladi:
Bunda ish
CD V
4
, V
3
kvadrat .yuzaga teng bo’ladi.
4)Gazning adiabatik siqilishi
(DA adiabatasi
).
Bunda ideal gaz
V
4
dan
dastlabki hajm
V
1
gacha
D
bo’ylab adiabatik siqilganda bajarilgan ish
Bunda ish
DAV
1
V
4
kvadrat yuzasiga teng.
Agar isitgichdan olingan issiqlik
Q
1
ga, sovutkichga berilgan issiqlik
Q
2
ga
teng bo’lsa, umumiy bajarilgan ish;
A=Q
1
-Q
2
=A
1
+A
2
+A
3
+A
4
A
2
bilan A
4
ning qiymati teng, lekin ishorasi qarama – qarshi bo’lganligidan;
4
3
2
1
2
1
3
4
2
1
ln
ln
V
V
RT
V
V
RT
A
A
Q
Q
A
V
2
/V
1
V
3
/V
4
liginiyuqoridagi tenglamaga qo’ysak:
1
2
2
1
2
1
ln
)
(
V
V
T
T
R
Q
Q
A
Bu ish
AVSD
yuzaga teng bo’ladi. Bu tenglamani
1
2
1
ln
V
V
RT
ga bo’lsak
1
2
1
1
2
1
T
T
T
Q
Q
Q
kelib chiqadi. Bundan
Q
1
-
Q
2
ayirma isitgichdan
olingan issiqlikning ishga aylangan qismini ifodalaydi, uning
Q
1
ga nisbati foydali
ish koeffisienti
(FIK)
ga teng
1
2
1
1
2
1
T
T
T
Q
Q
Q
(5) bo’ladi.
1
T
- issitkich harorati
2
T
- sovutkich harorati.
Issiqlik mashinasining (f.i.k.) ishchi jism tabiatiga bog’liq bo’lmay,
isitgich va sovutgich haroratlarining farqiga bog’liq
(
Karno-Klauzius
teoremasi
).
4
3
3
ln
V
V
RT
А
2
1
4
T
T
C
A
v
Karno siklining taxlilida ahamiyati juda katta bo’lgan bir narsani, ya’ni
sovutgichning mohiyatini nazarda tutish kerak. Boshqacha
qilib aytganda sikl
mobaynida foydali ish olish uchun tabiatga ma’lum “
soliq”
to’lash kerak –
bir qism
issiqlik albatta sovutgichga berilishi kerak
. Tabiatning assimterikligi: ishni
issiqlikka aylantirishda bu “soliq” talab qilinmaydi.(masalan,
ishqalanishda hamma
ish to’liqligicha issiqlikka aylanadi).
Haroratlar farqi qancha kam bo’lsa, issiqlikning shuncha kam qismi ishga aylanadi.
Ishga aylanmayotgan qismi esa ortib boradi. Ana shu
ishga aylanmayotgan
energiyani
hisobga olish uchun 1865 yilda nemis olimi R.Klauzius
«entropiya»
tushunchasini kiritdi.
Entropiya
–
grekcha
“
o’zgarish”
degan ma’noni
bildiradi,
S harfi
bilan
belgilanadi. Entropiya jismda qancha foydasiz energiya borligini ko’rsatadi.
Entropiya. Uni turli jarayonlarda o’zgarishi
YUqoridagi
(5)
tenglamani quyidagicha yozish mumkin;
Q
1
Q
2
Q
1
Q
2
Q
1
Q
2
/T
2
Q
1
T
1
Q
1
/T
1
-Q
2
/T
2
0
Olingan yoki berilgan issiqlikning shu issiqlik manbai haroratiga nisbati
keltirilgan issiqlik
deyiladi.
Q
yoki
Q
Matematikadan bilamizki, agar yopiq kontur bo’yicha olingan integral nolga
teng bo’lsa, shunday bir funksiya borki, uning to’la differensiali integral ostidagi
ifodaga teng bo’ladi. Bu funksiya
S
bilan ifodalanib, uni
Klauzius
entropiya
deb
atadi
T
Q
S
II qonun formulasi
Uning
to’la differensiali
T
dQ
dS
bo’ladi.
Entropiya xam, xuddi sistemaning ichki energiyasi
kabi sistemaning holat
funksiyasi, yani
to’liq funksiya
bo’lib, uning o’zgarishi faqat sistemaning
dastlabki
va oxirgi xolatlariga bog’liq
; jarayon boradigan yo’liga bog’liq emas. Sistema 1 –
xolatidan 2 – xolatiga o’tganda entropiyaning o’zgarishi
S
2
-S
1
S
dQ
Demak, izotermik
qaytar jarayonda
jismga berilgan issiqlikning uning absolyut
haroratga nisbatiga - entropiya deyiladi.
Entropiya
– ekstensiv kattalik, ya’ni sistemadagi modda miqdoriga bog’liq.
Entropiyaning bu xossasini yuqoridagi tenglamani boshqacha yozib ko’rish
mumkin.
dQ
TdS
Tenglamaning chap tomonidagi kattalik
(Q)
energiya o’lchamiga ega, demak
TdS
ko’paytma ham energiya o’lchamiga ega. Biz bilamizki, har qanday energiya
intensiv va ekstensiv omillar (
faktorlar
) ko’paytmasidan iborat, bundan
T
intensiv
omil bo’lganidan
dS
ekstensiv omilligi kelib chiqadi.
Entropiya
additivlik qonuniga
bo’ysinadi, ya’ni muvozanat holatdagi
sistemaning entropiyasi uning alohida bo’laklarining entropiyalari yig’indisiga teng.
Murakkab jarayonda entropiyani o’zgarishi jarayonning alohida – alohida
bosqichlaridagi o’zgarishlari yig’indisiga teng.
SHuning bilan birga, yuqoridagi tenglamalar (
tenglik ishorali
)
qaytar
jarayonlar
uchun to’g’ri bo’lib,
qaytmas izotermik jarayonda
, ya’ni o’z-o’zidan
sodir bo’ladigan jarayonda entropiya o’zgarishini ko’rsak:
A
qaytar
> A
qaytmas
edi, bundan
ΔQ
qaytar
> ΔQ
qaytmas
bo’ladi va
Т
Q
кайтар
>
Т
Q
êêàéòìà
va
S
>
Т
Q
кайтмас
Entropiyaning matematik ifodasini
umumiy ko’rinishi
:
ΔS ≥
Δ
Q∕Τ
bo’ladi.
Izolirlangan sistemalarda
ΔQ = 0 →ΔS = 0
O’z-o’zidan boradigan jarayonlarda
ΔQ = 0 →ΔS > 0
Entropiya o’zgarishi manfiy (
ΔS < 0)
bo’lgan jarayon o’z-o’zidan sodir
bo’lmaydi.
Bulardan kelib chiqib, termodinamikaning II qonunini quyidagicha ta’riflash
mumkin:
«Izolirlangan sistemalarda faqat entropiyasi ortadigan jarayon o’z-o’zicha
sodir bo’ladi va entropiyasi maksimal qiymatga etguncha davom etadi».
S
≥
T
Q
dan
S
T
≥
Q
bo’lsa va bu formulani termodinamikaning
I qonuni bilan birlashtirilsa,
Do'stlaringiz bilan baham: