5. Ma’ruzalar bo’yicha nazariy o’quv materiallar. Сименар машгулотлари

18 – rasm
Ko’rsatilgan rasmda temperaturaning turli qiymatlari uchun bosimning hajmga bog’lanish grafiklari keltirilgan. Bu bog’lanishlarga Van – der – Vaals izotermalari deyiladi.
Bu izotermalari eksperimentda Endryus tekshirdi. U grafikdagi AB to’g’ri chiziqli qismlar gazning suyuqlanish holatiga mos kelishini aniqladi. Shuningdek u har bir gaz uchun ma’lum T_k kritik temperatura mavjud bo’lib, gazni undan yuqori temperaturalarda hech qanday bosimda ham suyuqlikka aylantirib bo’lmasligini aniqladi.
6.2 Termodinamika asoslari
Issiqlik energiyasining boshqa turga o’tishi yoki bunga teskari jarayonlar sodir bo’layotgan makroskopik jism yoki jismlar to’plamiga termodinamik sistema deyiladi. Sistemadagi makroskopik o’zgarishlar to’xtasa, bunday holatga termodinamik muvozanat deyiladi. Bunda sistema holati uchta parametr – ya’ni temperatura T, bosim P va hajm V bilan aniqlanadi. Umumiy holda
(1)
bu bog’lanishga sistemaning holat tenglamasi deyiladi.
Sistemaning biror holatidan ikkinchi holatga o’tishiga termodinamik jarayon deyiladi.
Termodinamikaning asosini 2 ta qonun tashkil qiladi:
Birinchi qonun energiyaning aylanish jarayonining miqdor va sifatini.Ikkinchi qonun esa bu jarayonlarning yo’nalishini aniqlaydi.
Agar sistema bir holatdan ikkinchi holatga o’tkazilsa hamda teskari jarayon hech qanday o’zgarishsiz va asoratsiz sodir bo’lsa, bunga qaytar jarayon deyiladi.
Termodinamikaning birinchi qonuni: Sistemaga berilgan barcha issiqlik miqdori sistemaning ichki energiyasini oshirishga va sistema tomonidan ish bajarishga sarflanadi.
(2)
Agar tashqi kuchlar sistema (gaz) ustidan ish bajarsa
(3)
Izoxorik jarayon uchun (A=0) bu qonun quyidagicha yoziladi
(4)
Izotermik jarayon (T=const; ΔU=O) uchun esa
(5)
Demak, izotermik jarayonda gazga berilgan barcha issiqlik miqdori uning tashqi kuchlar ustidan bajaradigan ishga sarflanadi.
Termodinamikaning birinchi qonuni adiabatik jarayon uchun quyidagicha yoziladi (Q=O)
(6)

Demak, adiabatik jarayonda ish faqat ichki energiya hisobidan bajariladi. Adiabatik jarayon uchun Puasson qonuni mavjud:

Gazni adiabatik kengaytirishda uning temperaturasi pasayadi, adiabatik siqishda esa temperatura ko’tariladi.
(7)
Bu yerda - Puasson koeffisienti.
Mendeleyev – Klapeyron tenglamasidan foydalanib (7) ni quyidagicha yozish mumkin:
(8)
O’zi olgan energiyadan ortiq ish bajara oladigan mashinaga birinchi tur abadiy dvigatel deyiladi. Termodinamikaning birinchi qonuni quyidagicha ham ta’riflash mumkin. Birinchi tur abadiy dvigatel bo’lishi mumkin emas.
Olingan issiqlik miqdorining barchasini ishga aylantiradigan mashinaga ikkinchi tur abadiy dvigatel deyiladi.
Bundan foydalanib, termodinamikaning ikkinchi qonunini quyidagicha ta’riflash mumkin.
Ikkinchi tur abadiy dvigatel bo’lishi mumkin emas.

3. 
   Karno sikli
   

Sistema bir qator holatlarni o’tib, yana o’zining dastlabki holatiga qaytib keladigan jarayonga sikl deyiladi. 1824 yilda Karno ideal issiqlik mashinasini nazariy o’rgandi. Bu mashina ikkita izotermik va ikkita adiabatik jarayonlardan iborat bo’lgan aylanma siklni bajaradi. Bunga Karno sikli deyiladi.