Асосий термодинамик жараёнлар

Ўзгармас ҳажмли (изоҳорик) жараён.

Ишчи жисмнинг ҳажми ўзгармасдан бажариладиган термодинамик жараён- изоҳорик жараёни деб аталади.

Жараённинг тенгламаси u=const
Жараённинг PJ ва TS диаграммаси (1-расмда) кўрсатилган.

1-расм. Изохорик жараённи Р,J ва Т,S диаграммаларда акс этиши

Газнинг дастлабки 1 ва охирги ҳолати учун ҳолат тенгламаси.

P₁J₁=RT₁ ва P₂J₂ =RT₂

Изоҳорик жараён учун J₁=J₂=const эканлигини ҳисобга олсак, охирги иккала тенгламани ўзаро бўлсак қуйидагини ҳосил қиламиз:

яъни, газнинг босими унинг ҳароратига пропорционал равишда ўзгаради.
Ички энергиянинг ўзгариши

Du= C_v(T ₂-T₁) ёки du= C_vdT

Жараёнда бажарилган иш

, бу ерда J=const бўлгани учун dJ=0 бўлади. Демак, l=0, яъни изоҳорик жараёнда газ ташқи иш бажармайди. Буни измадан кўриш мумкин. Графикда ишни ифодаловчи юза 0 га тенг.
Жараёнда газга берилган иссиқликни (ёки олинган) аниқлаш учун термодинамиқанинг 1-чи қонунини тенгламасини ёзамиз q=DU +l, изоҳорик жараён учун l = 0.
У ҳолда q=DU=C_v(T₂-T₁), яъни, изоҳорик жараёнда газга берилган иссиқликни барчаси газнинг ички энергиясини орттиришга сарф бўлади.
Ички энергиянинг ўзгартиришга сарф бўлган иссиқликнинг миқдори a

Жараёнда энтропиянинг ўзгариши

Жараёнда J ₁= J ₂=const бўлгани учун

Жараён TS диаграммасида иссиқлик бериш билан борадиган 1-2 эгри чизиғи билан ифодаланади, яъни энтропия ортирмаси мусбат.

3. Ўзгармас босимли (изоҳорик) жараён.

Ўзгармас босим ҳолатида бажариладиган ҳар қандай термодинамик жараён- изобарик жараён деб аталади.

Жараённинг тенгламаси P = const
Жараённинг PJ ва TS диаграммаси (2- расм)

2-Расм. Изобарик жараённи Р,J ва Т,S га доир акс этиши

Ўлчамлар орасидаги боғланишни аниқлаш учун газ ҳолат тенгламаси

P₁J₁=RT₁ ва P₂J₂=RT₂

Бу жараёнда P₁=P₂=const. Тенгликларни ўзаро бўламиз.

, яъни газ ҳажмининг ортиши унинг термодинамик ҳароратига пропорционал боғланган.
Ички энергиянинг ўзгариши изоҳорик жараёндаги каби бўлади, яъни
Du = C_v(T₂-T₁) ёки dJ=C_vdT
Жараёнда газнинг бажарган иши

Бажарилган ишни бошқача ифодалаш мумкин. PJ=RT ни ҳисобга олсак
l=P (J₂-J₁)=PJ₂-PJ₁=RT₂-RT₁=R(T₂-T₁)
l=R(T₂-T₁)
Жараёнда газга берилган иссиқлик миқдори
q=Du+l ёки
q=C_v(T₂-T₁)+R(T₂-T₁) =(C_v+R) (T₂-T₁)
C_p-C_v=R бўлгани учун С_v+R=C_p бўлади.
Шунинг учун
q = C_p(T₂-T₁)
Изобарик жараёнда иссиқликни (q ни) энталпияларнинг кимматлари орқали ҳам ифодалаш мумкин:
Q=DU=l
бу ерда Du=u₂-u₁ ва l=P(J₂-J₁) бўлгани учун
q=u₂-u₁+PJ₂-PJ₁
Бир хил индексли катталикларни гурухлаймиз.
q=(u₂-PJ₂)-(u₁+PJ₁)
i=u+pJ бўлгани учун
q=l₂-i₁ ифода келиб чиқади.
Демак, изобарик жараёнда газга берилган иссиқлик бошлангич ва охирги ҳолатдаги энталпияларнинг айирмасига тенг.
Бу жараён учун a нинг қиймати

Демак, изобарик жараёнда газга берилган иссиқликнинг хиссаси, ёки бошқача қилиб айтганда, 100/k проценти, газнинг ички энергиясини ортишига сарф бўлади.
Энтропиянинг ўзгариши қуйидагича аниқланади

Тенгликни Т₁ дан Т₂ гача интегралласак

ҳосил бўлади.
Демак
Бир хил ҳароратларда, изоҳоранинг изобарга нисбатан якка қиялиги каттароқ бўлади, яъни изоҳора чизиғи ТS диаграммасида тикроқ кўтарилиб боради. Бунга сабаб изоҳорик жараёнда газга берилган, иссиқликнинг барчаси ички энергиянинг орттиришига яъни газ ҳароратини кўтаришга сарфланади .