[Фамилия] Termodinamika qonunlari Termodinamika-energiyaning aylanish (o’zgarish) qonunyati haqida fandir

[Фамилия]

Termodinamika qonunlari

Termodinamika-energiyaning aylanish (o’zgarish) qonunyati haqida fandir

Termodinamika XIX sarda asos solingan edi. Bu davrda issiqlik dvigarellarining taraqqiyoti tufayli issiqlikni ishga aylanish qonunyatlarini o’rganish zarurati tugiladi.
Termodinamika turli fizikaviy va kimyoviy jarayonlarni u Yoki bu tizimlarda qaysi yonalishda Sodir bolishini aniqlashga imkon beradi.
Termodinamikaning tuzilish prinspi juda soda.
Termodinamika asosiga tajriba yoli bilan aniqlangan ikkita asosiy qonunlari qoyilgan.
Termodinamikni ikkita qonuni mavjud
Birinchi qonuni: Energiya aylanish jarayonlarining miqdoriy tomonini tavsiflaydi.
Ikkinchi qonuni: Fizikaviy jismlarda sodir boladigon jarayonlarni sifat tomonini (yonalganligini) belgilaydi.
Faqat shu ikkita qonundan foydalanib qat’iy deduktsiya uslubi yordamida termodinamikaning barcha asosiy xulosalarini chiqarish mumkin .
Termodinamikaning birinchi qonuni

• 
  Sistemaga Tashqaridan berilgan issiqlik miqdori uning ichki energiyasini o’zgartirishga va tashqi kuchlarga qarshi ish bajarishga sarflanadi.
  
• 
  Birinchi tur abadiy dvigatelni qurish mumkin emas,ya’ni tashqaridan olingan issiqlikdan ko’p ish bajaradigon dvigatelni yaratish imkoni yo’q.
  

Termodinamikani birinchi qonuni energiyaning saqlanish qonuniga asoslangan: tabiatda yuz beradigon hamma jarayonlarda energiya bor bolmaydi ham yoq bolmaydi ham ,faqat bir turdan ikkinchi turga o’tadi. Undan tashqari bir jismdan ikkinchi jismga otadi.
Q=U+A U=Q+A’
A = tashqi kuchlarga qarshi bajarilgan ish.
A’= tashqi kuchlarning jism ustida bajargan ishi
Q = Issiqlik miqdori
U= Ichki energiya

Termodinamikaning izajarayonlarga tadbig’i

Izoxorik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni:
Hajm o'zgarmaganligi sababli izoxorik jarayonda ish bajarilmaydi. ya'ni. A=0 Izoxorik jarayonda ideal gazga beriladigan issiqlik miqdorining hammasi gazning ichki energiyasini o'zgartirishga sarf bo'ladi.
Izoxorik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni
A=0: Q = U: V = Const;

Gazlarda o' zgarmas bosimdagi issiqlik sig’imining miqdori, o'zgarmas hajmdagi issiqlik sig'imga nisbatan katta bo'ladi. Chunki, o'zgarmas bosimda gazga beriladigan issiqlikning bir qismi ish bajarishga sarf bo'lsa, qolgan qismi gazni isitishga sarf bo'ladi.

O'zgarmas hajmda esa berilgan barcha issiqlik miqdori gazni isitishga sarf bo' ladi va bunda ish bajarilmaydi, ya'ni C, > Cy.
• Izoxorik jarayon uchun ideal gazning solishtirma issiqlik sig imi
C=iR/2M

Bu yerda, bir atomli ideal gazlar uchun i= 3, ikki atomli

ideal gazlar uchun i = 5, uch atomli ( va undan yugori atomli) ideal gazlar uchun i = 6
• Izoxorik jarayon uchun ideal gazning molyar issiqlik sig imi:
C’=iR/2
Izotermik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni:
•Bu jarayonda ideal gazning ichki energiyasi o’zgarmaydi, ya’ni U=0.
Izotermik jarayonda gaz olayotgan issiqlik miqdorini Hammasi ish baharish uchun sarflanadi Q=A
• Izotermik jarayon uchun termodinamikani birinchi qonuni formulasi quydagilar T= const => U=0 A=Q. Q = A
Izobarik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni

Sistemaga tashqaridan berilgan issiqlik miqdori uning ichki energiyasini o’zgartirishga va tashqi kuchlarga qarshi ish bajarishga sarflanadi.

Izobarik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni
formulalari:
P=const; Q = A+U; Q= PV+U
Q=PV + RTmi/2M. Q=(i+2)mRT/2M
Q=(i+2)A/2. Q=(i+2)U/2

Bu yerda i - molekulalarning erkinlik darajasi bo'lib, bir atomli gazlar

uchun i= 3, ikki atomli gazlar uchun i= 5 va uch atomli ( va undan
yugori atomli) gazlar uchun i = 6 ga teng.

Izobarik jarayonda bajarilgan ish:

A=PV. A=vRT.
A=mRT/M. A=2Q/(i+2)

Izobarik jarayonda ichki energiya o’zgarishi:

U=imRT/2M. U=iPV/2.
U=iA/2. U=iQ/(I+2).
Erkin siljiy oladigan porshen ostida ideal gaz joylashgan bo'lsin. Undagi jarayon izobarik jarayondir.
Shuning uchun erkin siljly oladigan porshen ostida ideal gazda kechadigon jarayonga Izobarik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni va uning formulalari o’rinlidur.
•Agar ideal gaz tez siqilsa uning temperaturasi ortadi.
•Izobarik jarayon uchun ideal gaz solishtirma issiqlik sig’imi:
C=(i+2)R/2M

•Izobarik jarayon uchun ideal gazning molyar issiqlik sig’mi:

C’=(i+2)R/2

Adiabatik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni:

Adiabatik jarayonlar. Tashai muhit bilan issiqlik migdori,
almashinmay sodir bo' ladigan jarayonga adiabatik jarayon deyiladi. Adiabatik jarayonda sistema tashqaridan hech ganday issiglik miqdori olmaydi va tashqariga hech qanday issiglik miqdori bermaydi.
• Adiabatik jarayon uchun Termodinamikaning birinchi qonuni
Q=0; U+A=0
F=0 bolganda gaz siqiladi va U>0 boladi. T>0 boladi va temperatura ortadi
F>0 bolsa gaz kengayadi. U <0 boladi T <0 temperatura kamayadi

(3mRT/2M)+PV =0 U=-A

Adiabatik jarayon uchun PUASSON tenglamasi

PV^=const Tv = const ^= (i+2)/i
^-erkinlik darajasi
Adiabatik doimiysining son qiymati aksariyat gazlar uchun birdan katta
•Agar ideal gaz tez siqilsa uning temperaturasi ortadi
•Adiabatik jarayon kallorometrlarda amalga oshiriladi
•Agar gaz PV=const qonunida hajmi necha Marta kamaysa bosim esa kvadrati boyicha ortadi
•Agar gaz sovutilsa energiya chiqaradi

Termodinamika ikkinchi qonunining talqini

Termodinamikaning birinchi gonuni energiyaning saqlanish va aylanish jarayonini miqdoriy tomondan tavsiflaydi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni bu jarayonlarning sifat tomonini tavsiflaydi. Termodinamikaning birinchi gonuni bironta jarayonning energetik balansini tuzish uchun zarur bo'lgan barchama 'lumotarni beradi, lekin u, bironta jarayonning sodir bo'lishi yoki bo' Imasligi haqida hech qanday ma"lumor bermaydi Termodinamikaning ikkinchi gonuni ham, birinchi gonun kabi tajriba asosida ta'riflanganligini ta'kidlab o'tish lozim Termodinamikaning ikkinchi gonunini umumiy Ko'rinishda quyidagicha ta'riflash mumkin:
O'z-o'zidan sodir bo ladigan har qanday jarayon qaytmas jarayondir. Ikkinchi gonunning barcha boshqa ta' riflari bu umumiy ta'rifining xususiy hollaridan iborat. Har xil olimlar termodinamikaning ikkinchi
Gonuniga turlicha ta'rif berganlar.
Shu ta' riflar haqida qisqacha ma"lumot beraylik
1. Sadi Kamno (1824-yilda)
quyidagi ta'rifni berdi
Termodinamik tizim ish bajara olishi uchun kamida turli
temperaturali ikki manba zarur Issiqlik dvigatellari FIK. M>1
bo'la olmaydi".
2.R. Klauzius (1850-yilda) quyidagi ta'rifni taklif etdi:
"Issiqlik ancha sovug jismdan ancha issiq jismga o'2-o' zidan o'ta
olmaydi"
3. V. Tomson (Lord Kelvin) 1851-yilda quyidagi ta'rifni taklif
etdi: "Jonsiz material agent yoramida moddaning gandaydir mas-
sasidan uni atrofdngi predmetlardan eng sovug'ining temperaturasidan
past temperaturagache sovitish yo'li bilan mexanikaviy ish olib bo'lmaydi"
4. M. Plank quyidagi ta'rifni taklif etdi: "Barcha ishi bironta
yukni ko'tarish va issiglik manbaini sovitishdan iborat bo'lgan davomiy ishlaydigan mashina qurib bo'lmaydi"
5 Y F. Osvold quyidagi ta'rifni taklif erdi "Ikkinchi tur ab-
adiy Dvigatelni, (Fagatgina hitta issiqlik manbai hisobiga ishlay di-
gan) qurib bo'lmaydi"
Shuni aytib o'tish lozimki, ikkinchi tur abadiy dvigatelining
maviud bo'lishi termodinamikaning birinchi gonuniga qarshi
bo'Imaydi Haqiqatan ham bu Dvigatelda ish hech narsadan emas
balki issiqlik manbaining ichki energiyasi hisobiga bajarilgan hisoblanadi.

Termodinamikaning ikkinchi qonunining asosiy mohiyati shundaki

Hech qanday abadiy dvigatel yaratib bolmaydi
Karno sikli ham Termodinamika asoslariga asoslanib ishlaydi
Fransuz injeneri Karno Nikola Leonar Sadi 1824-yilda
«Olovning harakatlantiruvchi kuchi haqida mulohazalar» asarida issiqlik dvigatellari nazariyasiga asos soldi. Karno o zining bu ishida issiqlik dvigatelining termodinamikasi uchun alohida ahamiyatga ega bo'lgan siklini (keyinchalik uning nomi bilan atalgan siklni) ko' rib chiqdi. Karno fallif qilgan sikl ikki adiabata va ikki izotermadan iborat bo'lib, shu sikl bo'yicha ishlagan issiqlik dvigatelining F.I.K. eng yuqori bo' ladi. Jarayondagi barcha sikllar gaytar deb qabul gilinadi Ushbu sikini amalga oshishini chuqurroq tushunish uchun, quyidagidek issiqlik mashinasini ko'z oldimizga keltiramiz, ya'ni, uning silindri jarayonga qarab issiqlikni absolyut o'tkazadi va issiglikni absolyut o’tkazmaydi vagida silindr issiglikni absolyut o'tkazadigan bo'lsa va uni Intereliga tutashtirsak u holda ishchi jism qi issiglikni olib izoterma 1-2 bo' yicha kengayib ish bajaradi.
Shu nuqtaning parametrlari P2. V2. T1.Shu nuqtadan boshlab absolyut o'tkazmaydigan bo'lish kerak. Temperatura otib bolgach ishchi jism adiabata 2-3 bo'ylab temperaturasi T2 ga teng bo'lguncha kengayib ish bajadi T3 nuqtaning parametrlari Ps. va. T2. Shu nuqtadan boshlab
Uning absolyut issiglik o'tkazuvchan qilamiz. Ishchi jismni 3-4
Takt bo'yicha siqib, shu vagining o'zida q2 issiqlikni sovitgichga beramiz. Izotermik siqishning oxirida ishchi jismning parametrlari P1 va. T2 ga teng bo'ladi.
Dvigatelni termik F.I.K. bironta siklning takomillashganlik darajasinj tavsiflaydi: termik F.IK. qanchalik katta bo'lsa, sikl shunchalik
takomillushgan bo'ladi: siklda ish jismiga aynan bir xilda
Teng migdori berilganda katta bo'lgan siklda ko'p ish bajariladi . Sikining termik F.I.K har doim birdan kichik bo'ladi, teng bo'lish uchun qu-> yoki q2=0 bo'lish kerak. Buni amalga oshirib bo' Imaydi. Yuqoridagi tengiamadan korinib turibdiki, ishchi jismga keltirilgan barcha issiqlikni (q) valga aylantirib bo'Imaydi, albatta, uning bir qismi (q2)