§ 1.2 AL va KXK larda «Termodinamika asoslari» bo’limi
quyidagilardan iborat.
Termodinamika asoslari (6 soat)
1. Termodinamikaning
birinchi
qonuni.
Izojarayonlarga
termodinamikaning birinchi qonunini qo’llash. Adiabatik jarayon (2 soat)
2. Qaytar va qaytmas jarayonlar. Termodinamikaning ikkinchi qonuni va uning
talqini. (2 soat)
3. Issiqlik mashinalari va ularning ishlash printsiplari. Sovutgich va
uning ishlashi. Issiqlik mashinalarining FIKlari va ularni oshirish
yo’llari. Issiqlik mashinalarining xalq xo’jaligidagi o’rni. O’zbekistonda
issiqlik
energiyasidan
foydalanish
va
uning
istiqbollari.
Tabiatni
muxofaza qilish. (2 soat)
K o ’ r g a z m a v a t a j r i b a l a r
1. Adiabatik kengayish va siqilishda temperaturaning o’zgarishi.
2. Diffuziya hodisasining qaytmasligi.
3. Issiqlik mashinasining tuzilishi va ishlashi (modelli).
24
2-BOB TALABALARGA TERMODINAMIKA BOBIGA OID
MAVZULARNI O’QITISHDA DIDAKTIK MATERILLARDAN
FOYDALANISH
§2.1 Talabalarga
“Termodinamikaning birinchi qonunining
izojarayonlarga qo’llanilishi. Adiabadik jarayon” mavzusini o’tishda didaktik
materiallardan foydalanish
Kirish
Ta’lim jarayoni qonuniyatlari ya’ni fizikaviy qonuniyatlar va uni hossalarini
o’rganishda hamda tadbiq etishda o’quv – biluv faoliyatini tadqiq qilishga yordam
beruvchi barcha zarur vositalar va zamonaviy pedagogik tehnologiyalar
o’qitishning didaktik materiallarni tashkil qiladi.
Bu borada biz didaktik materiallardan foydalanishda quyidagicha
ko’rgazmali vositalardan foydalanamiz.
Didaktik materiallarga quyidagilar kiradi.
1. Ko’rgazmali qurollar
a) Chizmalar
b) Rasmlar
2. Texnik vositalar va kompyuter texnologiyasi
a) Kompyuter (proektor)
b) Kodoskop
s) Vertual stendlar
d) Elektron darslik
3. Namoyishlar
4. Tarqatma materiallar
a) Savolnomalar
b) Testlar
25
§2.1 Talabalarga
“Termodinamikaning birinchi qonunining
izojarayonlarga qo’llanilishi. Adiabadik jarayon” mavzusini o’tishda didaktik
materiallardan foydalanish
Dars ishlanmasi
I-dars
Dars mavzusi : “Termodinamikaning birinchi qonunining izojarayonlarga
qo’llanilishi. Adiabadik jarayon”
Dars vaqti : 80 minut
Darsning blok chizmasi :
Dars bosqichlari
Minut
1.
Tashkiliy qism
5
2.
Manaviy ma’rifiy qism
5
3.
Yangi mavzu bayoni
55
4.
O’tilgan mavzuni
mustaxkamlash uchun savol
javoblar
10
5.
Uyga vazifa berish
5
Darsning usuli : Ma’ruza suhbat
Darsning maqsadi :
a) Ta’limiy maqsad : Talabalarga yangi mavzuni to’liq tushuntirib berish.
b) Tarbiyaviy maqsadi : Talabalarni barkamol avlod ruhida tarbiyalash. Dars
davomida talabalarga ahloqiy manaviy elementlarini singdirish
s) Rivojlantiruvchi : Talabarlarga yangi bilim berish
Dars materiallari va jihozlari
1. Al va KXK lari uchun fizika kitobi (1-qism)
2. Doska, bo’r
3. Darsga tegishli bo’lgan plakatlar(4) va slaydlar(2) tarqatma materiallar,
namoyish
26
4.kompyuter proyektor , kodoskop, elektron darslik.
Asosiy tushuncha va atamalar.
Termodinamikaning
birinchi qonuni ; izoxorik jarayon; izobarik jarayon;
Izotermik jarayon; adiabatik jarayon
I. Tashkiliy qism :
1. Salomlashish
2. Davomatni aniqlash
3. Manaviy va ma’rifiy qism.
II.O’tgan darsni mustaxkamlash
1. Issiqlik sig’imi tushunchasi nima maqsadda kiritilgan?
2. Jismning issiqlik sig’imi deb nimaga aytiladi?
3. Issiqlik miqdori qanday aniqlanadi?
4. Noma’lum jismning solishtirma issiqlik sig’imining aniqlash formulasi qaysi?
5. Issiqlik sig’imining SI dagi birligi ?
27
III.Yangi mavzu bayoni :
Reja :
1. Termodinamikaning birinchi qonuni
2. Termodinamikaning birinchi qonunining izojarayonlar uchun tadbig’i
3. Adiabatik jarayon
Termodinamikaning rivojlanishi ko'p jihatdan issiqlik mashinalarining foydali ish
koeffitsiyentini o'rganish bilan bog'liqdir. Fransuz injeneri Sadi Karno 1824-yilda
chop etilgan «Olovning harakatlantiruvchi kuchi haqida o'ylar» nomli ishida
issiqllli mashinasining unumdorligi ishchi moddaga emas, balki isituvchl va
sovituvchilar
temperaturalarining
farqiga
bog'liq,
degan
xulosani
ilgari
surdi.
Termodinamika shundan so'ng Klapeyron, Joul, Klauzius, Mayyer,Tomson va
boshqalarning ishlarida rivojlantirildi.
Termodinamika quyidagi o'ziga xos xususiyatlarga ega:
—moddalarning atomlardan tashkil topganligi e'tiborga olinmaydi
—makroskopik sistemaga xos bo'lgan kattaliklar bilangina ish ko'riladi;
—nazariya tajriba natijalariga asoslanib yaratiladi;
—moddalarning xossalari xarakteristik parametrlari (zichlik yopishqoqlik va
hokazo) ko'rinishida ifodalanadi.
Termodinamikani o'rganishda quyidagilarni yodda tutmoq zarur
Termodinamik sistema. O'zaro va tashqi jismlar bilan ta'sirlashadigan va energiya
almashadigan makroskopik jismlar majmuasi termodinamik sistema deyiladi.
Termodinamik
usulning
asosi
—
sistemaning
holatini
belgilovchi
parametrlarining qiymatlarini aniqlashdir.
Termodinamik parametrlar yoki holat parametrlari deb termodinamik sistema
xossalarini xarakterlovchi fizik kattaliklar majmuasiga aytiladi. Odatda, holat
parametrlari sifatida temperatura, bosim
va
solishtirma hajm tanlanadi.
Termodinamik parametrlar, Temperatura makroskopik sistemaning termodinamik
muvozanat holatini xarakterlovchi fizik kattalik.
Bosim — suyuqlik yoki gaz tomonidan birlik yuzaga ta'sir etadi perpendikular kuch
bilan aniqlanuvchi fizik kattalik.
28
Solishtirma hajm — birlik massaning egallagan hajmi.
U zichlikka teskari kattalik:
1
m
V
SI dagi birligi
kg
m
kg
m
m
V
kg
m
3
3
3
1
1
1
,
Termodinamikaning birinchi qonuni. Buning uchun qizdirilgan choynak misolini
ko'raylik. Choynak olayotgan issiqlik miqdori ichidagi suvning qizishiga, ya'ni
suvning ichki energiyasi ortishi ∆U va suv bug'lari choynak qopqog'ini ko'targanda
tashqi kuchlarga qarshi (qopqoqning og'irlik kuchi) bajariladigan A ishga sarflanadi.
Bu jarayon uchun energiyaning saqlanish va aylanish qonuni:
Q=∆U+A
ko'rinishga ega bo'ladi. Bu termodinamikaning birinchi qonuni matematik
ko'rinishidir.
Jismga beriladigan issiqlik miqdori uning ichki energiya orttirishga va tashqi
kuchlarga qarshi ish bajarishga sarflanadi
Agar jismga issiqlik miqdori berilayotgan bo'lsa, Q musbat, agar jismdan issiqlik
miqdori olinayotgan bo'lsa, Q manfiy ishora olinadi. Shuningdek, agar jism tashqi
kuchlarga qarshi ish bajarayotgan bo'lsa, A ish musbat, tashqi kuchlar jism ustida ish
bajarayotgan bo'lsa, A ish manfiy bo'ladi.
Termodinamikaning birinchi qonuni birinchi tur abadiy dvigatel (lotincha
«perpetuum mobile») yasash mumkin emasligini Birinchi tur «perpetuum mobile»ga
asosan teng miqdorda energiya sarflamasdan ish bajara oladigan mashina qurish haqida
fikr yuritiladi. Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni bo'lgan termodinamikaning
birinchi qonunida esa tabiatda ro'y beradigan barcha jarayon energiya o'z-o'zidan
paydo ham bo'lmaydi, yo'qolmaydi ham bir ko'rinishdan boshqasiga aylanishi
mumkin, deb qayd etiladi.
Endi termodinamika birinchi qonunining ba'zi jarayonlarga tatbiqni ko’raylik.
29
1. Izoxorik jarayon
Izoxorik jarayon deb, gazning o’zgarmas xajmda bir xolatdan boshka holatga
o’tishiga aytiladi. Izoxorik jarayonni tasavvur qilish uchun ideal gazni berk idishda
qamalgan deb faraz qillaylik. Silindrni va unga kamalgan gazni qizdiramiz. Gaz
tashki kuchlar ustidan ish bajara olmaydi. Termodinamikaning birinchi qonuniga
ko’ra:
Q=∆U+A
Biroq A = 0. Shuning uchun izoxorik jarayonda gazning ichki energiyasini
uzgarishi gazga berilgan issiqdik miqdoriga teng:
Q
V
= ∆U.
Q ning «V» indeksi gaz xajmining uzgarmasligini bildiradi.
2. Izobarik jarayon
Izobarik jarayon deb, gazning o’zgarmas bosimda bir holatdan boshqa holatga
o’tishiga aytiladi. Izobarik jarayonni amalga oshirish uchun porsheni erkin
kuzg’ala oladigan silindrga gaz qamaymiz. Gaz qizdirilganda unga Q issiqlik
miqdori beriladi. Termodinamikaning birinchi bosh qonuniga binoan sistemalarga
berilgan energiya qisman sistemaning ichki - energiyasiga aylanadi xamda qisman
porshenni siljitishda bajarilgan ishga sarf bo’ladi (mexanik energiyaga aylanadi):
Q
P
= ∆U + A.
Izobarik jarayonda gaz bajargan ishni topaylik. Gaz bosimi o’zgarmas bo’lsa, u
xolda bosim kuchi ham o’zgarmas bo’ladi:
F = pS.
binobarin
A=pS
∆
h.
A
MMO
S
∆
h kupaytma gaz xajmining
∆
V=V
2
—V o’zgarishiga teng. Shuning
uchun A = p
∆
V.
Ish pV koordinatalar grafigida (1-rasmga karang) boshlang’ich izobara va oxirgi
xajm koordinatalari bilan chegaralangan to’g’ri burchakli uchburchak yuzi orqali
30
tasvirlangan. Agar grafik chizilgan mashtab ma’lum bo’lsa, u xolda ishni
oson hisoblalab topish mumkin.
Izotermik jarayon Izotermik jarayon deb, o’zgarmas temperaturada
gazning bir holatdan boshqa holatga o’tish jarayoniga aytiladi. Izotermik
jarayonni amalga oshirish uchun gazni oson ko’zg’aluvchan porshenli silindr
ichiga, silindrning o’zini esa qat’iy ravishda o’zgarmas temperatura (2-rasmda
shtrixli chizik,) saqlanib turadigan — termostat ichiga joylashtiramiz.
Gazni asta-sekin siqamiz (2-a rasmga qarang). Bunda biz A
t
ish bajaramiz.
Termodinamikaning birinchi qonuniga binoan issiqlik miqdori quyidagiga teng
bo’ladi:
Q
T
= ∆U+A
T
.
Gaz temperaturasi o’zgarmas bo’lgani uchun uning ichki energyasi xam
o’zgarmas bo’ladi: U = const, ∆U= 0.
Shuning uchun gaz ustida bajarilgan ish gaz termostatga berishi mumkin
bo’lgan Q
t
issiqlik miqdoriga teng:
Q
t
=
A
t
Agar tashqi bosimni sekin-asta kamaytirilsa (2-b rasm), gaz shunchalik sekin
kengayadi. Bunda gaz A
t
ish bajaradi va termostatdan issiqlik miqdorini, aniqrog’i
bajarilgan ishga teng bo’lgan Q
T
issiqlik miqdorini oladi:
Q
t
=
A
t
Shunday qilib, izotermik jarayonda gazga berilayotgan issiqlik miqdori gaz
bajargan ishga teng.
Gazning
pV
koordinata
tekisligida
holat
diagrammasida
izotermik
kengayishida bajargan ishi shtrixlangan shakl yuz( orqali tasvirlanadi
(2-rasmga qarang).
4. Adiabatik jarayon. Adiabatik jarayon deb, shunday jarayonga aytiladiki,
bunda sistema issiqlik almashinuvi natijasida energiya olmaydi ham va energiya
bermaydi ham. Boshqacha aytganda, adiabatik jarayonda
Q = 0.
31
Bunday jarayonni amalga oshirish uchun gazni devorlar» atrofidagi jismlar bilan
issiqlik almashinuvida bo’lmaydigan idishga qamash kerak. Termodinamikaning
bosh qonuniga binoan
Q = ∆U+A
Adiabatik jarayonda Q = 0 bo’lgani uchun ∆U+A = 0 bo’ladi. Bundan
∆U= — A yoki — ∆U = A.
Birinchi holatda gaz tashqi kuchlar ta’siri ostida adiabatik siqiladi. Bunda gaz
qiziydi, uning ichki energyasi esa ortadi. Ikkinchi xolatda gaz adiabatik kengayib
ish bajaradi. Bunda gaz soviydi va uning ichki energyasi kamayadi
Izotermik va adiabatik jarayonlarning grafiklari tasvirlangan 3-rasmda gaz
kengayganda adiabata grafigi pastdan o’tadi. Bu adiabatik kengayishda gazning
bosimi hajm ortishi xisobiga kamaygani kabi gazni sovish natijasida ham
kamayishi bilan tushuntiriladi. Shuning uchun gaz adiabatik kengayishda izotermik
kengayishdagiga nisbatan kam ish bajaradi. Adiabatik kengayishda bajarilgan
ishni xisoblaylik. Bu xolda Q = 0
Bo’lgani uchun
A= — ∆U.
Biroq ichki energiyaning o’zgarishi
∆U=
1
2
2
3
T
T
Nk
formuladan aniqlanadi.
Binobarin, A= —
1
2
2
3
T
T
Nk
yoki
A= —
2
1
2
3
T
T
Nk
Gaz adiabatik siqilganda shu gazni izotermik siqilgandagiga qaraganda bosim
tezroq ortadi, bu holda bosimning ortishi faqat xajmni kamayisi bilan xam
tushuntiriladi (3-rasmga qarang). Binobarin, adiabatik siqilganda tashqi kuchlar
bajargan ishi izotermik siqilgandagiga nisbatan katta bo’ladi. Biz muxim
32
termodinamik jarayonlarni o’ta sodda termodinamik sistema — ideal gaz misolida
qarab chiqdik. Biroq hosil qilingan qonuniyatlar istalgan boshqa termodinamik
sistemalar uchun qo’llaniladi.
IV. Yangi mavzuni mustaxkamlash
1. Termodinamikaning birinchi qonuni?
2. Agar jismga issiqlik miqdori berilayotgan bo'lsa, Q qanday ishora bilan olinadi?
Olinayotgan bo'lsa-chi
3. Agar jism tashqi kuchlarga qarshi ish bajarayotgan bo'lsa, A qanday ishora bilan
olinadi?
Tashqi kuchlar jism ustida ish bajarganda-chi?
4. Birinchi tur „perpetuum mobile"ni yasash mumkinmi?
5. Izoxorik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni?
6. Izobarik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni?
7. Izotermik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni.
8. Adiabatik jarayon deb
qanday jarayonga aytiladi?
9. Adiabatik jarayonlar real jarayonlarmi?
10. Adiabatik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni?
V. Yakunlash :
a) Uyga vazifa berish
b) Baholash
33
KIRISH
Ta’lim jarayoni qonuniyatlari ya’ni fizikaviy qonuniyatlar va uni hossalarini
o’rganishda hamda tadbiq etishda o’quv – biluv faoliyatini tadqiq qilishga yordam
beruvchi barcha zarur vositalar va zamonaviy pedagogik tehnologiyalar
o’qitishning didaktik materiallarni tashkil qiladi.
Bu borada biz didaktik materiallardan foydalanishda quyidagicha ko’rgazmali
vositalardan foydalanamiz.
Didaktik materiallarga quyidagilar kiradi.
5. Ko’rgazmali qurollar
a) Chizmalar
b) Rasmlar
6. Texnik vositalar va kompyuter texnologiyasi
a) Kompyuter (proektor)
b) Kodoskop
s) Vertual stendlar
d) Elektron darslik
7. Namoyishlar
8. Tarqatma materiallar
a) Savolnomalar
b) Testlar
34
§2.2 Talabalarga qaytar va qaytmas jarayonlar.
Termodinamikaning 2-chi qonuni va uning talqini mavzusini
o’tishda didaktik materiallardan foydalanish.
Dars ishlanmasi
II -dars
Dars mavzusi :
Qaytar va qaytmas jarayonlar. Termodinamikaning
2-chi qonuni va uning talqini
Dars vaqti : 80 minut
Darsning blok chizmasi :
№
Dars bosqichlari
Minut
6.
Tashkiliy qism
5
7.
Manaviy ma’rifiy qism
5
8.
Yangi mavzu bayoni
55
9.
O’tilgan mavzuni
mustaxkamlash uchun savol
javoblar
10
10.
Uyga vazifa berish
5
Darsning usuli : Ma’ruza suhbat
Darsning maqsadi :
a) Ta’limiy maqsad : Talabalarga yangi mavzuni to’liq tushuntirib berish.
b) Tarbiyaviy maqsadi : Talabalarni barkamol avlod ruhida tarbiyalash. Dars
davomida talabalarga ahloqiy manaviy elementlarini singdirish
s) Rivojlantiruvchi : Talabarlarga yangi bilim berish
Dars materiallari va jihozlari
1. Al va KXK lari uchun fizika kitobi (1-qism)
2. Doska, bo’r
3. Darsga tegishli bo’lgan plakatlar (2) va slaydlar (1) tarqatma materiallar
namoyishi
4. Kompyuter proyektor , kodoskop, elektron darslik.
35
Asosiy tushuncha va atamalar.
Qaytar va qaytmas jarayonlar ; termodinamikaning 2-chi qonuni; 2 chi tur
―perpertuum mobile‖.
I. Tashkiliy qism :
1. Salomlashish
2. Davomatni aniqlash
3. Manaviy va ma’rifiy qism.
II.O’tgan darsni mustaxkamlash
Termodinamikaning birinchi qonuni?
2. Agar jismga issiqlik miqduii berilayotgan bo'lsa, Q qanday ishora bilan olinadi?
Olinayotgan bo'lsa-chi
3. Agar jism tashqi kuchlarga qarshi ish bajarayotgan bo'lsa, A qanday ishora bilan
olinadi?
Tashqi kuchlar jism ustida ish bajarganda-chi?
4. Birinchi tur „perpetuum mobile"ni yasash mumkinmi?
5. Izoxorik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni?
6. Izobarik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni?
7. Izotermik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni.
8. Adiabatik jarayon deb
qanday jarayonga aytiladi?
9. Adiabatik jarayonlar real jarayonlarmi?
10. Adiabatik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni?
36
III.Yangi mavzu bayoni :
Reja :
1. Qaytar jarayonlar.
2. Qaytmas jarayonlar
3. Termodinamikaning 2-chi qonuni
Termodinamikaning birinchi bosh qonuni energiyaning saqlanish va aylanish
qonunlarini issiqlik jarayonlarining ma’lum sharoitlariga qo’llanilishidan iborat
ekanligi aytib o’tilgan edi. Termodinamikaning birinchi bosh qonuni barcha
hodisalarda aniq kuzatiladi.
Biroq termodinamikaning birinchi bosh qonuni termodinamik jarayonlarni
qanday yo’nalishda borayotganligiga nisbatan xech qanday ko’rsatma bera
olmaydi.
Bir necha misol qarab chiqaylik. Faraz qilaylik, izolyatsiyalangan sistema turli
temperaturali ikkita jismdan iborat bo’lsin. Termodinamikaning birinchi bosh
qonuniga binoan issiqlik almashish jarayonida bitta jism Q issiqlik miqdorii oladi,
ikkinchi jism esa xuddi shunday Q issiqlik miqdoriini tashqariga beradi. Issiqlik
qanday yo’nalishda uzatiladi?
Bu savolga termodinamikaning birinchi bosh qonuni asosida javob berish mumkin
emas. Bundan tashqari, termodinamikaning birinchi bosh qonuni issiqlik kamroq
isigan jismdan ko’proq isigan jismga ixtiyoriy ravishda o’tadigan jarayon uchun
zid bo’lmagan bo’lar edi.
Yana bitta misol qarab chiqamiz. Tosh yerga tushayotganda uning ilgarilanma
xarakatining butun kinetik energiyasi energiyaning saqlanish qonuniga mos
ravishda toshning ichki energiyasiga va uning atrofidagi jismlar ichki energiyasiga
aylanadi. Biroq, termodinamikaning birinchi qonuniga teskari jarayon xam zid
bo’lmas edi, bunda Yerda yotgan toshga atrofdagi narsalardan biror
issiqlik miqdorii uzatilgan va natijada tosh o’z-o’zidan sakrab ketishi xam mumkin
bular edi. Biroq xech kim xech qachon sakrayotgan toshlarni kuzatmagan.
Bu va bunga o’xshash boshqa misollar termodinamikaning birinchi qonuni
energiyaning bir turdan boshqa turga aylanishi yo’nalishiga va issiqlikni bir
37
jismdan boshqasiga o’tish (uzatilish) yo’nalishiga xech qanday chegara
qo’ymasligidan dalolat beradi. Shu bilan birga tajriba energiyaning xar xil turlari
teng qiymatli emasligini va ular imkoniyatlari bo’yicha boshqa ko’rinishlarga
aylanishini
ko’rsatadi.
Masalan,
istalgan
jismning
mexanik
energiyasini
to’laligicha uning boshlang’ich temperaturasiga bog’lik bo’lmagan xolda ichki
energiyasiga aylantirish mumkin. Xaqiqatan xam, istalgan jismni ishqalash bilan
isitish mumkin: bunda uning ichki energiyasi ishga teng kattalikka ortadi. Xuddi
shuningdek, elektr energiya to’laligicha, masalan, elektr toki rezistor orqali
o’tganda, ichki energiyaga aylanishi mumkin. Shunday qilib, ichki energiya
teskariga aylanishi uchun boshqa ko’rinishlarda ma’lum chegara mavjud, bu
quyidagidan iborat: ichki energiya xech qanday sharoitlarda to’laligicha
energiyaning boshqa turlariga aylanmaydi. Tabiatda jarayonlarning o’tish
yo’nalishi xuddi shunga bog’liqdir.
2. Qaytar va qaytmas jarayonlar
Faraz qilaylik, izolyatsiyalangan sistema qandaydir jarayon natijasida 1 xolatdan
2 xolatga o’tsin. Agar sistema o’z-o’zidan 2 xolatdan 1 xolatga qaytadigan va
sistemada xech qanday boshqa o’zgarishlar sodir bo’lmaydigan teskari jarayon
mavjud bo’lsa, u xolda 1→ 2 jarayon qaytar jarayon deb ataladi.
Izolyatsiyalangan sistemalarda ishqalanish va noelastik deformatsiyalar
bo’lmagan sharoitda o’tadigan barcha mexanik jarayonlar qaytar jarayonlarga
misol bo’la oladi. Masalan, vakuumda osmaga osib qo’yilgan mayatnik
ishqalanishsiz xarakat kilib, xolatdan 2 xolatga o’tadi (4-rasm), so’ngra xamma
o’sha oraliq xolatlarni o’tib, yana xolatga qayt Agar izolyatsiyalangan sistema
qandaydir jarayon natijasida 1 xolatdan 2 xolatga o’tsa, 1→2 teskari jarayon sodir
bo’lmaydi, buning natijasida sistema o’z-o’zidan dastlabki xolatiga shunday
o’tsaki bunda sistemada xech qanday o’zgarishlar bo’lmasa, u holda 1→2
jarayonni qaytmas jarayon deb ataladi. Qaytmas jarayonlarga misollar keltiramiz.
Bu avvalo issiqlik almashinish jarayonidir. Issiqlik issiqroq jismdan sovuqroq
jismga o’tadi. Biroq, izolyatsiyalangan sistemada issiqlik o’z-o’zidan teskari
yo’nalishda o’ta olmaydi. Agar gazga katta xajm berilsa, kengayadi, biroq teskari
38
jarayon — o’z-o’zidan siqilishi mumkin emas, Qaytmas jarayonga, shuningdek,
bir xil gazning boshqasiga diffuziyalanib o’tishi misol bo’la oladi. Gazlarning o’z-
o’zidan bo’linishining teskari jarayoni sodir bo’lmaydi. Teskari jarayonlarning
mavjudligi faqat molekulyar hodisalarning asosiy xarakteristikasi bo’lib
xisoblanmasdan, balki tabiatda va texnikada barcha real jarayonlarni xam asosiy
xarakteristikasi xisoblanadi.
Termodinamikaning birinchi qonuni energiyaning saqlanish va aylanish qonunini
ifodalasada, termodinamik jarayonning ro'y berish yo'nalishini ko'rsata olmaydi.
Misol uchun birinchi qonun, issiqlik miqdorining issiq jismdan sovuq jismga o'tish
imkoniyati ham qanday bo'lsa, sovuq jismdan issiq jismga o'tish imkoniyati ham
shunday deb ko'rsatadi. Aslida esa tabiatda qanday jarayonlar ro'y berishi mumkin degan
savol tug'iladi? Bunga termodinamikaning ikkinchi qonuni javob beradi.
Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Bu qonunning bir nechta shakllari
mavjud bo'lib, ularning eng soddasi Klauzius ta'rifini keltiramiz.
Issiqlik miqdori o'z-o'zidan past temperaturali jismdan yuqori
tcmpcniliirali jismga o'tmaydi.
Amalda cheksiz katta bo'lgan okean suvlaridagi issiqlik miqdori o'z-o'zidan
temperaturasi suvnikidan pastroq bo'lgan jismgagina o'tishi mumkin. Issiqlik
miqdorini temperaturasi past jismdan temperaturasi yuqori jismga o'tkazish uchun
qo'shimcha ish bajarish kerak. Sh bilan birga, issiqlik miqdori ishga to'la aylanmay,
uning bir qisn atrof-muhitni qizdirishga sarflanadi. Shu nuqtayi nazardan ikkinchi
qonunnining quyidagi Plank ta'rifi ham e'tiborga molik: tabiatda issiqlik miqdori
tolaligicha ishga aylanadigan jarayon bo'lishi mumkin emas.
Issiqlik ishga aylanishi uchun isitkich va sovitgich bo'lishi darkor. Barcha issiqlik
mashinalarida isitkichdan sovitgichga beriladigan energiyaning bir qismigina foydali
ishga aylanadi. Unda issiqlik mashinalarining unumdorligi qanday kattaliklarga
bog'liq va uni oshirish uchun nima qilmoq kerak degan savol tug'iladi. Bu savolga
ikkinchi (qonnnning Karno ta'rifi javob beradi: ideal issiqlik mashinasining foydali
ish koeffitsiyenti issiqlik beruvchi va issiqlik oluvchilarning tempraraturalari
bilangina aniqlanadi.
39
Termodinamika qonunlari amalda qanday mashinalar yasash mumkiniligi va
ularning unumdorligini orttirish uchun nimalarga e'tibor berish zarurligi haqida
yo'llanma beradi.
Ikkinchi tur „perpetuum mobile". Ikkinchi tur „perpetuum mobile" okean
suvlaridagi ulkan miqdordagi energiyadan ish bajarmasdan foydalanish mumkin degan
g'oyaga asoslangan. Termodinamikaning ikkinchi qonuni esa issiqlik miqdori faqat
issiq jismdan sovuq jismga o 'z-o 'zidan o 'tishi mumkin, teskarisi uchun esa qo
'shimcha bajarish zarur deb ta'kidlaydi. Bu esa ikkinchi tur „perpetuum inobile"ni
yasash mumkin emasligini ko'rsatadi.
Agar ikkinchi tur „perpetuum mobile"ni yasash mumkin bo'lganda edi insoniyat juda
ulkan energiya manbayiga ega bo'lardi. Okeanlarda mavjud 10
21
kg suvning
temperaturasini 1 °C ga pasaytirishga erishsa, bu 10
24
J issiqlik miqdori ajratib olishga
imkon beradi. Shuncha energiya beruvchi ko'mirni temir yo'l sostaviga yuklasak, uning
uzunligi 10
10
km ni tashkil etadi. Bu esa qariyb Quyosh sistemasining
kattaligiga tengdir.
IV. Yangi mavzuni mustahkamlash.
1. Termodinamika birinchi qonunining ahamiyati nimada?
2. Termodinamikaning birinchi qonuni jarayonning ro'y berish yo'nalishini ko'rsata
oladimi?
3.Termodinamikaning ikkinchi qonuni?
4. Termodinamika ikkinchi qonunining ahamiyati nimada?
5. Issiqlik miqdori temperaturasi past jismdan temperaturasi yuqori jismga
o'tadimi?
6. Tabiatda issiqlik miqdori to'laligicha ishga aylanadigan jarayon bo'lishi
mumkinmi?
7. Issiqlik ishga aylanishi uchun qanday shartlar bajarilishi mumkin?
8. Issiqlik mashinasining foydali ish koeffitsiyenti nimalarga bog'liq?
9. Ikkinchi tur „perpetuum mobile"ning g'oyasi nimadan iborat?
10. Ikkinchi tur „perpetuum mobile"ni yasash mumkinmi?
40
V.Yakunlash
a) Uyga vazifa berish
b) Baholash
41
KIRISH
Ta’lim jarayoni qonuniyatlari ya’ni fizikaviy qonuniyatlar va uni hossalarini
o’rganishda hamda tadbiq etishda o’quv – biluv faoliyatini tadqiq qilishga yordam
beruvchi barcha zarur vositalar va zamonaviy pedagogik tehnologiyalar
o’qitishning didaktik materiallarni tashkil qiladi.
Bu borada biz didaktik materiallardan foydalanishda quyidagicha ko’rgazmali
vositalardan foydalanamiz.
Didaktik materiallarga quyidagilar kiradi.
1. Ko’rgazmali qurollar
a) Chizmalar
b) Rasmlar
2. Texnik vositalar va kompyuter texnologiyasi
a) Kompyuter (proektor)
b) Kodoskop
s) Vertual stendlar
d) Elektron darslik
3. Namoyishlar
4. Tarqatma materiallar
a) Savolnomalar
b) Testlar
42
Do'stlaringiz bilan baham: |