From Vikipediya Jump to navigationJump to search

Газнинг кенгайишида бажарилган иш

Иссиқлик –термодинамиканинг энг мухим тушунчаларидан биридир. Иссиқлик тушунчаси моҳиятан иш тушунчасига яқин. Иссиқлик ҳам, иш ҳам энергия узатиш формаларидандир. Шунинг учун ҳам жисмнинг бирор иссиқлик ёки иш заҳираси бор деб аташнинг ҳеч қандай маoноси йўқ.

Фақат жисмга маълум миқдорда иссиқлик ёки иш берилган (ёхуд жисмдан олинган) деб таoкидлаш мумкин.
Газнинг кенгайишида бажарган иши унинг ҳолат параметрлари р, ва Т ларга боғлиқдир.
Газнинг кенгайишида бажарган ишини тенгламасини келтириб чиқариш учун, термодинамик жараён мувозанатда ҳамда босим ўзгармас деб қабул қиламиз.
Айтайлик, цилиндр поршени остида 1 кг газ турсин. Унинг босими р атроф муҳит босими р_м га тенг, солиштирма ҳажми ₁ ва поршен юзаси F бўлсин (2.2 расм).
Газга элементар dq иссиқлик миқдори узатилса, газ ўзгармас босимда кенгайиб поршенни бирор dS масофага силжитади ҳамда ташқи кучларга қарши элементар иш бажаради:
d =рFdS=рd (2.12)

Газнинг ₁ ҳажмдан ₂ гача кенгайишида бажарилган тўла ишни (2.3 -расм) қуйидагича ифодалаш мумкин.

(2.13)
Юқоридаги ифодадан кўриниб турибдики, ёпиқ термодинамик тизимда газнинг кенгайиши ҳисобига бажарилган иш босим билан ҳажм ўзгаришининг кўпайтмасига тенг.
Термодинамик тизимнинг бажарган иши мусбат ёки манфий ишорали бўлиши мумкин. Масалан, газ ташқи кучлар таъсиридан сиқилса, яъни поршен чап томонга қараб ҳаракатланса, унда бажарилган иш манфий (d <0), аксинча кенгайган газ поршенни ўнг томонга қараб ҳаракатлантирса, унда тизим (газ) нинг бажарган иши мусбат (d >0) ишорали бўлади.

2.2-расм.

2.3-расм

Ташқи босим кучларига қарши бажариладиган, тизим ҳажмининг ўзгаришига боғлиқ бўлган иш ₁ кенгайиш иши деб юритилади. Кенгайиш ишини тизим атрофдаги муҳит устида бажаради.

Шуни қайд қилиб ўтиш лозимки, ташқи босим кучларига қарши кенгайиш иши жисм ҳажми ўзгаргандагина (ва ташқи босим нолга тенг бўлмаганида) бажарилади.
Бундан кейин биз асосан мувозанатдаги жараёнларни кўриб чиқамиз, улар учун р=р_м тенглик тўғридир. Тизим кенгайиш ишининг (2.13) тенглама билан аниқланадиган катталигини р –диаграмма ёрдамида ҳисоблаш қулай. Тизим ҳажми ўзгариш жараёнининг шу диаграммада тасвирланишини кўриб чиқамиз (2.3-расм).
Тизим ҳажми ₁ дан v₂ гача ўзгаради. Ҳажм ўзгарадиган жараёнда тизим ўтадиган ҳолатлар нуқта А ва В лар орасидаги жараён эгри чизиьида жойлашади. Тизимнинг кенгайиш иши р –диаграммада жараён эгри чизиьи остидаги юза билан тасвирланиши (2.13) тенгламадан кўриниб турибди.
Тизим ₁ ҳажмга эга бўлган ҳолатдан ₂ ҳолатгача кенгайганда тизим бажарадиган ишнинг катталиги бу ҳолатларнинг параметрларигагина эмас, балки, кенгайиш жараёнининг қандай йўл билан амалга оширилаётганлигига ҳам боғлиқ. Ъақиқатан ҳам (2.4)-расмда тасвирланган р – диаграммадан кўриниб турибдики, кенгайиш жараёни қайси йўлдан (А, В, ёки С дан) боришига қараб интегралнинг катталиги турлича бўлади.




2.4-расм.


Шундай қилиб кенгайиш иши жараённинг функциясидир.