Gazning zichligi. Gazning issiqlik berish qobiliyati

Shunday qilib, jarayonda gazga berilgan issiqlik quyidagicha bo'ladi:
q = C y ^ ( T 2 - T 0 (2.64)
/I —1
yoki (2.61) tenglikni hisobga olsak: q = cn(T2 - 7J) (2.65)


yoki differensial ko'rinishda: dq = cd T . (2.66)
Jarayonda gazning ichki energiyasini orttirishga sarf bo'ladigan issiqlikning qismi (a) ni aniqlaymiz:
_ Ли _ cv(T2 -7 j) _ л —1
q Cv£ z A ( 7 2 _ t {) n ~ k (2 -67)
n —1
Bu tenglikda ham shuni sezish mumkinki, «л» ning xususiy qiymatlarida a ning qiymatlari alohida termodinamika jarayonlaming qiymatlariga aylanadi.
Masalan, izoxorik jarayon uchun tekshirib ko'raylik:
л —1 0 - 1 1
a ~ n - k 0 - k k'
Politropik jarayonda gaz entropiyasining o'zgarishini entropiya­ ning asosiy tenglamasidan aniqlaymiz: ds = ^ - . Ushbu jarayon

uchun (2.66) tenglikni hisobga olgan holda ds
d T
= c„ — .

58

} d T _ T2
Tenglikni integrallaymiz: ^ ~ s2 ~ = c« J ~ cnert T yoki с
Ti 1 "
ning qiymatini o‘miga qo'ysak:
n - k . T2
^ = enY x - (2 .68 )
Shunday qilib, barcha jarayonlar bilan tanishib va qisqacha tahlil qilib chiqqanimizdan so‘ng, ideal gazlar bilan bajariladigan barcha termodinamika jarayonlari (2.22- rasmga qaralsin) haqida quyidagi xulosalami aytishimiz mumkin (xulosalar kengayish jarayoni uchun, siqish jarayonlari uchun esa q va Дм ning o'zgarishlarini hamda bajariladigan ishning ishorasini teskari yo'nalishda tushunmoq kerak).

1. Gazga jarayon davomida issiqlik berilishi (yoki olinishi) nuqtai nazaridan:

1. 
   politrop ko'rsatkichi «л» ning n > к qiymatlarida bajariladigan barcha jarayonlarda gazdan issiqlik olinadi, ya’ni sovitib turish kerak bo'ladi;
   
2. 
   ko'rsatkichning qiymati n < к bo'lgan jarayonlarda gazga issiqlik berish (gazni isitish) orqali bajariladi;
   

d) ko'rsatkich «л» ning adiabata ko'rsatkichi «к» ga teng bo'lgan qiymatlarida bajariladigan jarayonlar davomida gaz tashqi muhitdan ajratilgan holda bajariladi, ya’ni gazga issiqlik berilmaydi ham, olinmaydi ham.

2. Jarayonda ishchi jism (gaz) ichki energiyasining o'zgarishi nuqtai nazaridan:

1. 
   politrop ko'rsatkichi n > 1 bo'lgan jarayonlarda gazning ichki energiyasi kamayib boradi;
   
2. 
   ko'rsatkichning qiymati n < 1 bo'lgan hollardagi jarayonlarda gazning ichki energiyasi ortadi, ya’ni jarayon davomida gaz qizib boradi;
   

d) n = 1 bo'lgan (izotermik) jarayonlarda esa gazning ichki energiyasi o'zgarmaydi.

3. Ba’zi umumiy xulosalar:

1. 
   jarayon boshlanishida gazga berilgan issiqlik, adiabatik jarayon (n = к ) da tashqi muhitga berilib isrof bo'lmaganligi uchun bunday jarayonda eng yuqori ish unumini olish mumkin;
   
2. 
   issiqlik dvigatellarida politrop kengayish jarayonlarini adiabatik jarayonga yaqinlashtirish uchun intilish kerak;
   

d) porshenli issiqlik dvigatellarining mavjud konstruksiyalari sikllarida, politrop ko'rsatkichning qiymatlari 1 < n < к oralig'ida
59
bo'lganligi uchun shu oraliqdagi politrop jarayonlari dvigatel bilan shug‘ullanuvchi mutaxassislar uchun alohida ahamiyatga ega.
N azorat savollari va to p sh iriq la r

1. 
   Qaytuvchan jarayon va qaytuvchan sikl nima?
   
2. 
   Tizim ichki energiyasining та 'nosi nima? U mikrozarralaming qaysi turdagi harakatlaridan iborat? Ichki energiya holat parametri ekanligini isbotlang. Ideal va real ishchi jism ichki energiyalari farqi nimada ?
   
3. 
   Ishni ifodasini ketirib chiqaring. p V — koordinatlarda jarayon egri chizig'i ostidagi maydon son jihatdan ishga tengligini tasvirlang.
   
4. 
   Ish va issiqlik nima? Ular orasidagi umumiylik va farqlanishlar nimalardan iborat?
   
5. 
   Termodinamikaning birinchi tenglamasini keltirib chiqaring.
   
6. 
   Haqiqiy va o'rtacha issiqlik sig'imi nima? Ular orasidagi bog'lanishni (grafik va analitik) ko'rsating. Issiqlik sig'imining har xil turlarini sanang, ulaming о ‘lchov birliklarini ayting.
   
7. 
   Gaz aralashmalari issiqlik sig'imi, komponentlari massaviy va hajmiy ulushlari orqali qanday ifodalanadi?
   
8. 
   Entalpiya nima,о ‘lchamlari qanday? Ichki energiya va entalpiya uchun hisoblash ifodalarini keltiring.
   
9. 
   Termodinamika birinchi qonunining entalpiya orqali ifodalanishini keltiring.
   
10. 
    Ts—koordinatalaridajarayon egri chizig'i ostidagi maydon sonjihatdan ishchi jismga berilgan (yoki olingan) issiqlikka tengligini ko'rsating. Jarayonga kiritilgan yoki chiqarilgan issiqlik miqdori va entropiya o'zgarishi orasidagi bog'lanish qanday?
    
11. 
    Termodinamika birinchi qonuni tenglamasining har xil ko'rinishlari, issiqlik sig'imi formulalarini, entalpiya, entropiya formulalaridan foydalanib, issiqlik, issiqlik miqdorini hisoblash ifodalarini keltiring.
    
12. 
    Yopiq tizimlar uchun ideal gazning asosiy dinamik jarayonlari tahlilini bering. Ish, issiqlik miqdori, entropiya, holat asosiy parametrlarining orasidagi bog'lanishlami keltirib chiqaring.
    
13. 
    Politrop jarayon umumiy jarayon ekanligini isbotlang. pV, Ts-koor- dinatalarda politropik kengayish va siqishjarayonlarining har xil guruhlari tahlilini keltiring.
    

Ill B O B . TERM ODINAM IKANING IKKINCHI Q ON U NI

3 . 1 . A y la n m a ja r a y o n l a r ( y o k i s ik l la r )

Issiqlik mashinasining uzluksiz ishlashi uchun avval qarab chiqilgan (ideal gazlarda termodinamika jarayonlarining tahlili qo'llanmaning II bobi) termodinamika jarayonlarining birortasidan ham alohida holatda foydalanib bo'lmaydi. Bu jarayonlar bajarilishi uchun mashinaning porsheni uzluksiz ravishda bir yo'nalishda harakat qilaverishi kerak, lekin bunga mashinaning cheklangan real o'lcham­ lari yo'l qo'ymaydi.
Biron bir arziydigan miqdordagi ishni olish uchun ishchi jism kengayish jarayonini uzluksiz takrorlab turishi taqozo qilinadi. Buning uchun ishchi jismni dastlabki ishchi holatiga siqish jarayoni orqali qaytarib kelish kerak bo'ladi.
Issiqlik mashinasida qisish jarayonida p, sarflanadigan ish kengayish jarayonida gazdan olinadigan ishdan ancha kam bo'lishi kerak, aks holda issiqlik mashinasi ishlamaydi.