Issiqlik jarayonlarining qaytmasligi. Termodinamika qonunlari
Termodinamika (yun. termo issiq, dynamis — kuch) — termodinamik muvozanat holatida turgan makroskopik tizimlarning umumiy xossalariga bu holatlar orasidagi utish jarayonlari toʻgʻrisidagi fan. T. fundamental qonun va tamoyillar asosida quriladi.
T.ning birinchi bosh qonuni tizimning energiya saqlanish qonuni boʻlib, unga, asosan, tizim oʻzining ichki energiyasi yoki qandaydir tashqi energiya manbai hisobiga ish bajarishi mumkin. Bu krnunni Yu. R. Mayer taʼriflagan. G. Gelmgolts aniqroq shaklga keltirgan (1874). T.ning ikkinchi bosh qonun i quyidagicha: issiqlik energiyasi ishga aylanish jarayonida toʻliq miqdorda ishga aylanmaydi, issiqlik sovuq tizimdan issiq tizimga oʻzoʻzidan oʻta olmaydi. Bu qonunni R. Klauzius taʼriflagan (1850). Bu konunga asosan, har qanday mashina uzatilgan issiklikni toʻliq ishga aylantira olmaydi, issiklikning maʼlum qismi sovitkichda qoladi (qarang Karno sikli).
T.ning uchinchi bosh qonuni entropiyaning mutlaq qiymatini aniqlaydi; Nernstning issiqlik qonuni deb ham ataladi. Bu qonunga koʻra, ixtiyoriy tizimning entropiya S si mutlaq nolga intiladigan har qanday temperatura T.da bosimga, zichlikka bogʻliq boʻlmagan eng oxirgi chegaraviy qiymatiga erishadi. 1911 yilda M. Plank bu qonunni quyidagicha ifodalagan: temperatura mutlaq nolga intilganda tizim entropiyasi ham nolga intiladi.
T. umumiy yoki fizik T.ga, T. qonunlarini issiqlik texnikasiga tatbiq qiluvchi texnik T.ga, T. qonunlarini kimyoviy va fizikkimyoviy jarayonlarga tatbiq qiluvchi kimyoviy T. ga, T. qonunlari yordamida qaytmas jarayonlarni oʻrganuvchi qaytmas jarayonlar T.siga boʻlinadi.
Adiabatic jarayon. Issiqlik mashinalaridan foydalanish. Karno sikli
Adiabatik jarayon (yun. Adia-batos – o‘tib bo‘lmas) – tashqi muhit bilan issiqlik almashinuvisiz o‘tadigan termodinamik jarayon. Adiabatik jarayon o‘tishi uchun jism butunlay issiqpik o‘tkazmaydigan qatlam (chegara) bilan ajratilgan bo‘lishi kerak. Tashqi muhit bilan sezilarli 192miqdorda issiqlik almashinib ulgura olmaydigan darajada tez o‘tadigan ja-rayonlar ham Adiabatik jarayonga juda yaqin bo‘ladi. Tovushning gazlar va boshqa jismlarda tarqalishi bunga misol bo‘la oladi. Jism Adiabatik jarayon davomida ish bajarganda uning ichki energiyasi kamayadi. Ideal gaz Adiabatik jarayon davomida ish bajarganda (ken-gayganda) uning temperaturasi pasayadi. Aynan shu hodisadan gazlarni suyultirishda foydalaniladi. To‘yingan bug‘ adiabatik kengayganida ho‘llanadi. Atmosferada sodir bo‘ladigan ko‘pgina jarayonlarni Adiabatik jarayon deb qarash mumkin.
Karno sikli — navbatma-navbat oʻzaro almashinib turuvchi ikki izotermik jarayon va ikki adiabatik jarayondan iborat qaytar aylanma issiqlik jarayoni. Uni birinchi boʻlib Nicolas Léonard Sadi Carnot oʻrgangan (1824). Rasmda Carnot sikli koordinatalari {\displaystyle r} (bosim) va {\displaystyle V} (hajm) da koʻrsatilgan. Carnot siklida ish jismi temperatura G, li issiq jism bilan taʼsirlashib, Qt issiklikni oladi (bunda bugʻ kengayadi va ish bajaradi, izoterma 1—2). Soʻngra ish jismi adiabatik kengayib, temperatura T2 gacha soviydi (adiabata, 2—3). Shu temperatura T2 da ish jismi izotermik siqiladi va u Q2 issiqlikni sovitkichga beradi (izoterma, 3—4). Nihoyat, ish jismi Tt temperaturali boshlangʻich holatga qaytadi (adiabata, 4—1). Bunday jarayonda ish jismi bajargan foydali ish {\displaystyle pV} tekislikda izoterma va adiabata chiziqlar bilan chegaralangan yuzaga teng.
Issiqlik mashinasining foydali ish koeffitsiyenti quyidagicha aniqlanadi: Q-Q2 A
Karno siklining foydali ish koeffitsiyenti faqat isitkich bilan sovitkichning temperaturasiga bogʻliq boʻlib ish bajaruvchi jismning xossalariga bogʻliq emas.
Do'stlaringiz bilan baham: |