Mavzu: termodinamikaning I-II qonuni va uning tadbiqlari

Termodinamika

Termodinamikaning birinchi bosh qonunini idishdagi gaz misolida ko’rib o’taylik. Bizga silindr shaklidagi idishda porshen ostida gaz berilgan bo’lsin. Porshen idish ichida erkin хarakatlanishi mumkin. Agar idishni temperaturasi yuqori bo’lgan isitgich ustiga qo’ysak, gaz isitgichdan ma’lum miqdorda issiqlik olishi natijasida temperaturasi ortadi. Temperaturani ortishi ichki energiyani U miqdorga ortishiga olib keladi. Gazni dastlabki temperaturasi T1 bo’lsa, gaz ichki energiyasini U1 deyish mumkin. Gaz isitgichga qo’yilgandan keyin temperaturasi T2 ga ko’tarilib, ichki energiyasi U2 bo’lib qoldi. Ichki energiyani o’zgarishi dU=U2-U1 bo’ladi. Jismning boshqa jismlarga berayotgan yoki ulardan olayotgan energiya miqdoriga qarab, ichki energiyasining o’zgarishini aniqlash mumkin. Masalan, gaz kengayish jarayonida porshen yuqoriga ko’tarilib ish bajaradi. Bu ish gaz ichki energiyasining kamayishi хisobiga bajariladi.

• Termodinamikaning birinchi bosh qonunini idishdagi gaz misolida ko’rib o’taylik. Bizga silindr shaklidagi idishda porshen ostida gaz berilgan bo’lsin. Porshen idish ichida erkin хarakatlanishi mumkin. Agar idishni temperaturasi yuqori bo’lgan isitgich ustiga qo’ysak, gaz isitgichdan ma’lum miqdorda issiqlik olishi natijasida temperaturasi ortadi. Temperaturani ortishi ichki energiyani U miqdorga ortishiga olib keladi. Gazni dastlabki temperaturasi T1 bo’lsa, gaz ichki energiyasini U1 deyish mumkin. Gaz isitgichga qo’yilgandan keyin temperaturasi T2 ga ko’tarilib, ichki energiyasi U2 bo’lib qoldi. Ichki energiyani o’zgarishi dU=U2-U1 bo’ladi. Jismning boshqa jismlarga berayotgan yoki ulardan olayotgan energiya miqdoriga qarab, ichki energiyasining o’zgarishini aniqlash mumkin. Masalan, gaz kengayish jarayonida porshen yuqoriga ko’tarilib ish bajaradi. Bu ish gaz ichki energiyasining kamayishi хisobiga bajariladi.

A =  U =  (U2  U1) = U1  U2 .

• A =  U =  (U2  U1) = U1  U2 .
• Gazga issiqlik miqdori berilsa, gazni ichki energiyasi ortishidan tashqari gaz issiqlikdan kengayib, tashqi kuchlarga qarshi ish bajarishi mumkin, ya’ni porshen dh balandlikka ko’tarilib, gaz dA ish bajaradi. Bunda gazga berilgan dQ issiqlik miqdori gazni ichki energiyasini ortishiga va ish bajarishga sarflanadi:
• dQ = dU + dA (1)
• Ushbu matematik ifoda termodinamikaning 1-bosh qonunini ifodalaydi. Bu qonun tabiatning asosiy qonunlaridan bo’lib, termodinamik jarayonlarda energiyaning saqlanish qonunini ifodalaydi.

Isitgichdan sistemaga uzatilgan issiqlik miqdori sistemaning ichki energiyasini oshirishga va tashqi kuchlarga qarshi ish bajarishga sarf bo’ladi.

• Isitgichdan sistemaga uzatilgan issiqlik miqdori sistemaning ichki energiyasini oshirishga va tashqi kuchlarga qarshi ish bajarishga sarf bo’ladi.
• Lekin termodinamikaning 1-qonunining (1) ifodasidan sistemaga issiqlik berilganda doim sistema ichki energiyasi ortadi degan хulosa kelib chiqmasligi kerak. Masalan, sistemaga issiqlik
• berilishiga qaramasdan uni ichki energiyasi kamayishi, yaoni U2 < U1 bo’lishi mumkin. Bunday holda (1) ga asosan dA < dQ bo’lib, ish sistema
• olayotgan issiqlik miqdori va sistemaning ichki energiyasini kamayishi hisobiga bajariladi. Ichki energiyani kamayishi U1  U2 =  dU ga teng bo’ladi. Gazni tashqi kuchlarga qarshi bajarayotgan ishi va unga tashqaridan berilgan issiqlik miqdori musbat hisoblanadi.

Termodinamikaning II - qonuni.

• Termodinamikaning II - qonuni.
• Agar biror jarayonga termodinamik nuqtai nazardan qarasak, uni qanday moddadan tashkil etganligi bizni qiziqtirmaydi, balki uni holatini хarakterlovchi parametrlarini bilish muhimdir.
• Sistema holatini aniqlaydigan va tashqi sabablar taosirida o’zgarishi mumkin bo’lgan kattaliklar parametrlar deyiladi.
• Sistemaning parametrlari sistemaning faza soniga boьliq. Faza deb, kimyoviy tarkibi, tuzilishi va holati bir хil bo’lgan va maolum sirt bilan chegaralangan jismga (sistemaga) aytiladi. Masalan, suv maolum bir temperaturada uchta fazada bo’lishi mumkin: suyuq, suvni ichidagi muz parchalari va uning ustidagi suv bug’i.

Agar muz ham, suv buьi ham bo’lmasa, yaoni sistema faqat suvdan iborat bo’lsa, sistema bir fazali bo’ladi. Maolum bir ideal gaz ham bir fazali sistemadir.Uning holati uchta parametr: hajm V, bosim R va temperatura T orqali to’liq bir qiymatli ravishda aniqlanadi.

• Agar muz ham, suv buьi ham bo’lmasa, yaoni sistema faqat suvdan iborat bo’lsa, sistema bir fazali bo’ladi. Maolum bir ideal gaz ham bir fazali sistemadir.Uning holati uchta parametr: hajm V, bosim R va temperatura T orqali to’liq bir qiymatli ravishda aniqlanadi.
• Agar sistema bir necha holatlarda bo’lib, yana boshlanьich holatiga qaytib kelsa, bunday prosessga aylanma prosess yoki sikl deyiladi.
• Diagrammada bunday prosess yopiq egri chiziq bilan ifodalanadi. Masalan, gaz kengayib 1-holatdan 2 -holatga o’tishi va so’ngra qisish natijasida u yana 1-holatiga qaytib kelishi mumkin. Gazni kengayish vaqtida bajargan ishi musbat, siqilishda bajargan ishi esa manfiy hisoblalandi (chunki dV<0)

Foydalanilgan adabiyotlar:

• 1 Akademik litseylar uchun “FIZIKA” (1-qism Tursunmetov)
•  2 “Umumiy fizika” (FRISH 2-tom)
•  3 Akademik litsey va kasb – hunar kollejlari uchun
• FIZIKA ( G’aniev 1-qism)
•  4 “Umumiy fizika kursi” ( Shahmaev)
•  5 M.Ismoilov. Oliy o’quv yurtiga kiruvchilar uchun,
• SPRAVOCHNIK.”
•  6 M.S. YUnusov. “Oliy o’quv yurtiga kiruvchilar uchun, SPRAVOCHNIK.”