Мавзу: Термодинамиканинг иккинчи қонуни. Режа: Айланма жараёнлар (ёки цикллар), Карно цикли. Тескари Карно цикли

“Ҳамма табиий жараёнлар беқарорроқ ҳолатдан барқарорроқ 
ҳолатга ўтишдан иборатдир”.
Иш ва иссиқлик энергиянинг узатилиш усули бўлиб, улардан иссиқлик 
барқарорроқдир. Масалан, иссиқликни сақлаш мумкин, иш эса фақат 
бажарилаётган пайтда мавжуд бўлиб, кейин у сақланмайди. Демак, иш 
иссиқликка айланиши табиий бўлиб, иссиқликни ишга айланиши учун мах-
сус механизм, двигатель билан мажбур қилинади, шунда хам 
100%
айлан-
майди. 

---

Демак, термодинамиканинг иккинчи қонуни биринчи қонуннинг 
таъсир доирасини қандайдир маънода чеклайди. Шу маънода инглиз физиги 
В
.Томсон-Кельвин(1851 й.) иккинчи қонунга қуйидагича таъриф берди,
 яъни 
даврий равишда ишлаб турган двигателда жисмни фақатгина совитмай 
туриб, унинг иссиқлигини ишга айлантириб бўлмайди.
В.Оствальд эса термодинамиканинг иккинчи қонунини қуйидагича 
таърифлаган
:
иккинчи даражали перфектум мобилени яратиш мумкин 
эмас.
Р.Клаузиус (1850 й.) таърифи бўйича,
 
иссиқлик анча совуқ жисмдан 
анча иссиқ жисмга ўз-ўзидан ўта олмайди.
Немис физиги Л.Больцман термодинамиканинг иккинчи қонуни 
ҳолатини қуйидагича таърифлади:
 
иккинчи тур перфектум мобилени 
яратиш мумкин эмас.
 
Бу дегани шуки, ташқаридан оз энергия олиб, миқдор 
жиҳатдан кўп энергияга эквивалент бўлган иш бажарувчи двигателнинг 
бўлиши мумкин эмас. Ортиқча ишни «ҳеч нарса» ҳисобига бажаришга тўғри 
келади.
 
«Хеч нарса» ҳисобига иш бажарувчи двигателни биринчи турда-
ги перфектум мобиле дейилади.

---

Қайтар Карно циклининг термик ф.и.к. ишчи жисмнинг турига боғлиқ 
бўлмай, у фақат иссиқлик манбаи ва совитгичлар ҳароратлариганинг фарқига 
боғлиқ. Чунки, термик ф.и.к. ни аниқлайдиган ифодада 
Т
1
ваТ
2
ҳароратлар 
бор холос, ишчи жисмнинг физик кўрсаткичлари эса ифодада иштирок 
этмайди. 
Теоремани шундай тушуниш керак;
Карно циклини бажаришда ишчи 
жисм бўлиб, идеал газ бўлса ҳам, реал газ бўлса ҳам, сув буғи бўлса ҳам, 
унинг термик ф.и.к. бир хил бўлиб қолаверади (
Т
1
ва Т
2
ларнинг тенг 
қийматларида), 
...



буги
сув
t
газ
реал
t
газ
идеал
t



(3.10) 
чунки термик ф.и.к. ни аниқлайдиган ифода 
Т
1
ва Т
2
ҳароратлар бор холос, 
ишчи жисмнинг физик кўрсаткичлари эса ифодада иштирок этмайди. 

---

Термодинамика II қонунининг математик ифодаси. 
Қайтувчан Карно циклининг термик ф.и.к. қуйидагича аниқланган эди: 
1
2
1
2
1
ёки
1
T
T
q
q
t
t






Иккала тенгликни ўнг томонларини ёзамиз: 
1
2
1
2
1
1
T
T
q
q



ёки математик ўзгартириб ёзиш мумкин: 
2
2
1
1
T
q
T
q

(3.11) 
Агар газдан олинадиган иссиқлик (q
2
) ни манфий, газга бериладиган 
иссиқлик (q
1
) ни мусбат деб ҳисобласак, (3.7) тенглик қуйидагича ўзгаради: 
0
ёки
2
2
1
1
2
2
1
1




T
q
T
q
T
q
T
q
Умумий холда 
0


T
q
(3.12) 
бу ерда,

T
q
 -
Клаузиус таъбири билан айтганда - келтирилган иссиқлик. 

---

Демак, қайтар Карно цикли учун келтирилган иссиқликларнинг йиғиндиси 
нолга тенг. 
Юқорида 
айтилган 
қоида 
фақат қайтар Карно цикли учун 
бўлибгина қолмасдан, балки ҳамма 
қайтувчан циклларга ҳам яроқлидир. 
Буни исботлаш учун ихтиёрий 
қайтувчан циклни кўриб чиқамиз 
(Расм 3.4). 
Циклни бир-бирига чексиз 
яқин ad ва вс ва ҳ. к. адиабата 
чизиқлари орқали бўлиб чиқамиз. 
ав, сd ва х.к. чизиқлари учун ҳарорат 
ўзгариб 
ул-гурмайди 
ва 
улар 
изотермик 
жараёнлар
қайтувчан 
цикл 
ҳисобланади. 
Шундай қилиб биз цикл-ни чексиз 
кўп миқдордаги элементар Карно 
циклларига бўлиб юбордик. Элементар Карно цикли а-в-с-d учун ёзамиз:


0
T
dq

Расм 3.4.

 

---

Агар бутун контур бўйича интегралласак, қайтар цикл учун қуйидагига
эга бўламиз: 


0
T
dq
(3.13) 
Демак,