V1 = RΙ (h1-h), (I) R2 naychadagisi esaV2=k2 (h-h2) teng bo’ladi, bu yerdagi k1 va k2 - o’tkazuvchanlik birliklarida ifodalangan koeffitsientlar bo’lib, qarshilikka teskari proportsionaldirlar.
1-rasm. Ochiq sistema gidrodina-mik modelining chizmasi
Sistema orqali suyuqlikning uzluksiz oqishi va uning naychalar devoriga ishqalanishi kaytmas jarayonlar bo’lgani uchun sistemada entropiya uzluksiz oshib boradi. Entropiyaning barpo etilish tezligi esa suyuqlik oqimlari tezliklari bilan o’sha oqimlarga sabab bo’luvchi kuchlar ko’paytmasiga tengdir.
Naycha RΙ -da yuzaga keladigan entropiya uchuya yozamiz:
Tds/dt=V1(h1-h)
Naycha R2 –uchun esa (2)
Tds/dt=V2 (h-h2)
bu yerdagi T- mutlaq harorat, ds/dt - entropiya o’sish tezligi, V1 va V 2 - oqim tezliklari, (h1-h) va (h-h2) esa idishlardagi suyuqlik sathlariaro farqlardir.
Formula (2) dagi o’ng va so’l ifodalar vaqt birligida ajralib chiqgan energiya-quvvatini ifodalaydi, ya’ni so’l tomondagisi issiqlik energiyasini, o’ng tomondagisi esa mexanik energiyani ifodalaydi. Demak, mazkur formulalar naychalar R1, R2 da mexanik energiyaning qanday qismi ishqalanish jarayoni tufayli ekvivalent miqdorda issiqlik energiyasiga aylanishini ko’rsatadi.
Shunday qilib, butun sistemada entropiyaning oshish tezligi teng bo’ladi:
Tds/dt= Tds/dt+ Tds/dt=V1(h1-h)+ V2 (h-h2) (3)
Formula (3) ga formula (I) va V1, V2 qiymatlari qo’yilsa quyidagi tenglik hosil bo’ladi:
Tds/dt= k1(h1-h)+ k2 (h-h2) (4)
Formula (4) dagi Tds/dt ni TS orqali ifodalab, TS-ning h ga bog’liqlik grafigini chizish mumkin. Formula (4) ning o’ng tomondagi ifodalar kvadratli bo’lgani uchun TS-h-bog’liqligi grafikda parabola shaklida namoyon bo’ladi.
Ma’lumki, parabola shoxlarining yo’nalishi formuladagi o’ng tomon ifodalarining ishorasiga bog’liq. Agarda k1 va k2 musbat ishoraga ega bo’lsa, parabola shoxlari tepaga yo’naladi. Bunday xol entropiya o’sishi tezligining minimal miqdori bilan xarakterlanadigan barqaror statsionar holatga mos keladi.
Agarda naychalardagi oqim tezliklari o’zgartirilsa, II-idishdagi suyuqlik balandligi ham o’zgaradi, ya’ni sistema yangi statsionar xolatga o’tadi. N-idishdagi statsionar holat birdaniga tiklanmasdan, dastlab, ma’lum bir maksimal yoki minimal balandliklar orqali o’tib, so’ngra oldingi holatga yaqin keladigan ma’lum bir balandlikda turg’unlashish orqali tiklanadi.
Bayon etilganlarni yakunlab aytish mumkinki, barqaror statsionar xolatda N-idishdagi suyuqlik satxining har qanday siljishi, albatta uning dastlabi holatga qaytishi bilan tamomlanib, sistema entropiyasining minimal o’sishi bilan xarakterlanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |