Reja: Klauzius tengsizligining mohiyati

Entropiya va tartibsizlik

Reja:

1. 
   Klauzius tengsizligining mohiyati
   
2. 
   Qaytuvchan protsesslar
   
3. 
   Qaytuvchan va qaytmas protsesslarda entropiya
   
4. 
   Entropiya sistemasining holat ehtimolligiga bog`lanishi
   
5. 
   Xulosa
   

Bizga ma`lumki, qaytuvchan Karno siklini tekshirish Q<sub>0</sub> - Q<sub>1</sub> issiqlik miqdorining ishga aylanishi uchun temperaturasi Т<sub>0</sub> bo`lgan isitgichdan temperaturasi Т₁ bo`lgan sovitkichga uzatilishi zarur bo`lgan Q₁ issiqlik miqdorini aniqlash imkonini beradi. O`tgan mavzudan ma`lum bo`lgan

(19.1)
formuladan foydalanamiz.
Bu yerda Q₀ - ishlovchi jismga beriladigan issilik miqdori
Q₁ - sovitgichga berilgan yoki sovitkichdan ishchi jismga berilgan issiqlik miqdori deb belgilagan edik.
Endi esa ishlovchi isitgich tomonidan ham, sovitgich tomonidan ham berilgan issiqlik miqdorining Q bilan (ishorasiz) belgilaymiz. Agar Q₁ sovitkich tomonidan ishlovchi moddaga berilgan issiqlik miqdorini bildirsa, quyidagi tengsizlik mavjud bo`ladi: Q<sub>1</sub><0: bunday belgilanganda (19.1) tenglikni quyidagicha yozish mumkin.
(19.2)
bundan
(19.3)
bo`ladi.
Bundan nisbat keltirilgan issiqlik miqdori deyiladi va (19.2) formula qo`yidagicha ta`riflanishi mumkin. Karno siklida keltirilgan issiqlik miqdorining yig`indisi nolga teng bo`ladi. ixtiyoriy Karno siklining F.I.K.
(19.4)
tengsizlik o`rinli bo`ladi. Shuningdek ixtiyoriy Karno sikli uchun
(19.5)
tengsizlik o`rinli bo`ladi.
Demak Karno sikli uchun keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig`indisi noldan katta bo`la olmaydi. Bu tengsizlik Klauzius tengsizligi deyiladi.
Har qanday aylanma prosessda keltirilgan issiqlik miqdorining yig`indisi noldan katta bo`la olmaydi; qaytuvchan protsess uchun bu yig`indi nolga teng. Protsess qaytuvchan bo`lganda yopiq, kontur yig`indi tengsizlik
(19.6)
integralga aylanadi. Ya`ni bunda (19.6) to`la qaytuvchan protsessligini ifoydalaydi.
Kimyoviy termodinamika umumiy termodinamikaning qonun va tushunchalari kimyoviy jarayonlarga tadbiq etadi. Kimyoviy termodinamikaning qonuniyatlarini keltirib chiqarish uchun sistemaning boshlang’ich va oxirgi holatini, shuningdek jarayon borayotgan shart – sharoitlarni (temperatura, bosim va x.k.) bilish lozim. 
Kimyoviy termodinamikani kamchiligi – moddaning ichki tuzilishi va borayotgan jarayon mexanizmi haqida hech qanday xulosa qilinmaydi. Termodinamika uch bo’limdan, aniqrog’i uch qonun va ularning tadbiqidan iborat . Bu qonunlar posto’lat harakteriga ega. Ya’ni bu qonunlarni to’g’ridan-to’g’ri isbotlab, keltirib chiqarib bo’lmaydi, lekin odamzodning ming yillik xayotiy tajribalari ularning to’g’riligini isbotlab turibdi. Shuning uchun goxida bu qonunlarni 1,2,3-posto’latlar deb ham atashadi. Boshqa tomondan bu qonunlarni bir – biridan keltirib chiqarib bo’lmasligi va ulardan shu bo’lim uchungina qonuniyatlar chiqarilgani uchun ularni ba’zida boshlanmalar ham deb atashadi. Ya’ni birinchi boshlanma, ikkinchi boshlanma va x.k. 
Kimyoviy termodinamikada umumiy termodinamikadagi tushuncha, terminlar ishlatiladi. Bulardan eng asosiysi, ko’p qo’llaniladigani sistemadir.

Sistema deb, real yoki shartli ravishda tashqi muhitdan ajratilgan va bir – biri bilan doimiy ta’sirda bo’lib turgan moddalar (jism) yoki moddalar guruhiga aytiladi.

Misol; fikrdagi gaz yoki biror xajmdagi suyuqlik va xokazo.

Sistemalar izolirlangan yoki izolirlanmagan bo’lishi mumkin.

Izolirlangan sistema deb, tashqi muhit bilan modda va energiya almashinmaydigan, binobarin xajmi va energiyasi turg’un bo’lgan sistemaga aytiladi. 

Agarda sistema tashqi muxit bilan energiya va modda almashinsa bunday sistemalar ochiq; agar faqat energiya almashinuvigina sodir bo’lishi mumkin bo’lib, modda almashinuvi bo’lmasa sistema yopiq deb ataladi. Yopiq sistemaga issiqlik kelishi yoki undan ketishi mumkin.

Agar jarayon mobaynida sistemada issiqlik ajralmasa yoki unga yutilmasa bunday jarayon – adiabatik jarayon deb ataladi.

Sistemani harakterlaydigan fizik va kimyoviy xossalar yig’indisiga termodinamik sistemaning xolati deyiladi. Termodinamik sistemaning xolatini termodinamik parametrlar (xossalar) harakterlaydi. Bularga temperatura, bosim, xajm, konstentrastiya va boshqalar kiradi. Bular ikki xil-ekstensiv va intensiv bo’lishi mumkin.

Ekstensiv xossalarga sistemaning masasiga bog’liq bo’lgan xossalar – og’irlik, massa, sistemaning xajmi kabilar kiradi. Sistemaning massasiga bog’liq bo’lmagan xossalar – temperatura, bosim, potenstial, molyal xajm, solishtirma xajm va boshqalar intensiv xossalar deb ataladi.

Sistemada kamida bir termodinamik parametrning o’zgarishiga termodinamik jarayon deyiladi.

Jarayonlarning borish sharoitlariga qarab izobarik, izotermik, izoxorik, adiabadik, izobarik – izotermik va boshqa turdagi jarayonlar deb ataladi. Misol uchun bosim o’zgarmas (Rconst) sharoitda boradigan jarayon- izobarik jarayon deb ataladi.

Qaytmas protsess uchun esa yig`indi kontur integral bilan almashtirib bo`lmaydi, chunki integrallashning P va T o`zgaruvchilari protsessning qaytmas qismlari aniq qiymatlarga ega bo`lmaydilar.

Qaytuvchan protsessda jismga berilgan keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig`indisi protsessning qaysi yo`ldan borishiga bog`liq bo`lmaganligini ko`rsatamiz. Grafikdan A holatdan V holatga qaytuvchan ravishda o`tishdagi keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig`indi-sini ifodalovchi integral jism-ning dastlabki va oxirgi holatlari bilangina aniqlanib, protsessning o`tish yo`liga bog`liq emas.
А - dan o`tilgan yo`l S_А
В - dan o`tilgan yo`l S_В

Shunga ko`ra natijaviy yo`l

(19.7)
tenglik bilan ifodalaydi.

3. 
   Bunda S_В - S_А - ayirma holatning funksiyasi bo`lgan biror S - fizik kattalikning ayirmasidir. Bu fizik kattalik entropiya deyiladi.
   
4. 
   S-entropiya В va A ikki holat entropiyalarining S_В va S_А ayirmasinigina aniqlash mumkin. yopiq sistemada protsesslar entropiyasi o`sa boradigan yo`nalishda yuz beradi. Sistemada yuz beridagan protsesslarning hammasi qaytuvchan bo`lgan xususiy holda entropiya o`zgarmay qoladi.
   

Qaytmas protsesslarning o`tish yo`nalishini ko`rsatadigan entropiya ham ehtimollik bilan aloqadordir. Shuning uchun Bolsmanning ko`rsatishicha, S entropiya holat ehtimolligining logarifmiga proporsionaldir.
(19.8)
Bu yerda W-beradigan holatning ehtimolligi Bolsman doimiysi gaz izotermik kengaysa bo`lib, ish formulasiga teng bo`ladi. bo`lganda bilan ifodalanadi.
(19.9)
(9) tenglikdan bo`lib, yoki
(19.10)
bundan
(19.11)
Т=const bo`lgani uchun SdT=0 va (19.11) tenglikdan
(19.12)
bilan belgilasak, bunga erkin energiya ya`ni mexanik ish bajarishi mumkin bo`lgan energiyani aniqlash formulasi deyiladi.
1-misol. 100 g suv t<sub>1</sub>=15<sup>о</sup>С dan t<sub>2</sub>=0<sup>о</sup>C gacha sovitilganda entropiya o`zgarishi topilsin. Bizga ma`lumki entropiya o`zagarishi
(19.13)
suv isiganda hajmning o`zgarishini juda ham kichik deb hisoblasak

Bu yerda m - suvning massasi
С - uning solishtirma issiqlik sig`imini suv uchun C=const desak

m=100 g, S=1kal/g-grad, Т₂=273К, Т₁=288К
. Bu yerda Q₀ - ishlovchi jismga beriladigan issilik miqdori
Q₁ - sovitgichga berilgan yoki sovitkichdan ishchi jismga berilgan issiqlik miqdori deb belgilagan edik.
Endi esa ishlovchi isitgich tomonidan ham, sovitgich tomonidan ham berilgan issiqlik miqdorining Q bilan (ishorasiz) belgilaymiz. Agar Q₁ sovitkich tomonidan ishlovchi moddaga berilgan issiqlik miqdorini bildirsa, quyidagi tengsizlik mavjud bo`ladi: Q<sub>1</sub><0: bunday belgilanganda (19.1) tenglikni quyidagicha yozish mumkin.
(19.2)
bundan
(19.3)
bo`ladi.


FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR 

1.O.Foyzullayev “Analitik kimyo asoslari” Toshkent 2003. 

2.T.K.Yunusov,Y.N.Zayniddinov,Q.U.Uteniyazov,SH.I.Salixov “Kimyoda fizikaviy usullar” T “universitet” 2007. 

3. M. S. Mirkomilova. Analitik kimyo. Toshkent. “Ozbekiston” nashriyoti. 2003. 4. K. R. Rasulov. Analitik kimyo. Toshkent. “Gafur G`ulom nomidagi” nashriyot matbaa ijodiy uyi. 2009. 579 b.

Internet ma’lumotlar:

www.AIM.uz
www.ziyonet.uz
www.google.ru