|
1.Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Energiyaning saqlanish qonuni har hil energiyaning bir–biriga aylanishini belgilaidi, ammo ayni vaqtda bu prosesslarda biror ustun yo`nalish bor–yo`qligini ko`rsatmaydi. Biroq, tajriba shuni ko`rsatadiki, energiyaning hilma–hil turlari issiqlikkka hamma vaqt va to`la aylanadi, issiqlik esa energiyaning boshqa tur–hillariga mashina va apparatlar yordamigina aylantiriladi. Bunda aylanish prosessida issiqlikning bir qismi atrofdagi jismlarga tarqalib, albatta isrof bo`ladi.Issiqlik almashinishida issiqlik hamma vaqt temperaturasi yuqoriroq jismlardan temperaturasi pastroq jismlarga o`tadi. Issiqlikni kamroq qizigan jismdan ko`proq qizigan jismga o`tkazish uchun (masalan, holodilniklarda ana shunday bo`ladi) tashki kuchlar yordamida ish bajarish talab qilinadi, buning uchun esa qo`shimcha energiya sarflanadi.
Shunday qilib, energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanishi va issiqlik almashininshiga oid tabiiy proseslarda muayan yo`nalish bor: energiyaning har qanday turlari issiqlikka aylanadi, issiqlik esa ko`proq qizigan jismlardan kamroq qizigan jismlardan kamroq qizigan jismlarga o`tar ekan, atrofdagi barcha jismlar orasida tarqaladi. Bu issiqlik odam uchun yo`qotilgan issiqlik hisoblanadi.
Tajriba yana shuni ko`rsatadiki, sistemaning temperaturasi atrofdaqi jismlarning temperaturasidan qanchalik yuqori bo`lsa, sistemadagi issiqlikdan foydalanish imkoniyati shunchalik katta bo`ladi. Masalan, yuqpri temperaturagacha qizdirilgan bugning issiqlik energiyasini energiyaning boshqa tur–hillariga aylantirish uncha qiyin emas, ammo temperaturasi atrofgagi muhit temperaturasidan kam farq qiladigan dengiz va okeanlar suvidagi issiqlikdan foydalanish amaliy jihatdan mumkin emas.
Issiqlikning ana shu jihatdan «sigatini» harakterlash, shuningdek issiqlikning energiyaning aylanishi va issiqlik almashinishi prosesslarida yuz beradigan qimmatsizlanish va sochilishini miqdor jihatdan hisobga olosh uchun termodinamikada keltirilgan issiqlik deb ataladigan kattalikdan foydalaniladi.
Keltirilgan issiqlik Qpr issiklikning berilishi yoki olinishiga muvofiq keladigan termodinamik temperatura T ning bir gradusiga to`gri keladigan issiqlik miqdori Q bilan o`lchanadi:
Keltirilgan issiqlikning absolyut kattaligi emas, balki biror prosessda o`zgarishi ∆Qpr harakterlidir. Agar keltirilgan issiqlik ortsa, issiqlikdan foydalanish imkoniyati kamayadi. Agar keltirilgan issiqlik kamaysa, aksincha, issiqlikdan foydalanish imkoniyati ortadi.
Masalan, issiqlikning ma`lum bir miqdori ∆Q temperaturasi T1 yuqoriroq jismdan temperaturasi T2 pastroq jismga o`tadi, deb faraz qilaylik (jismlar temperaturasining o`zgarishini hisobga olmaymiz). Bunda birinchi jismning keltirilgan issiqligi ga oshdi. Ammo bo’ladi va binobarin, sistemaning umumiy keltirilgan issiqligi ga ortadi.
Issiqlikning sochilishi ro`y berdi, natijada ayni miqdor ∆Q issiqlikdan foydalanish imkoniyati kamayadi. Ko`pincha, termodinamikada qiymati jihatidan keltirilgan issiqlikka o`hshahs bir qadar boshqacha kattalikdan foydalaniladi, bu kattalik entropiya deb ataladi va S bilan belgilanadi. Entropiya termodinamik sistema holatining eng muhim harakteristikalaridan biri bo`lib, turli energetik prosesslarda issiqlikning qimmatsizlanish bo`lib, turli energetik prosesslarda issiqlikning qimmatsizlanish o`lchovi hizmatini o`taydi, issiqlikning qimmatsizlanishi esa issiqlik almashinishida ro`y beradi.
Biror prosess vaqtida entropiyaning o`zgarishi ∆S elementar uchastkalarda keltirilgan issiqlikning ning kattalik jihatidan etarli darajada kichik o`zgarishlarini bir–biriga qo`shish yo`li bilan hisoblab topiladi, berilgan prosess elementar uchastkalarga shundai bo`lib chiqiladiki, bu uchastkalardan har birida temperatura T o`zgarmas deb hisoblanishi mumkin bo`ladi:
bu erda S2 va S1 –sistemaning ohirgi va boshlangich holatlaridagi entropiya, ∆Q –prosessning elementar uchastkasida sistemaga beriladigan yoki sistemadan olinadigan issiqlik miqdori.
Keltirilgan issiqlik va entropiyaning o`lchov birliklari j/grad (SI sistemada) yoki kal/grad.
Klassik termodinamikada berk yoki izoljasiyalangan sistemalarda, yani atrofdagi muhit bilan energiya ham, modda ham almashinmaydigan sistemalarda boruvchi prosesslar kurib chiqiladi. Bunday sistemaning to`la energiyasi o`zgarmay qoladi. Bunda sistemaning holati, muvozanatli va muvozanatsiz holati, shuningdek qaytar va qaytmas prosesslari tafovut qilinadi. Berk sistema istalgancha uzoq vaqt tura oladigan holati muvozanatli holat deb ataladi. Muvozanatsiz holatda sistema uzoq vaqt tura olmaidi va o`z–o`zidan muvozanat holatga o`tadi. To`gri yo`nalishda ham, teskari yo`nalishda ham o`z–o`zidan bora oladigan prosess qaytar prosess deyiladi. Berk sistemada hech qanday 50 isrofgarchiliklar bo`lmaydigan faqat ideal prosesssgina qaytar bo`lishi mumkin. Bunday prosess vaqtida entropiya o`zgarmaydi:
Faqat bir yo`nalishda o`z–o`zidan bora olidigan prosess qaytmas prosess deb ataladi. Energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanishi bilan bogliq bo`lgan barcha real prosesslar qaytmas prosesslardir. Bunda sistemaning entropiyasi
ortadi: ∆S > 0
Termrdinamikaning ikkinchi qonunida huddi ana shu hodisa aks ettirilgan; termordinamikaning ikkinchi qonuni quyidagicha tariflanadi: berk sistemada energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanishi bilan boglangan barcha real prosesslar sistemasining umumiy entropiyasi ortadigan tarzda boradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
