Termodinamika” fanidan o`quv- uslubiy majmua

Uy vаzifаlаri vа tоpshiriqlаr

Tоpshiriq №1

Tеmpеrаturаsi t, оrtiqchа bоsimi R vа hаjmi V bo’lgаn gаzning mаssаsi, sоlishtirmа hаjmi vа zichligi аniqlаnsin.

Pа	Shifrning охirgi rаqаmi bo’yichа vаriаntlаr
										10
t,^0C	18	20	30	25	15	10	35	22	15	13
P,MPа	1,2	1,1	1,3	1,4	1,9	1,6	1,5	1,8	1,7	2,0
V, m^3	0,5	0,4	0,2	0,7	0,8	0,9	1,1	1,4	1,8	0,6
Gаz	О2	N2	NH3	Сl2	Hаvо	Аr	Hе	SО2	CО2	C

Tоpshiriq №2

Mаssаsi M (kg), bоsimi R (MPа) vа tеmpеrаturаsi t (⁰C) bo’lgаn gаzning hаjmi tоpilsin.

Pаrаmеtr	SHifrning охirgi rаqаmi bo’yichа vаriаntlаr
										0
M, kg	2,5	0,8	1,0	4,5	2,0	3,0	7,0	8,0	5,5	6,7
P, MPа	0,24	0,15	0,2	0,4	0,3	0,28	0,6	0,7	0,25	0,38
T, ^оC	15	40	35	20	25	32	28	50	45	50
Gаz	О2	N2	NH3	Hаvо	Аr	CО	N3	Hе	Nа	Cl2

2-AMALIY MASHG’ULOT
Mavzu: Jismlar (gazlar)ning issiqliksig’imimavzusigadoirmasalalaryechish
Nazariy qism:
Jismni bir gradusga isitish uchun zarur bo‘lgan issiqlik miqdori jismning issiqlik sig‘imi deb aytiladi. Turli xil moddalarni bir xil temperaturagacha isitish uchun ularning har biriga turlicha miqdordagi issiqlik energiyasini uzatish zarur bo‘ladi. Bu hol moddaning agregat holatiga va tuzilishiga bog‘liq.
Bu ta’rifdan moddaning issiqlik sig‘imi jismning ekstensiv xossasi ekanligi kelib chiqadi. Haqiqatan ham, ayni jism tarkibidagi moddalar qanchalik ko‘p bo‘lsa, shu jism issiqlik sig‘imining kattaligi ham shunchalik katta bo‘ladi.
Modda miqdori birligining issiqlik sig‘imi solishtirma issiqlik sig‘imi deb aytiladi. Solishtirma issiqlik sig‘imi moddaningt intensiv xossasidir, ya’ni uning kattaligi moddaning tizimdagi miqdoriga bog‘liq bo‘lmaydi. Biz bundan buyon faqat solishtirma issiqlik sig‘imi bilan ish olib borishimiz tufayli solishtirma issiqlik sig‘imini soddagina qilib issiqlik sig‘imi deb ataymiz.

O‘rtacha va haqiqiy issiqlik sig‘imi

Issiqlik sig‘imini c simvoli bilan belgilaymiz. Issiqlik sig‘imining keltirilgan ta’rifidan


[ ] (2.1)

ekanligi kelib chiqadi.

Bu yerda t₁ – boshlang‘ich temperatura; t₂ – oxirgi temperatura;
q – solishtirma issiqlik miqdori, kj/kg;
x-jarayon turi.
Issiqlik sig‘imi o‘zgarmas kattalik emas. Temperatura o‘zgarishi bilan u o‘zgaradi, shuning uchun ham nisbat yordamida aniqlanadigan issiqlik sig‘imi haqiqiy issiqlik sig‘imi deb aytiladigan issiqlik sig‘imidan farqli o‘laroq t₁–t₂ temperaturalar intervalidagi o‘rtacha issiqlik sig‘imi deb aytiladi.
Haqiqiy issiqlik sig‘imi, jismga uni isitish jarayonida keltiriladigan issiqlik miqdoridan shu jismning temperaturasi bo‘yicha hosila olib aniqlanadi:
(2.2)
bundan
(2.3)

Massaviy, molyar va hajmiy issiqlik sig‘imi

Termodinamikada issiqlik sig‘imi massaviy, molyar va hajmiy issiqlik sig‘imlariga ajratiladi. Moddaning massasi birligining temperaturasini 1C ga o‘zgartirish uchun zarur bo‘lgan issiqlik miqdori massaviy issiqlik sig‘imi deb aytiladi:
(2.4)
Moddaning hajm birligiga keltirilgan issiqlik sig‘imi hajmiy issiqlik sig‘imi deb aytiladi:
(2.5)
Moddaning bitta moli (yoki kilomoli) ga keltirilgan issiqlik sig‘imi molyar issiqlik sig‘imi deb aytiladi:
(2.6)
Yuqoridagi kattaliklar o‘rtasida quyidagidek bog‘liqlik mavjud:

(2.7)
(2.8)
(2.9)

Issiqlik sig‘imining jarayonga bog‘liqligi

Issiqlik keltirish jarayonning tavsifiga qarab jismning temperaturasini 1C ga ko‘tarish uchun shu jismga keltirish zarur bo‘lgan issiqlik miqdori turlicha bo‘ladi. Shuning uchun ham biz issiqlik sig‘imi to‘g‘risida gapirar ekanmiz, ayni moddaga issiqlik qanday jarayon vositasida keltirish haqida aytib o‘tishimiz lozim.
Boshqacha qilib aytganda, nisbatdagi q kattalik faqat temperaturalar intervaliga emas, balki issiqlik keltirish jarayonining turiga ham bog‘liq. Amalda izobarik (p=const) va izoxorik (v=const) jarayonlarning issiqlik sig‘imlaridan eng ko‘p foydalaniladi. Bu issiqlik sig‘imlari izobarik va izoxorik issiqlik sig‘imlari deb atalib, tegishlicha c_pva c_v orqali belgilanadi.
Shu bilan birgalikda c_v – massaviy izoxorik issiqlik sig‘imi; c¹_v -hajmiy izoxorik issiqlik sig‘imi; c_v – molyar izoxorik issiqlik sig‘imi; c_p – massaviy izobarik issiqlik sig‘imi; - hajmiy izobarik issiqlik sig‘imi va c_p – molyar izobarik issiqlik sig‘imlari bir-biridan farqlanadi.
Gaz o‘zgarmas bosim yoki o‘zgarmas hajmda turishiga qarab, uning temperaturasini 1 ga isitish uchun turli miqdordagi issiqlik zarur.
Izobarik issiqlik sig‘imi izoxorik issiqlik sig‘imidan har doim katta bo‘ladi, chunki 1 kg gazni 1ga p=const sharoitida isitilganda, energiyani bir qismi kengayish uchun sarflanadi.
Mayer c_ρ va c_v orasidagi bog‘liqlikni o‘rganib, quyidagi tenglamani keltirib chiqardi:
(2.10)
Yuqoridagi tenglamani ikkala qismini molekulyar massa () ga ko‘paytirsak quyidagi natijani olamiz:


(2.11)

yoki


(2.12)
Demak, barcha gazlar uchun molyar izobar va izoxor issiqlik sig‘imlari orasidagi ayirma o‘zgarmas kattalik bo‘lib, uning qiymati 8314 J/(kmolK) yoki 2 kkal/(kmolK) ga teng.
Termodinamik jarayonda ishchi jismga berilgan issiqlik miqdori shu jismning solishtirma issiqlik sig`imi orqali aniqlanadi. Solishtirma issiqlik sig`imi deb, 1 kg jismni 1 ⁰C qizdirish uchun zarur bo`lgan issiqlik miqdoriga aytiladi va u c harfi bilan belgilanadi.
Termodinamik jarayonda ishchi jismiga beriIgann issiqlik miqdori shu jismning solishlirma issiqlik sig'imi orqali aniqlanadi. Solishtirma issiqlik sig'imi deb, 1 kg jismni 1 ⁰C qizdirish uchun zarur bo‘lgan issiqlik miqdoriga aytiladi va u c harfi bilnn belgilanadi.
(2.13)
q — solishtirma issiqlik miqdori, kj/kg;
boshlangich harorat;
— jismning, oxirgi harorati;
s — jarayon turi.
Issiqlik sigimi ozgarmas kattalik emas, harornt o'zgarishi bilan issiqlik sig’imi ham o'zgaradi. Issiqlik sig'imi ideal gazlar uchim faqat haroratga boqliq boladi.

Shuning uchim 2 xil kattalik: o’rtacha issiqlik sig'imi va haqiqiy issiqlik sig'imi tushunchasi kiritilgan.