Termodinamika” fanidan o`quv- uslubiy majmua

UY VAZIFALARINI VA TOPSHIRIQLAR
Elementar tarkibi bo`yicha yoqilg`i ishchi massasi quyidagicha bo`lganda С^и=В(%); Н^и=D (%); N^и=E (%); S^и=F (%); О₂^и=G (%); A^и=H (%); W^и=K (%) yonish issiqligi aniqlansin.

Parametr	Shifrning oxirgi raqami bo`yicha variantlar
										0
	45,5	45	46	44	42,2	43	43,5	40	42	45,8
	3,1	3	2,9	2,0	3,5	2,5	3,9	2,8	3,3	3,7
	0,8	1	0,9	0,5	0,2	0,10	0,4	0,6	0,7	0,3
	3,7	3,5	3,2	3,1	3,8	3,0	3,4	3,3	3,6	3,9
	8,4	9	8,1	9,1	8,5	8,3	8,7	8,0	8,8	8,6
	13,5	14	14	13,0	13,9	14,1	13,3	13,2	14,2	13,7
K	25	25,5	24,9	28,3	27,9	29	26,8	32,1	27,4	24

TAJRIBA MASHG’ULOTLARI

LABORATORIYA ISHI № 1
DONADOR QATTUQ MATERIALLARNI ISSIQLIK SIG’IMINI ANIQLASh


Ishning nazariy asoslari

Bir xil massali turli jismlarni bir xil temperaturagacha qizdirish uchun zarur bo’lgan issiqlik miqdori har xil bo’ladi. Ya’ni bunda har bir jism har xil issiqlik miqdorini qabul qiladi. Jismning issiqlik qabul qilish qobiliyati issiqlik sig’im degan xossa bilan xarakterlanib, har bir jism o’zining issiqlik sig’imiga ega.

Jism temperaturasini 1 gradusga (⁰C, ⁰K) ko’tarish uchun zarur bo’lgan issiqlik miqdoriga issiqlik sig’im deb nomlanadi.
Issiqlik sig’im o’zgarmas kattalik bo’lib, bosim va temperatura funkstiyasidir, ya’ni ushbu parametrlar o’zgarishi bilan uning son qiymati o’zgaradi. Ba’zi hollarda bu bog’liqlik sezilarli bo’lishini inobatga olib, o’rtacha va haqiqiy issiqlik sig’im degan tushuncha kiritiladi.
Haqiqiy issiqlik sig’imi s harfi bilan belgilanadi.
Agar, jismga elementar issiqlik berilsa, jism temperaturasi ko’tariladi, bunda haqiqiy issiqlik sig’im shu jism temperaturasi bo’yicha unga berilgan issiqlik miqdori hosilasi bo’yicha aniqlanadi:
s = =
Shunday qilib, jism haqiqiy issiqlik sig’imi – shu temperatura- dagi uning issiqlik sig’imiga teng bo’lar ekan.
Tahminiy hisob ishlarida qo’shimcha issiqlik temperatura bilan bog’lanmagan holda hisoblanadi, ya’ni issiqlikni o’zgarmas kattalik deb olinadi.
Tajriba hisoblarida esa, o’rtacha temperaturadan foydalaniladi.
O’rtacha issiqlik sig’imi deb, ikki temperaturalar oralig’idagi T₂ - T₁ issiqlik sig’imiga aytiladi va s_m harfi bilan belgilanadi.
s_m =
bu erda Q - uzatilgan issiqlik miqdori.
Temperaturalar farqi kamayganda o’rtacha issiqlik sig’imi haqiqiynikiga yaqinlashadi. Shunday qilib, o’rtacha issiqlik sig’imi temperaturalar oralig’iga bog’liq bo’lar ekan.
Geometrik ma’noda esa, o’rtacha issiqlik sig’imi ko’rilayotgan egri chiziq chetidagi qiymatlarini kesib o’tgan chiziqning burchak tangensi bilan ifodalanadi: s = tgα

1-rasm.
Issiqlik sig’imi modda miqdoriga ham bog’lik, ya’ni jismda modda miqdori qancha ko’p bo’lsa, uni ma’lum temperaturaga isitish uchun shuncha ko’p issiqlik zarur bo’ladi. Shuning uchun solishtirma issiqlik sig’imi degan tushuncha kiritiladi.
Solishtirma issiqlik sig’imi deb, shunday issiqlik miqdoriga aytiladiki, bunda birlik miqdordagi moddani 1 ⁰K ga isitish uchun kerak bo’lgan issiqlik miqdoriga aytiladi. Bu issiqlik sig’imi s bilan belgilanib, issiqlik sig’imi deb nomlanadi.
Asosan issiqlik sig’imi kattaligini modda miqdori birligiga nisbatan tanlangan birligiga nisbatan ajraladi:
1) Solishtirma massaviy issiqlik sig’imi – moddaning birlik 1 kg massasini 1⁰K temperaturaga isitish uchun kerak bo’lgan issiqlik miqdoriga aytiladi va u  ( kJ/kgK ) harfi bilan belgilanadi.
2 ) Solishtirma hajmiy issiqlik sig’imi – modda birlik hajmi 1 m³ ni 1 K ga isitish uchun kerak bo’ladigan issiqlik miqdoriga aytiladi va u (kJ/m³ K) harfi bilan belgilanadi.
3) Solishtirma mol issiqlik sig’im - 1 k mol moddani 1⁰K temperaturaga isitish zarur bo’lgan issiqlik miqdoriga aytiladi va u , (kJ/kmolK) harfi bilan belgilanadi.
Yuqorida keltirilgan issiqlik sig’imlar o’zaro quyidagi tenglamalar bilan bog’langan:
massaviy va mol issiqlik sig’imlar -



hajmiy va massaviy issiqlik sig’imlar -



hajmiy va mol issiqlik sig’imlar -



bu yerda M – moddaning molyar massasi,  - zichlik.
Issiqlik sig’im jarayon funkstiyasidir. Bu degan so’z, jarayon borishiga qarab bitta ishchi jism temperaturasini 1⁰K ga ko’tarish uchun turli miqdorda issiqlik miqdori kerak.
Issiqlik sig’im s ning qiymati + dan gachabo’lgan oraliqda o’zgaradi.
Termodinamik jarayonlarini hisoblashda quyidagi parametrlar katta ahamiyatga ega:
O’zgarmas bosimdagi solishtirma issiqlik sig’im ( p = const )


=

gazga uzatilgan dq issiqlik miqdorining shu termodinamik sistema temperaturasining o’zgarishiga nisbati bilan ifodalanadi:

O’zgarmas hajmdagi issiqlik sig’im ( V = const )


=

1 m³ hajmdagi moddaga uzatilgan issiqlik miqdorining shu modda temperaturasining 1 K o’zgarishiga nisbati bilan ifodalanadigan fizik kattalik.

R.Mayer moddaning o’zgarmas hajm va bosimda kechadigan jarayonlardagi solishtirma issiqlik sig’imlari bilan universal gaz doimiysi orasidagi bog’lanishni aniqlash uchun quyidagi tenglamani taklif etdi.
s_r = s_v + R
bu erda R - universal gaz doimiysi bo’lib, uning son qiymati p=const sharoitda 1 kg gaz temperaturasini 1K ko’tarishi uchun sarflangan kengaytirish ishiga tengdir.
Solishtirma issiqlik sig’imning temperaturaga bog’liqligi tajribalar yordamida temperatura va solishtirma issiqlik sig’imlar o’rtasida quyidagi funkstional bog’lanish mavjudligi aniqlangan:

s = f (t) = a + b d …………..

bu yerda t=0 bo’lgan a= . Ayrim hollarda t², t³ va hokazolar qiymati shunchalik kichik bo’ladiki, ularni hisobga olmasa ham bo’ladi.

Unda c=f (t) to’g’ri chiziqli funkstiya quyidagi ko’rinishga ega bo’ladi:
s = a + b
Temperaturasi t₁ va t₂ oraliqda bo’lgan jismnig solishtirma issiqlik sig’imi quyidagiga teng:
s_m =

unda
s = a + ₁ – t ₂ ), [ ]

Agar, t₁ = 0 va t₂ = t bo’lsa

s_m = a +

Agar, jism t₁ temperaturadan t₂ gacha isitilayotgan bo’lsa, unda t_ur o’rtacha arifmetik miqdor sifatida topiladi .