Termodinamikaning 1-qonuni gess, krixgof qonunlari materiallarni o’rganish reja

5. BIRINCHI BOSH QONUNNING MATEMATIK IFODASI
Termodinamikaning 1 qonuniga muvofiq, sistemaga issiqlik (Q) berilsa, u sistemaning ichki energiyasini oshirishga va foydali ish bajarishga sarf bo’ladi:
Q = ΔU + A (1.)
yoki ΔU = Q – A (2.)
Ya‘ni ichki energiya sistemaga tashqaridan issiqlik berilganda yoki olinganda va sistema ustidan ish bajarilganda (yoki sistema ish bajarganda) o’zgaradi. Ichki energiyaning o’zgarishini bevosita o’lchash mumkin bo’lmaganligi uchun, berilgan (olingan) issiqlik va bajarilgan ishlar yig’indisini o’lchab ichki energiyaning o’zgarishi aniqlanadi.
ΔU – to’liq funksiya, issiqlik va ish (A) noto’liq funksiyalardir.
Odatda bajarilgan ish va sarf qilingan issiqlik differensial holda beriladi:
δQ = dU + δA ()
bu yerda d – to’liq funksiyaning,
δ – noto’liq funksiyaning cheksiz kichik o’zgarishidir.
Demak, issiqlik va ish noto’liq funksiyalardir, lekin ularning yig’indisi to’liq funksiyadir. Agar ish faqatgina gazning kengayishi (torayishi) jarayonida bajarilgan ish bo’lsa, (, 6.) tenglamalaridan:
δ Q = dU + PdV (4.)
(, 4) tenglamalarga muvofiq, sistemaga tashqaridan berilgan issiqlik, uning ichki energiyasini oshirishga va sistemaning ish bajarishiga sarflanadi.
(1., 2., ) va (4) tenglamalar termodinamikaning 1 qonunining matematik ifodasidir.
1 qonunni – ichki energiyaning holat funksiyasi ekanligini, izolirlangan sistema ichki energiyasining o’zgarmasligini, ekvivalentlik qonunini, bir xil abadiy dvigatelning yaratish mumkin emasligini – umumiy qonun bo’lmish energiyaning saqlanish qonunidan va aksincha 1 qonunning qonun – postulatidan energiyaning saqlanish qonunini mantiqiy keltirib chiqarish mumkin, shunga ko’ra 1 qonun energiyaning saqlanish qonunining xususiy ko’rinishidir va uning miqdoriy ifodasidir.
Reaksiya issiqlik effektining jarayon bosib o’tgan yo’liga bog’liq emasligini 1836 yilda Rossiya akademigi Gess tajribada aniqladi. Gess qonuniga ko’ra, kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti reaksiyada ishtirok etadigan moddalarning boshlang’ich va oxirgi holatlarigagina bog’liq. Lekin boshlang’ich holatdan oxirgi holatga qanday yo’l bilan o’tganligiga bog’liq emas.
Moddalar o’zaro reaktsiyaga kirishib boshqa moddalarga aylanishida qancha issiqlik chiqishi yoki yutilishini aniqlash uchun Gess qonuniga ko’ra, boshlang’ich va oxirgi moddalarning hosil bo’lish issiqligini bilish kerak. Masalan:
CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O + Q
reaksiyada moddalarning elementlardan hosil bo’lish issiqliklari quyidagicha:
C + 2H₂ = CH­₄ + 74,6 kJ
C + O₂ = CO₂ + 394 kJ
2H₂ + O₂ = 2H₂O + 2 · 286 kJ
Reaksiyaning issiqlik effekti:

demak, Gess qonuniga ko’ra, reaksiyaning issiqlik effekti reaksiya mahsulotlarining hosil bo’lish issiqliklari yig’indisi bilan dastlabki mahsulotlarning hosil bo’lish issiqliklari yig’indisi orasidagi ayirmaga teng.
Gess qonuni fiziologiyada katta ahamiyatga ega: organizmda ovqat mahsulotlar oksidlanganda qancha energiya chiqishi shu qonun asosida hisoblab topiladi.