Термодинамиканинг биринчи қонуни

бу ерда кўпайтма ҳажмдаги газни туртишдаги бажарган иши бўлиб, шу ҳажм миқдоридаги муҳитни туртиб бўшатишга сарф бўлади, яъни ҳажмдаги газ муҳитга чиқиши учун унга шунча ҳажмдаги муҳит керак. р кўпайтма, газнинг туртиш иши ёки газ босимининг потенциал энергияси деб юритилади.

• бу ерда кўпайтма ҳажмдаги газни туртишдаги бажарган иши бўлиб, шу ҳажм миқдоридаги муҳитни туртиб бўшатишга сарф бўлади, яъни ҳажмдаги газ муҳитга чиқиши учун унга шунча ҳажмдаги муҳит керак. р кўпайтма, газнинг туртиш иши ёки газ босимининг потенциал энергияси деб юритилади.
• Газнинг тўла энергияси h- газнинг энтальпияси деб юритилади.

• Ҳар қандай термодинамика жараёнида қатнашадиган иссиқлик миқдорини билиш нуқтаи-назаридан термодинамикада яна бир газ ҳолатининг кўрсаткичи – энтропия киритилган.
• Фараз қилайлик, бошланғич ва охирги ҳолатига эга бўлган идеал газ қайтувчан термодинамиканинг жараёнини бажармоқда. Жараён давомида газнинг ҳарорати ўзгариб туради.
• Агар жараённи чексиз кичик ва бир-бирига чексиз яқин бўлакларга бўлсакда, ҳар бир бўлакда dq иссиқлик берилади деб олсак, бунда биз чексиз кичик жараён оралиғида газнинг ҳарорати деярли ўзгармайди дейишимиз мумкин.
• Чексиз кичик жараёнда газга берилган иссиқликни газнинг мутлоқ ҳароратига нисбатини келтирилган иссиклик деб атаймиз ва ds билан белгилаймиз, яъни:

• (2.30)
• Бу ифодадан чексиз кичик жараёнда газга берилган иссиқликни аниқлаш мумкин:
• dq = T ∙ ds (2.31)
• Маълумки, газнинг термодинамика ҳарорати "Т" доимо мусбат қийматга эга, шунинг учун, оҳирги олинган тенгликка қараб фикр юритиш мумкин. Агар газга иссиқлик берилса, энтропия ортади (яъни энтропиянинг орттирмаси мусбат) ва аксинча, газдан иссиқлик олинса, энтропия ҳам камаяди.
• Энтропияни аниқлашда бошқа йўл тутиш ҳам мумкин. Бунинг учун термодинамика биринчи қонунининг дифференциал кўринишдаги тенгламаси (2.9) ни Т га бўламиз, яъни
• Газ ҳолати тенгламаси ни қуйидагича ўзгартирамиз ва юқоридаги тенгламага қўямиз.
• (2.32)
• Бу катталик, газнинг ҳар бир ҳолати учун аниқ қийматга эга бўладиган газ ҳолатининг маълум функцияси бўлиб, термодинамикада энтропия дейилади.

• Демак, энтропия - маълум функция “s” нинг тўла дифференциали бўлиб, у фақат газ ҳолатининг кўрсаткичларига боғлиқ. Шунинг учун энтропиянинг ўзи ҳам газ ҳолатининг кўрсаткичи бўлиб ҳисобланади.
• Энтропиянинг мутлоқ қиймати термодинамикада унчалик аҳамиятсиз, ўзгариши эса катта аҳамиятга эга, чунки юқорида айтиб ўтганимиздек, энтропиянинг ўзгариши жараён давридаги газга берилаётган (ёки олинаётган) иссиқлик миқдорини тўла ҳарактерлайди. Шунинг учун термодинамикада ишчи жисм энтропиясининг ўзгариши аниқланади:
• ёки
• (2.33)

• 6. Ёпиқ тизимларда термодинамиканинг асосий жараёнлари

• Жараёнларни ўрганишдаги асосий қоидалар.
• Термодинамикада катта роль ўйновчи ва амалий аҳамиятга эга бўлган асосий термодинамика жараёнлари қуйидагилар:
• 1. Ўзгармас ҳажмли (изохорик) жараён;
• 2. Ўзгармас босимли (изобарик) жараён;
• 3. Ўзгармас ҳароратли (изотермик) жараён;
• 4. Ташқи муҳит билан иссиқлик алмашмайдиган(адиабатик) жараён;
• 5. Ихтиёрий, умумий (политропик) жараён.
• Жараёнларни ўрганиш икки йўналишда олиб борилади:
• 1. Ишчи жисм кўрсаткичларининг ўзгариш қонуниятларини аниқлаш;
• 2. Ҳар бир жараёнда ишчи жисм ҳолатининг кўрсаткичларига қараб энергиянинг бошқа тур энергияга айланишидаги ҳусусиятларини аниқлаш.

• Умумий (политроп) жараёнлар. Юқорида кўриб чиқилган 4 та термодинамика жараёнининг ҳар бири учун бажарилиш шарти мавжуд эди. Масалан, хажм ўзгармас, босим ўзгармас ва ҳ.к. Табиатда учрайдиган термодинамика жараёнида ишчи жисмнинг барча кўрсаткичлари ўзгариши ва система ташқи муҳитдан ажралмаган бўлиши мумкин.
• Ҳақиқий (реал) термодинамика жараёнларида ишчи жисм ҳолати мураккаб шароитда ўзгаради, юқорида қараб чиқилган 4 та содда термодинамика жараёнлари шу мураккаб (реал) жараёнларнинг фақат хусусий холлари бўлади. Шундай қилиб, политроп жараёнлари ҳеч қандай бажарилиш шартига эга бўлмаган, энг умумий термодинамика жараёнларидир.

• Назорат саволлари ва топшириқлари
• 1.Қайтувчан жараён ва қайтувчан цикл нима ?
• 2.Тизим ички энергияси маъноси нима? У микрозарраларнинг қайси турдаги ҳаракатларидан иборат? Ички энергия ҳолат параметри эканлигини исботланг. Идеал ва реал ишчи жисм ички энергиялари фарқи нимада?
• 3.Ишни ифодасини кетириб чиқаринг. Рv – координатларда жараён эгри чизиғи остидаги майдон сон жиҳатдан ишга тенглигини тасвирланг.
• 4.Иш ва иссиқлик нима? Улар орасидаги умумийлик ва фарқланишлар нималардан иборат ?
• 5.Термодинамиканинг биринчи тенгламасини келтириб чиқаринг.
• 6.Ҳақиқий ва ўртача иссиқлик сиғими нима ? Улар орасидаги боғланишни (график ва аналитик) кўрсатинг. Иссиқлик сиғимининг ҳар хил турларини сананг, уларнинг ўлчов бирликларини айтинг.
• 7.Газ аралашмалари иссиқлик сиғими, компонентлари массавий ва ҳажмий улушлари орқали қандай ифодаланади ?

• 8.Энтальпия нима,ўлчамлари қандай? Ички энергия ва энтальпия учун ҳисоблаш ифодаларини келтиринг.
• 9,Термодинамика биринчи қонунининг энтальпия орқали ифодаланишини келтиринг.
• 10.Тs-координаталарида жараён эгри чизиғи остидаги майдон сон жиҳатдан ишчи жисмга берилган (ёки олинган) иссиқликка тенглигини кўрсатинг .Жараёнга киритилган ёки ёки чиқарилган иссиқлик миқдори ва энтропия ўзгариши орасидаги боғланиш қандай?
• 11.Термодинамика биринчи қонуни тенгламасининг ҳар хил кўринишлари, иссиқлик сиғими формулаларини, энтальпия, энтропия фориулаларидан фойдаланиб, иссиқлик, иссиқлик миқдорини ҳисоблаш ифодаларини келтиринг.
• 12.Ёпиқ тизимлар учун идеал газнинг асосий динамик жараёнлари таҳлилини беринг. Иш ,иссиқлик миқдори, энтропия, ҳолат асосий параметрларини орасидаги боғланишларни келтириб чиқаринг.
• 13.Политроп жараён умумий жараён эканлигини исботланг. Рv , Тs-координаталарда политропик кенгайиш ва сиқиш жараёнларининг ҳар хил гуруҳлари таҳлилини келтиринг.