Termodinamikaning birinchi qonuni. Ichki energiya. Gazning bajargan ishi

8.1- rasm. Porshen ostidagi gaz hajmining o‘zgarishi


Gazning hajmi V₁ dan V₂ qiymatga o‘zgarganda bajarilgan to‘la ishni (8.4) ifodani integrallash orqali topamiz:






8.2 - rasm. Gaz bosimining ixtiyoriy o‘zgarishidagi bajarilgan ish grafigi

Integrallash natijasi gaz bosimi va hajmining bir-biriga bog‘liqligi bilan belgilanadi va P ga bog‘liq bo‘lgan egri chiziq ostidagi yuzaga teng bo‘ladi (8.2 - rasm).

Gaz hajmi dV qiymatga ortganida, gazning bajargan ishi PdV ga teng bo‘ladi, ya’ni rasmda shtrixlangan yuza qiymatiga teng bo‘ladi.

` Issiqlik sig‘imi

Moddaning solishtirma issiqlik sig‘imi 1 kg moddani 1⁰ ga isitishga sarf bo‘lgan issiqlik miqdoriga teng fizikaviy kattalik bilan o‘lchanadi:

, (8.5)

Solishtirma issiqlik sig‘imi birligi J/kg.grad. ga teng.

Molyar issiqlik sig‘imi deb 1 mol moddani 1⁰ ga isitishga sarf bo‘lgan issiqlik miqdoriga teng bo‘lgan kattalikka aytiladi:


, (8.6)

Solishtirma issiqlik sig‘imi molyar issiqlik sig‘imi bilan quyi­dagicha bog‘langan:

, (8.7)

Issiqlik sig‘imini moddaning xarakteristikasi deb hisoblab bo‘lmaydi, chunki hajm yoki bosim o‘zgarmas bo‘lganida moddaning isish jarayonida uning issiqlik sig‘imi har xil bo‘lishi mumkin. Quyida har xil izojarayonlarda issiqlik sig‘imining qanday bo‘lishini qarab chiqamiz. Moddaning issiqlik sig‘imi termodinamik jarayon xarakteriga bog‘liq va turli jarayonlarda har xildir.

Termodinamika birinchi qonunining turli izojarayonlarga tatbiqi

1. Izoxorik jarayon (V = const)
Hajm o‘zgarmas bo‘lganida temperaturaning ortishi (kamayishi) bilan bosimning ortishi (kamayishi) sodir bo‘ladi, shuning uchun:
dV = 0.

Gaz tashqi kuchlarga qarshi ish bajarmaydi, ya’ni:

_, (8.8)

Izoxorik jarayon, devorlari qalin, o‘zgarmas hajmga ega bo‘lgan idishdagi gazni isitish yoki sovutishda sodir bo‘ladi. Termodina­mikaning birinchi qonuniga asosan, izoxorik jarayonda gazga uzatilgan issiqlik miqdorining hammasi gaz ichki energiyasining ortishiga sarf bo‘ladi:

. (8.9)

Bu jarayonda solishtirma issiqlik sig‘imi C_v ichki energiya bilan quyidagicha bog‘langandir:

, (8.10)

Istalgan massali gaz uchun esa:

, (8.11)