Termodinamikaning ikki XIL qo'llanilish chegaralari mavjud bo'lib, bular

1-savol)

Termodinamikaning ikki xil qo'llanilish chegaralari mavjud bo'lib, bular:

Yuqori;

Quyi;

Yuqori chegarasi ko'p sonli zarrachalardan iborat bo'lgan makrosistemalar hisoblanadi.

Quyi chegarasi kam sonli zarrachalardan iborat bo’lgan mikrosistemalar hisoblanadi.

Bundan tashqari kam sonli zarachalar uchun termodinamikani qo’llab bo’lmaydi.

2-savol)xxx

3-savol)

Izolyasiyalangan sistemada vodorodning yonish reaksiyasi natijasida suyuq suvhosil bo'lgan bo'lsa uning uchki energiyasi ortadi.

4xxx

5xxx

6-savol)

Bu yerda:

Q=∆U+p∆V p=const

Qp=U2-U1+ p( V2-V1)= U2-U1+pV2–pV1=(U2+pV2)-(U1+pV1)

H=U+pV

Qp=H2-H1=∆H

H va U orasidagi munosabat esa ∆H=∆U+p∆V ga teng

7-savol)

Agar V=const bo'lsa :

Qv=∆U. ∆U=nCvdT bo'ladi.

P=const da esa:

Qp=∆H. ∆H=nCpdTga teng bo'ladi

8-savol)

Cp va Cv lar o'rtasidagi ayirma R ga teng bo'ladi.ya'ni

Cp-Cv=R

R=8,314 J/(mol·K)ga teng.

9-savol)

Kirxgoff qonuni jarayon issiqlik effektining

haroratga qarab o‘zgarishini ko‘rsatadi va unga ko‘ra biror jarayon issiqlik

effektining termik koeffisienti sistema umumiy issiqlik sig‘imining o‘zgarishiga

tengdir

10-savol)

Kalorik koeffisientlar deganda intensiv va ekstensiv parametrlarni bog’lovchi

tenglamalar tushuniladi. Bu koeffisientlarni kalorik deyilishiga sabab kaloriyada

o’lchanadigan issiqlik sig’imi va shunga o’xshash kattaliklarni topishga imkon

beradi.

11-savol)

Izobarik jarayon uchun:

Wp = p∆V = nR(T2-T1); Qp = nCp(T2-T1) = ∆H; ∆U = nCv(T2-T1)

Oʻgarmas bosimda sistemaga berilgan issiqlik sistemaning ichki energiyasini

o’zgartiradi va ish bajaradi:

бQp = dU+pdV; dU = CVdT; бQp = CvdT+pdV

Izotermik jarayon uchun:

Wт = nRTln(V2/V1) = nRTln(p1/p2); Qт = Wт; ∆U = 0

Adiabatik jarayon uchun:

WS = −∆U; ∆U = nCV(T2-T1); Qs = 0; Ws = nCV(T1-T2)

Izoxorik jarayonda kengayish ishi bajarilmaydi: Wv= 0

12-savol)

Adiabatik jarayonda ideal gazning holat tenglamasini ifodalovchi tenglamalar Puasson tenglamari deyiladi. Uning ma’nosi shuki, adiabatik jarayonda sistemada issiqlik almashinuvi kuzatilmaydi, lekin ideal gaz ichki energiyasi hisobiga ish bajarishini ko’rsatuvchi tenglama.

Pdv+CVdT = 0

gа p = RT/V ni qoyib T ga bo'linsa, (RdV/V)+CVdT/T = 0 ва

R = Cp-CV bo'lganligi uchun(Cp-CV)dV/V+CVdT/T = 0 hosil bo'ladi

va uni CV ga bo'lib Cp/CV = γ deb belgilasak

(γ-1)dV/V+dT/T = 0 bo'ladi

va integrallasak

lnV γ -1+lnT = const ёки TV γ -1 = const

Xosil bo'ladi.

Xussi shu yo'l bilan Tp(1- γ)/ γ = const Tenglasidan

pV γ = const kelib chiqadi. BU PUASSON tenglamalati hisoblanadi.

13-savol)

Gess qonunida quyidagi ta’riflar bor:

– kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti dastlabki va oxirgi moddalar

holati bilan tarkibiga bogʻliq boʻlib, reaksiya olib borilgan yoʻlga bog’liq emas

– har qanday yopiq jarayon uchun izoxorik yoki izobarik

jarayonlarda chiqarilgan yoki yutilgan issiqlikning algebraik yigʻindisi har doim nolga tengdir.

Gess qonunidan quyidagi xulosalar kelib chiqadi.

–Lavuaze-Laplas qonuni. Kimyoviy birikmaning parchalanish issiqlik

effekti ∆N21. Uning hosil bo‘lish issiqlik effekti ∆N12 ga. Absolyut son jihatidan

teng bo‘lib, ishora unga qarama-qarshi qiymatga egadir. Yopiq jarayon bo‘lgani

uchun (1-2-1), Gess qonuni bo‘yicha:

∆H = ∆H12+∆H21 = 0, bundan ∆H12 = -∆H21

–Ikkita reaksiya borayotgan bo‘lsa va u har xil oxirgi holatga olib kelsa,

bu ikki reaksiya issiqlik effektlarining ayirmasi 1-oxirgi holatdan 2-siga o‘tish

issiqlik effektiga H32 teng.

Gess qonunini ta’rifidan: ∆H = ∆H12+∆H23 +∆H31 = 0; ∆H12∆+H13 = -∆H23,

chunki 1-xulosadan ∆H31 = -∆H13 ; -∆H23 = ∆H32.

Shuning uchun,

∆H12+∆H13 = ∆H32

–Har xil boshlang‘ich holatga ega bo‘lgan ikki reaksiya issiqlik

effektlarining ayirmasi bir boshlang‘ich holatdan ikkinchisiga o‘tish issiqlik

effektiga teng.

Yopiq sikl (1-3-2-1) uchun Gess qonuni bo‘yicha N = 0 yoki

∆H13+∆H32+∆H21 = 0 bundan ∆H13+∆H23 = ∆H12

–Kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti mahsulotlar hosil bo‘lish

issiqliklarining yig‘indisi bilan boshlang‘ich moddalar hosil bo‘lish issiqliklari

yig‘indisi orasidagi ayirmaga teng:

–Har qanday reaksiyaning issiqlik effekti boshlang‘ich moddalar yonish

issiqliklari yig‘indisi bilan mahsulotlar yonish issiqliklari yig‘indisining

ayirmasiga teng:

Hreaksiya= b..m.Hb..m.mahs.Hmahs.

KIRXGOFF qonuni QUYIDAGICHA

Kirxgoffning va tenglamalari kimyoviy termodinamikada keng

qo‘llaniladi, chunki ular standart sharoitdagi ma’lumotlar asosida turli

haroratdagi issiqlik effektlarni topish imkoniyatini beradi.

(Formulasini yozishni imkoni bo'lmadi telefonda tayyorlayotganim uchun)

14-savol)

Gibbs energiyasi quyidagicha

dG=dH–TdS

Gelmgols enerhiyasi esa:

dF=dU–TdS

Ular orasidagi bog'liqlik:

dH=dU+pdV

dG=dU+pdV–TdS =dU+pdV+dF-dU=pdV+dF

dG=pdV+dF

15-savol)

Ba’zi sharoitlarda qaytar jarayonning maksimal foydali ishi yo'lga bog'liq

bo'lmasdan, faqat sistemaning boshlang'ich va oxirgi holatiga bog'liq bo’ladi,

bunda maksimal foydali ish jarayonda ma'lum holat funktsiyasining kamayishiga

teng. Ayirmasi maksimal foydali ishga teng bo'lgan bunday holat funktsiyalarini

termodinamik potentsiallar deyiladi.

16-savol)

Issiqlik sig‘imi aniq musbat bo’lganligi uchun temperatura oshishi bilan

sistemaning ichki energiyasi ham oshib boradi, va aksincha, temperatura

pasayishi bilan energiya kamayadi. Temperatura absolut nolga intilganda

energiya nolga intiladi.

17-savol)

Bu savolga javob topa olmadim.

18-savol)

Erkin energiyaning ikkinchi nomi Gelgols energiyasidir: dF=dU–TdS. Erkin

energiya shunday energiyaki, adiabatik jarayonlarda ichki energiya qanday rol

o‘ynasa, izotermik jarayonlarda erkin energiya shunday rol o'ynaydi. Boshqacha

qilib aytganda, izotermik jarayonlarda ish erkin energiyaning kamayishi hisobiga

bajariladi,

19-savol)

Gelmgols energiyasi bo'yicha:

dF=dU–TdS

TdS esa ichki energiyaning ishga aylana olmaydigan qismi va bu qism

bog‘langan energiya deyiladi.

20-savol)

Izobar-izoterm potensial bu– Gibbsning termodinamik potensiali hisoblanadi.

21-savol)

Gibbs-Gelmgols tenglamalari yordamida, izotermik jarayonda mexanik kuchlarni

va izotermik-izobarik jarayonda nomexanik kuchlarning bajargan maksimal ishini

hisoblash mumkin.

22-savol)

Termodinamikaning uchinchi qonunini asosan temperatura nolga intilganda

termodinamik parametrlar temperaturaga bog‘liq bo‘lmay qolishini tushuntiradi.

Nernst ta’rifiga ko’ra: absolut nol temperaturaga yaqinlashishda har qanday

muvozanatdagi sistema entropiyasi, izotermik jarayonlarda, holatning

termodinamik parametrlariga bog'liq bo'lmay qoladi va T = 0 yaqinida hamma

sistemalar uchun bir xil doimiy universal qiymat qabul qiladi, bu qiymatni nolga

teng deyish mumkin.(formula yozishni imkoni bo'lmadi telefonda)