1-Мавзу. Кириш. Фаннинг максад ва вазифалари

3-Мавзу: Техник термодинамика ва энерготехнологиянинг асослари
Режа:
Техник термодинамиканинг асосий тушунчалари.
Идеал газ учун холат тенгламаси. Реал газлар холат тенгламаси
Термодинамиканинг биринчи қонуни.
Хулоса

Термодинамика деб – энергиянинг ўзгариши билан кечадиган макроскопик жараёнларнинг назариясини ўргатувчи фанга айтилади.
Техник термодинамика – эса энергия кўчишининг икки кўриниши бўлмиш иссиқлик ва ишнинг бир бирига ўтиш қонуниятларини ва шу жараёнда иштирок этаётган жисмнинг хоссаларини, хамда иситгич, совутгич ва бошқа ускуналарда кетадиган жараёнларни ўргатувчи фандир.
Демак энергия бир жисмдан иккинчисига иссиқлик ёки иш шаклида кўчади.
ΔН298
ΔS298
ΔG298
Ср298
ΔE298
Энергияси билан алмашинадиган макроскопик жисмни ишчи жисмлар деб аталади, унинг қаторига техник термодинамикада газ ва буғлар киради. Ишчи жисмнинг ёки тизимнинг холатини таърифлаб берувчи катталиклар термодинамик омиллар дейилади. Уларга температура – Т, босим –Р, солиштирма хажм, ички энергия, энтальпия ва энтропия киради. Уларнинг асосийси T, V, P.
V
V
V
T
T
T
T
P
P
P
T
Агарда ишчи жисм холатида асосий омиллардан бири ўзгарса, унда жисм термодинамик жараённи бошдан кечираяпти деб тушунилади.
Термодинамик жараёнлар қайтар ва қайтмас бўлиши мумкин. Термодинамик ишчи жисмнинг мувозанат холатини акс эттирувчи тенглама холат тенгламаси деб аталади.
A
B
AB
A
B
AB
Идеал газ учун холат тенгламаси
Менделев Клапейрон тенгламасидир.
MPV=mRT ёки PV=nRT (1)
Бунда
V - ишчи жисм хажми;
Р – босими;
m – массаси;
Т – температура;
R - газ доимиси
1 кг идеал газнинг P = const да температуранинг 1 К га ўзгариши билан бажарган иши.
 
Реал газлар холат тенгламаси
 
Ван-дер-Ваальс тенгламаси.
(Р + а/v2) (v – b) = RT (2)
а va b – тажриба орқали топиладиган доимийдир.
а / v2 – молекулалараро боғланиш кучини.
b = газ молекулалар хажмини эътиборга олувчи тузатмалар.Газ зичлиги қанча катта бўлса (1) (2) иккала тенглама ўртасидаги фарқ шунча катта бўлади.
Термодинамиканинг биринчи қонуни.
Термодинамиканинг биринчи қонуни энергиянинг ўзгариши ва сақланиш қонунининг айрим ифодасидир. Термодинамик техник тизимга иссиқлик шаклида узатиладиган энергиянинг миқдори унинг энергиясини ўзгартириш ва шу жисм томонидан ташқи ишнинг бажариши учун сарф бўлади.
Q = ∆E + L
Q – жисмга берилган иссиқлик шаклидаги энергия.
∆Е – ишчи жисм энергиясининг кўпайиши.
L – ишчи жисмнинг ташқи мухит кучига қарши бажарган иши.
I-
Ишчи жисм ички энергияси Е ташқи ва ички энергияниниг йиғиндисидан иборат.
Е = Ет + Иич
Ет – ишчи жисимнинг ташқи энергияси унинг потенциал ва кинетик энергиясининг йиғиндисига тенг.
Иич – ишчи жисимнинг ички энергия эса зарраларнинг харакат ва боғланиш кучи билан улчанади хамда заррачаларнинг кинетик ва потенциал энергияларининг йиғиндисига тенг.
Ўрганилаётган термодинамик тизим бошқа тизимлар билан модда алмашмаси ёпиқ тизим дейилади.
Бу холда ишчи жисимнинг массаси силжимаслиги натижасида унинг ташқи кинетик энергияси ўзгармас сон бўлиб, термодинамиканинг биринчи қонуни
Q = ∆U + L
L – m кг ишчи жисим учун кенгайиш сиғими иши,Ж.
Энталпия ишчи жисимнинг термодинамик холатининг функцияси бўлиб Н билан белгиланади. Унда термодинамиканинг биринчи – қонуни;
δQ = δH – vdр
Изобар жараёнда p = const. vdp = 0 у холда:
δQр = δH
яъни, изобар жараёнда ишчи жисимга иссиқлик шаклида берилган энергиянинг миқдори унинг энтальпиясини ўзгаришига тенг.
Очиқ термодинамик тизим деб – бошқа тизимлар билан модда алмашинуви амалга ошадиган тизимга айтилади.
?
Рейтинг назорат саволлари:

• Энергетик баланс нима?
• Термодинамиканинг биринчи конунига мувофик энергия сарфланадими?
• Келтирилган энергия нима?
• Олиб кетилган энергия нима?
• Системадан олиб кетилган энергия окимларидан олдиндан фойдаланиб буладими?
• Иссиклик йукотмаси деганда нимани тушунасиз?
• Энергетик баланс жараён тугрисида тулик инорфмация берадими?
• Энергетик балансга кура жараён энергетик сарфиётига нималарни киритиш мумкин.
• Жараённинг самарадорлигини бахолашда фойдали иш коэффициенти фойдали информация берадими?