O’zbekiston Respublikasi Axborot Texnologiyalari va Kommunikatsiyalarini Rivojlantirish Vazirligi Muhammad Al-Xorazmiy Nomidagi Toshkent Axborot Texnologiyalari Unversiteti

1.1-rasm. Issiqlik mashinasining aylanma sikli
1-a-2 kengayish jarayonida T
1
temperaturali isitkichdan ishchi jismga q
1
issiqlik keltiriladi.
Bu holda s-1-a-2-d yuzaga son jihatidan teng bo‘lgan
1
l
foydali ish
bajariladi.

---

2-v-1 siqish jarayonida ishchi jismdan sovitkichga q
2
issiqlik
uzatiladi.
Bu jarayonda s-1-v-2-d yuzaga teng bo‘lgan
l
2
ish (manfiy ish)
sarflanadi.
1-a-2 va 2-v-1 jarayonlar uchun termodinamikaning birinchi
qonuni tenglamasi quyidagicha bo‘ladi.
l
q
u
1
1
+
D
±
=
(5.1)
l
q
u
2
2
-
D
=
-
m
(5.2)
Ma’lumki, aylanma siklda ichki energiya o‘zgarmaydi. Yuqoridagi
tenglamalarni qo‘shsak:
q
1
-q
2
=
l
l
l
ц
=
-
2
1
(5.3)
hosil bo‘ladi.
Bu erda
ц
l
-1-a-2-v-1 siklning ishi. Sikldan foydali ish olish uchun,
2-v-1 siqish jarayonida sarflangan ish, 1-a-2 kengayish ishidan kichik
bo‘lishi kerak
(
)
1
2
l
l
<
. Bunga erishish uchun ishchi jismni siqish bilan
birgalikda, undan q
2
issiqlikni olish lozim. Siqish jarayonida ishchi jism
sovitilmasa, siqish jarayoni 2-a-1 yo‘l bo‘yicha kechadi va natijada
kengayish ishiga teng bo‘lgan
l
1
ish sarflanadi.
Natijada siklning foydali ishi nolga teng bo‘lib qoladi.
Shunday qilib, issiqlik keltiriladigan va olib ketiladigan 1-a-2-v-1
siklni ketma-ket takrorlab, davriy ishlaydigan issiqlik mashinasini olish
mumkin. Siklning termik foydali ish koeffitsiyenti (f.i.k.) deb ataladigan
koeffitsiyent haqidagi yangi tushunchani kiritamiz. Sikl ishining ish

---

jismiga siklda berilgan issiqlik miqdoriga nisbati siklning termik f.i.k. deb
ataladi. Siklning termik f.i.k.ni
h
t
bilan belgilab va aytilgan ta’rifga
muvofiq quyidagini hosil qilamiz:
1
2
1
2
1
1
q
q
q
q
q
q
ц
t
-
=
-
=
=
l
h
(5.4)
Siklning termik f.i.k. bironta siklning takomillashganlik darajasini
tavsiflaydi: termik f.i.k. qanchalik katta bo‘lsa, sikl shunchalik
takomillashgan bo‘ladi.
Siklda ish jismiga aynan bir xilda issiqlik miqdori q
1
berilganda
h
t
si katta bo‘lgan siklda ko‘p ish
l
ц
bajariladi.
Issiqlik mashinalarining termik f.i.k. har doim 1 (yoki 100%) dan
kichik bo‘ladi, chunki ishchi jismga keltirilgan q
1
issiqlikning barchasi
foydali ishga aylanmaydi. Bu issiqlikning bir qismi (q
2
) sovitkichga
(atrof-muhitga) beriladi.
Yuqoridagini e’tiborga olib, termodinamikaning ikkinchi qonunini
yana bir talqinini berish mumkin: “Issiqlik mashinasi orqali issiqlikni
to‘laligicha ishga aylantirib bo‘lmaydi”.
Keltirilgan issiqlikni to‘laligicha ishga aylantiradigan issiqlik
dvigatelining ikkinchi tur abadiy dvigateli deb aytiladi.
Yuqorida aytib o‘tilganidek, ikkinchi tur abadiy dvigatelining
mavjud bo‘lishi termodinamikaning birinchi qonuniga zid bo‘lmaydi.
Biroq bunday mashinaning bo‘lishi termodinamikaning ikkinchi
qonuniga ziddir, chunki keltirilgan issiqlikning bir qismi sovitkichga
berilishi kerak.

---

Agar siklni siqish chizig‘i kengayish chizig‘idan yuqorida
joylashadigan qilib amalga oshirilsa, bu holda siqish ishi kattaligi
jihatidan kengayish ishidan katta bo‘lganligidan bunday siklni amalga
oshirish uchun birorta tashqi manbadan ish keltirish kerak.
Teskari siklning amalga oshirilishi natijasida issiqlik sovuq
manbadan olinib, issiq manbaga beriladi; agar to‘g‘ri sikldagiga o‘xshab
sovuq manbadan olingan issiqlikni q
2
orqali, issiq manbaga beriladigan
issiqlikni esa q
1
orqali belgilasak, u holda q
1
=q
2
+
l
bo‘lishi muqarrardir.
Teskari siklda issiq manbaga sovuq manbadan olinadigan issiqlik q
2
bilan
siklda keltirilgan ish
l
ga ekvivalent bo‘lgan issiqlikning yiьindisiga teng
bo‘lgan q
1
issiqlik beriladi. Shunday qilib, teskari siklni amalga oshirish
natijasida sovuq manbaning sovishi sodir bo‘ladi. Teskari sikl sovuqlik
mashinasining siklidan iboratdir.
2
l
q
=
e
(1.1)
(1.1) formulaning ta’lilidan ko‘rinib turibdiki, q
1
ortishi yoki q
2
ni
kamayishi bilan
h
t
ortadi. Demak, kengayish va siqish jarayonlarini mos
ravishda tanlab f.i.k.ni o‘zgartirish mumkin.
Shu tufayli quyidagidek savol tug‘iladi – f.i.k. eng yuqori bo‘lgan
siklni yaratish mumkinmi?
Xuddi shunday siklni Sadi Karno taklif qilgan.
Fransuz
muhandisi Karno Nikola Leonar Sadi 1824 yilda “Olovning
harakatlantiruvchi kuchi haqida mulohazalar” nomli asarida issiqlik
dvigatellari nazariyasiga asos soldi.

---

Karno o‘zining bu ishida issiqlik dvigatellarining termodinamikasi
uchun alohida ahamiyatga ega bo‘lgan siklini (keyinchalik uning nomi
bilan atalgan) ko‘rib chiqdi.
Karno taklif qilgan sikl ikki adiabata va ikki izotermadan iborat
bo‘lib, shu sikl bo‘yicha ishlagan issiqlik dvigatelining f.i.k. eng yuqori
bo‘ladi. Jarayondagi barcha sikllar qaytar deb qabul qilinadi.
Ish olish nuqtai nazaridan izotermik va adiabatik jarayonlar
eng maoqul hisoblanadi, chunki izotermik jarayonda ishchi jismga
keltirilgan issiqlikning barchasi ishga aylanadi, adiabatik jarayonda esa
issiqlik almashinmaydi.

---

XULOSA
Muvozanatsiz termodinamika - bu aniqlanmagan bino emas, balki
bajarilayotgan ish. Ushbu maqola unga ba'zi yondashuvlarni va u uchun
muhim bo'lgan ba'zi bir tushunchalarni eskiz qilishga urinish.
Muvozanatsiz termodinamika uchun alohida ahamiyatga ega bo'lgan ba'zi
tushunchalarga energiya tarqalishining vaqt tezligi kiradi (Rayleigh 1873,
Onsager 1931, shuningdek, entropiya ishlab chiqarish vaqtining tezligi
(Onsager 1931) termodinamik maydonlar, dissipativ tuzilish, va chiziqli
bo'lmagan dinamik tuzilish.
Qiziqishning bir muammosi - bu muvozanat bo'lmaganlikni
termodinamik o'rganish barqaror holatlar, unda entropiya ishlab chiqarish
va ba'zilari oqimlar nolga teng emas, ammo yo'q vaqt o'zgarishi jismoniy
o'zgaruvchilar.
Muvozanatsiz termodinamikaning dastlabki yondashuvi ba'zida
"klassik qaytarilmas termodinamika" deb nomlanadi Muvozanatsiz
termodinamikaning
boshqa
yondashuvlari
mavjud,
masalan
kengaytirilgan qaytarilmas termodinamikasi, va umumiy termodinamika,
ammo hozirgi maqolada ular deyarli tegmagan

---