Reja: Klauzius tengsizligining mohiyati
Yüklə 89,5 Kb.
|
|
Entropiya va ehtimollik. Entropiya va tartibsizlik Reja:
Klauzius tengsizligining mohiyati Qaytuvchan protsesslar Entropiyani fizik mohiyati Qaytuvchan va qaytmas protsesslarda entropiya Entropiya sistemasining holat ehtimolligiga bog`lanishi Xulosa Bizga ma`lumki, qaytuvchan Karno siklini tekshirish Q0 - Q1 issiqlik miqdorining ishga aylanishi uchun temperaturasi Т0 bo`lgan isitgichdan temperaturasi Т1 bo`lgan sovitkichga uzatilishi zarur bo`lgan Q1 issiqlik miqdorini aniqlash imkonini beradi. O`tgan mavzudan ma`lum bo`lgan (19.1) formuladan foydalanamiz. Bu yerda Q0 - ishlovchi jismga beriladigan issilik miqdori Q1 - sovitgichga berilgan yoki sovitkichdan ishchi jismga berilgan issiqlik miqdori deb belgilagan edik. Endi esa ishlovchi isitgich tomonidan ham, sovitgich tomonidan ham berilgan issiqlik miqdorining Q bilan (ishorasiz) belgilaymiz. Agar Q1 sovitkich tomonidan ishlovchi moddaga berilgan issiqlik miqdorini bildirsa, quyidagi tengsizlik mavjud bo`ladi: Q1<0: bunday belgilanganda (19.1) tenglikni quyidagicha yozish mumkin. (19.2) bundan (19.3) bo`ladi. Bundan nisbat keltirilgan issiqlik miqdori deyiladi va (19.2) formula qo`yidagicha ta`riflanishi mumkin. Karno siklida keltirilgan issiqlik miqdorining yig`indisi nolga teng bo`ladi. ixtiyoriy Karno siklining F.I.K. (19.4) tengsizlik o`rinli bo`ladi. Shuningdek ixtiyoriy Karno sikli uchun (19.5) tengsizlik o`rinli bo`ladi. Demak Karno sikli uchun keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig`indisi noldan katta bo`la olmaydi. Bu tengsizlik Klauzius tengsizligi deyiladi. Har qanday aylanma prosessda keltirilgan issiqlik miqdorining yig`indisi noldan katta bo`la olmaydi; qaytuvchan protsess uchun bu yig`indi nolga teng. Protsess qaytuvchan bo`lganda yopiq, kontur yig`indi tengsizlik (19.6) integralga aylanadi. Ya`ni bunda (19.6) to`la qaytuvchan protsessligini ifoydalaydi. Qaytmas protsess uchun esa yig`indi kontur integral bilan almashtirib bo`lmaydi, chunki integrallashning P va T o`zgaruvchilari protsessning qaytmas qismlari aniq qiymatlarga ega bo`lmaydilar. Qaytuvchan protsessda jismga berilgan keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig`indisi protsessning qaysi yo`ldan borishiga bog`liq bo`lmaganligini ko`rsatamiz. Grafikdan A holatdan V holatga qaytuvchan ravishda o`tishdagi keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig`indi-sini ifodalovchi integral jism-ning dastlabki va oxirgi holatlari bilangina aniqlanib, protsessning o`tish yo`liga bog`liq emas. А - dan o`tilgan yo`l SА В - dan o`tilgan yo`l SВ Shunga ko`ra natijaviy yo`l (19.7) tenglik bilan ifodalaydi. Bunda SВ - SА - ayirma holatning funksiyasi bo`lgan biror S - fizik kattalikning ayirmasidir. Bu fizik kattalik entropiya deyiladi. S-entropiya В va A ikki holat entropiyalarining SВ va SА ayirmasinigina aniqlash mumkin. yopiq sistemada protsesslar entropiyasi o`sa boradigan yo`nalishda yuz beradi. Sistemada yuz beridagan protsesslarning hammasi qaytuvchan bo`lgan xususiy holda entropiya o`zgarmay qoladi. Qaytmas protsesslarning o`tish yo`nalishini ko`rsatadigan entropiya ham ehtimollik bilan aloqadordir. Shuning uchun Bolsmanning ko`rsatishicha, S entropiya holat ehtimolligining logarifmiga proporsionaldir. (19.8) Bu yerda W-beradigan holatning ehtimolligi Bolsman doimiysi gaz izotermik kengaysa bo`lib, ish formulasiga teng bo`ladi. bo`lganda bilan ifodalanadi. (19.9) (9) tenglikdan bo`lib, yoki (19.10) bundan (19.11) Т=const bo`lgani uchun SdT=0 va (19.11) tenglikdan (19.12) bilan belgilasak, bunga erkin energiya ya`ni mexanik ish bajarishi mumkin bo`lgan energiyani aniqlash formulasi deyiladi. 1-misol. 100 g suv t1=15оС dan t2=0оC gacha sovitilganda entropiya o`zgarishi topilsin. Bizga ma`lumki entropiya o`zagarishi (19.13) suv isiganda hajmning o`zgarishini juda ham kichik deb hisoblasak Bu yerda m - suvning massasi С - uning solishtirma issiqlik sig`imini suv uchun C=const desak m=100 g, S=1kal/g-grad, Т2=273К, Т1=288К . Yüklə 89,5 Kb. Dostları ilə paylaş:
|