Termodinamika

REFERAT

TERMODINAMIKA

Reja

1.erkinlik darajasi boyicha energiya taqsimoti

2.gazning bajargan ishi

3.issiqlik sig`imi

4.termodinamikning 1-qonuni

5.siklar

6. termodinamikaning 2-qonuni

Termodinamika (yun. termo issiq, dynamis — kuch) — termodinamik muvozanat holatida turgan makroskopik tizimlarning umumiy xossalariga bu holatlar orasidagi utish jarayonlari toʻgʻrisidagi fan. T. fundamental qonun va tamoyillar asosida quriladi.

T.ning birinchi bosh qonuni tizimning energiya saqlanish qonuni boʻlib, unga, asosan, tizim oʻzining ichki energiyasi yoki qandaydir tashqi energiya manbai hisobiga ish bajarishi mumkin. Bu krnunni Yu. R. Mayer taʼriflagan. G. Gelmgolts aniqroq shaklga keltirgan (1874). T.ning ikkinchi bosh qonun i quyidagicha: issiqlik energiyasi ishga aylanish jarayonida toʻliq miqdorda ishga aylanmaydi, issiqlik sovuq tizimdan issiq tizimga oʻzoʻzidan oʻta olmaydi. Bu qonunni R. Klauzius taʼriflagan (1850). Bu konunga asosan, har qanday mashina uzatilgan issiklikni toʻliq ishga aylantira olmaydi, issiklikning maʼlum qismi sovitkichda qoladi 

 Energiyaning erkinlik darajalari bo’yicha taqsimot qonuni.

Аgаr tеmpеrаturаmi grаduslаrdа o’lchаydigаn bo’lsаk, u hоldа enеrgеtik birlikdаn grаduslаrgа o’tkаzish uchun qаndаydir k kоeffitsiеntni kiritаmiz. Bu hоldа grаduslаrdа vа enеrgеtik birliklаrdа o’lchаnаdi. Tempеrаturаlаr hаmdа mоlеkulаlаrning o’rtаchа kinеtik enеrgiyasi  аsоsidа bоg’lаnishini quyidаgichа yozish mumkin:

Demаk,  (18)  (19)

Bu ifоdаdаn аbsоlyut tеmpеrаturаning fizik mа`nоsini quyidаgichа tа`riflаshimiz mumkin.Tеmpеrаturа bu fizik kаttаlik bo’lib, mоddа mоlеkulаlаrining ilgаrilаnmа hаrаkаti o’rtаchа kinеtik enеrgiyasini xаrаktеrlаydi.

Molekulaning bir erkinlik darajasiga to’g’ri keladigan W₀ energiya

 yoki  (22)

Demak gaz molekulasining to’liq energiyasi uning erkinlik darajasiga va absolyut temperaturasiga to’g’ri proporsionaldir. (22) formulaga asosan bir, ikki va uch atomli molekulaning to’liq energiyasi  (23)

ko’rinishda yoziladi. M massaga ega bo’lgan gaz olamiz. Shu gazning ichki energiyasi U_m -shu massadagi N molekulalar soni bilan bir molekulaning to’liq energiyasi ko’paytmasiga teng: U_m=N*U=N*(i/2*RT)

Gazning bir kilomoli uchun N=N_A bo’lganligidan 1 kilomol gazning ichki energiyasi U_m quyidagi tenglamadan topiladi:

U_m= N_A*( i/2_* kT)= N_A(i/2)_*(R/ N_A)T= i/2*RT

U_m=i/2*RT (24)

Bu formuladan ixtiyoriy M massali gazning ichki energiyasi uchun amaliy hisob-lashlarda qulay bo’lgan ifodani hosil qilish oson, unda bu gazning kilomollari soni M/ ekanligini hisobga olish kerak. U holda: U_m= *RT (24a)

Shunday qilib, ideal gaz ichki energiyasi mollari soni M/ erkinlik darajasi i va gazning absolyut temperaturasiga ega bo’lgan ideal gaz ichki energiyasi erkinlik darajasi soni o’zgarmas bo’lganda, absolyut temperaturaga to’g’ri proporsional.

TERMODINAMIKANING II - QONUNI
Termodinamikada muvozanatli va qaytuvchan jarayonlar katta rol o’ynaydi. SHu sababli bunday jarayonlar bilan tanishamiz. Agar 1 - holatdan 2 - holatga o’tgan sistema uchun 2 - holatdan 1 - holatga shunday o’tish jarayoni mavjud bo’lsa-ki, bunda sistema birinchi jarayonning barcha holatlari orqali teskari tartibda o’tib dastlabki holatiga qaytsa va bunda sistemada ham, atrof muhitda ham, hech qanday o’zgarish alomati qolmasa, sistemaning bunday o’tish jarayoni qaytar jarayon bo’ladi. Aks holda yshbu jarayon qaytmas jarayon bo’lib qoladi. Umuman, tabiatda qaytar jarayonlar yo’q. Real jarayonlarning hammasi qaytmas bo’ladi. Qaytar jarayon — bu ideallashgan tushunchadir. Masalan, matematik mayatnikning ishqalanishsiz tebranadi deb faraz etsak, bu qaytar jarayonga misol bo’la oladi. Har qanday muvozanatli jarayon qaytuvchan bo’ladi. Misol uchun gaz c₁ holatdan s₂ holatga o’tishi uchun uni kengaytirsak, so’ng uni yana siqib dastlabki holatga qaytarsak, va uni R, V grafigida tasvirlasak, yopiq egri chiziqni olamiz. Bunday jarayonni aylanma jarayon, ya’ni sikl deyiladi. Sikllar to’g’ri va teskari bo’ladi. To’g’ri siklda kengayish va siqish jarayonlari orasidagi issiqlik miqdorining ayirmasi hisobiga gaz tashqi kuchlarga qarshi ish bajaradi. Bunday siklda ishlaydigan mashinalar issiqlik mashinasi deyiladi va ular uchun foydali ish koeffitsienti   shunday bo’ladi:

, (7.1)

bu yerda Q₁- isitkichdan olingan va Q₂ — sovutkichga berilgan issiqlik miqdorlari