Fərdi Fəaliyyət Mövzu: İdeal qazların daxili enerjisi,entalpisi və xüsusi istiliyi İxtisas

AZƏRBAYCAN RESPUBLİKASININ TƏHSİL NAZİRLİYİ

BAKI MÜHƏNDİSLİK UNİVERSİTETİ

Mexanika mühəndisliyi kafedrası

Termodinamika

Fərdi Fəaliyyət

Mövzu: İdeal qazların daxili enerjisi,entalpisi və xüsusi istiliyi

İxtisas : Maşın mühəndisliyi

Tələbə : Namiq Ağayev

Rəhbər : Xanlar Bağırov
XIRDALAN – 2021

Qazı xarakterizə edən əsas parametrerdən biri onun daxili enerjisidir. İdeal qazın daxili enerjisi qaz milekullarının istilik (xaotik) hərəkətlərinin enerjilərinin cəminə bərabərdir. Buradan aydın olur ki, qazın bütövlükdə hərəkətinin kinetik enerjisinin daxili enerjiyə aidiyyatı yoxdur. Sistemin hər halına daxili enerjinin bir qiyməti uyğun gəlir.Sistem (qaz) bir haldan başqa hala keçdikdə onun daxili enerjisinin dəyişməsi, keçid yolunun formasından asılı olmayıb, daxili enerjinin əvvəlki və son haldakı qiymətlərindən asılıdır.

Fərz edək ki, qaz molekulalarının ümumi sayı   və bir molekulanın istilik hərəkətinin orta kinetik enerjisi   olarsa, onda baxdığımız bir atomlu ideal qazın daxili enerjisi


 olar.

Bir mol qazın daxili enerjisi,  ,

 (1)

Ifadəsinə görə təyin olunar. Onda   kütləli ideal qazın daxili enerjisini

 (2)

Ifadəsinə görə təyinetmək olar. (2) ifadəsindən görünür ki, ideal qazın daxili enerjisi ancaq qazın temperaturunan asılıdır.

Cismin və ya sistemin fəzada vəziyyətini təyin edən sərbəst koordinatların sayına sərbəstlik dərəcəsi deyilir. İdeal qaz molekulasına maddi nöqtə kimi baxılır. Maddi nöqtənin fəzada vəziyyəti üç koordinat vasitəsilə təyin olunur. Deməli ideal qaz molekulasının sərbəstlik dərəcəsi (x,y,z) olar. Klassik fizikada enerji sərbəstlik dərəcəsinə görə bərabər paylanır. Deməli hər sərbəstlik dərəcəsinə düşən enerji  -jə bərabər olur. Bolsman göstərmişdir ki, termodinamik tarazlıqda olan statistik sistemin (qazın) irəliləmə və fırlanma hərəkətlərinin hər sərbəstlik dərəcəsinə düşən enerji 

-yə, rəqsi hərəkətin hər sərbəstlik dərəcəsinə düşən enerji  -yə bərabərdir. Rəqsi hərəkətdə potensial enerji də nəzərə alınmalıdır. Onda sistemin ümumi sərbəstlik dərəcəsinin ümumi sayı


 təyin olunar.

Məsələn, bir atomlu ideal qaz molekulası üçün  . Qaz iki atomlu olarsa,onun sərbəstlik dərəcəsi   olar. (rəqsi hərəkət nəzərə alınmır).

Qaz üç atomlu olarsa, onun fırlanma hərəkətinə düşən sərbəstlik hərəkətinin sayı üçə bərabər olar

(  fırlanma bucaqlarıdır). Molekula tarazlıq vəziyyəti ətrfında rəqsi hərəkətdə iştirak edərsə, rəqsi hərəkəti xarakterizə edən sərbəstlik dərəcələri də nəzərə alınmalıdır. Onda ixtiyari   kütləli qazın daxili enerjisi,

 (3)

Daxili enerjinin dəyişməsi isə

 (3`)

Ifadələrindən təyin olunar.

Xüsusi istilik tutumu — İstilikvermə prosesində cismin aldığı və verdiyi enerji istilik miqdarı adlanır. İstilik miqdarı “Q” ilə işarə olunur. BS-də vahidi couldur:

[Q]=1C=1kq*m2/san2

Ədədi qiymətcə 1kq kütləli maddəni 1K və ya 1C qədər qızdırmaq üçün sərf edilən istilik miqdarına bərabər olan kəmiyyətə xüsusi istilik tutumu deyilir. Xüsusi istilik tutumu skalyar kəmiyyətdir və kiçik “c” hərfi ilə işarə edilir:

c=Q/mΔt=Q/mΔT

Burada Q-istilik miqdarı,Δt-temperatur dəyişməsi, m-isə cimin kütləsidir. “c”-nin BS-də vahidi kiloqram kelvində couldur:

[c]=[Q]/[m][ΔT]=1C/1kq*1K=1C/kq*K/1m2/K*san2

Xüsusi istilik tutumu yalnız maddənin növündən və aqreqat halından asılıdır. Suyun istilik tutumu 4200 C/kq*K-dir, bu göstərir ki, 1kq suyu qızdırmaq üçün ona 4200 C istilik miqdarı vemək lazımdır. Buzun xüsusi istilik tutumu suyun 2100 C/kq*K-dir.Dəmir maddələrin xüsusi istilik tutumu daha az olduqu üçün onlar daha az istilik miqdarı tələb edir.Məsələn:Mis(400 C) Qızıl (130 C) və s.