Кirish: I. Asosiy qism: Moddalarning erish issiqlik jarayonlari va xarakteristikasi

Muvozanat va nomuvozanat jarayonlar

Muvozanat jarayon sistemaning ichida boradi. Agarda, sistemaning holatini belgilovchi parametrlar – temperatura, bosim, kontsentratsiya va umuman intensiv xossalar (sistemaning massasiga bog’liq bo’lmagan xossalar) sistemaning turli joylarida turlicha bo’lsa, bu parametrlar, massa va energiyaning tenglashishiga intilib, muvozanat tomon harakat qiladi. Bu xil jarayon izolirlangan sistemada boradi. Bunga o’z – o’zicha boruvchi jarayonlar misol bo’la oladi.

Nomuvozanat jarayon sistema bilan tashqi ta‘sir o’rtasida boradi – sistemaning holatini belgilovchi tashqi ta‘sirlar o’zgargan vaqtda sodir bo’ladi. Tashqi ta‘sir o’zgarganda, sistema shu ta‘sirga mos ravishda muvozanat holatiga keladi, demak, har qaysi vaqtda sistemaning parametrlari tashqi ta‘sir bilan muvozanatda turadi. Agar tashqi ta‘sirning o’zgarishi to’xtatilsa, shu on sistemadagi muvozanat jarayoni ham to’xtaydi. Bu xil jarayonlar qaytar va qaytmas borishi mumkin. Termodinamikaning ikkinchi qonuni bir necha xil postulatlar yordamida ta‘riflanadi. Bu postulatlarning hammasi bir xil natijaga olib keladi. Xoxlagan postulatdan boshqa postulatlarni mantiqiy keltirib chiqarish mumkin. Amaliyotda ko’p amalga oshiriladigan energetik o’zgarishlarni bo’lishi, ya‘ni issiqlikni ishga aylanish jarayoni Klauzius postulati asosida amalga oshadi. Klauzius postulatiga muvoviq – issiqlik issiq jismdan sovuq jismga o’z – o’zicha o’tadi.

Issiqlik manbaining o’zida ishga aylanmaydi. Buning uchun issiqlikni issiqlik manbaidan olib, ishga aylantiradigan ishchi jism bo’lishi kerak. Masalan, issiqlik gazga (ishchi jism) berilsa, u kengayib ish bajaradi. Davomli ish qilish uchun gazni uzluksiz kengaytirish kerak, lekin bu mumkin emas. Demak, gaz yana kengayib – siqilib o’zgarishi kerak. Agar gaz biror temperaturada kengaytirilsa va natijada ish bajarsa, u yana shu temperaturada siqilishi, kengaytirilganda bajarilgan ishga teng ish sarflanishi kerak. Demak, hech qanday foydali ish bajarilmaydi. Foydali ish bajarilishi uchun siqilishda sarflangan ish gazning kengayib bajargan ishidan kam bo’lishi kerak. Buning uchun siqilish jarayonini kengayishdagiga nisbatan pastroq temperaturada olib borish kerak. Demak, ishchi jism sovitilishi kerak, ya‘ni issiqlik manbaining issiqligini ishga aylantirish uchun sovitgich ham bo’lishi shart (V. 1 – rasm)

V. 1 – rasm. Issiqlikning ishga aylanishi

Bunday holda Klauzius postultiga muvofiq, issiqlik manbadan o’z – o’zicha sovitgichga o’taveradi. Shunday qilib, issiqlik manbaidan olingan Q issiqlikning hammasi ishga aylanmaydi, uning bir qismi issiq holida Q₀ sovitkichga beriladi, A = Q – Q₀ qismi esa ishga aylanadi. Issiqlikning ishga aylangan qismini Q ga nisbati foydali ish koeffitsientidir.