Ma’ruza №12 Mavzu: Ko’chish hodisalari. Gazlarda diffuziya va issiqlik o’tkazuvchanlik hodisasi. Gazlarda ichki ishqalanish hodisasi. Karno sikli va uning F. I. K. Termodinamikaning va qonunlari. Entropiya

Real gazlarning ichki energiyasi. Joul-Tomson effekti. Texnikada gazlarni suyultirish uchun musbat Joul - Tomson effektiga asoslangan Linde mashinasi ishlatiladi. Joul - Tomson effektining 2 xili bor:
1. Boshlang‘ich past temperaturada hamma gazlar kengayganda soviydilar (musbat Joul - Tomson effekti).
2. Boshlang‘ich yuqori temperaturada hamma gazlar kengayganda isiydilar (manfiy Joul - Tomson effekti).
Bu effektni real gaz ichki energiyasi nuqtai nazaridan taxlil qilamiz. Real gazlar ichki energiyasi molekulalarning kinetik va potensial energiyalari yig‘indisidan iborat: Agar gaz tashqi ish bajarmasdan kengaysa va tashqi muxit bilan issiqlik almashmasa, uning ichki energiyasi o‘zgarmay qolish kerak.
(12.26)
1. Boshlang‘ich kichik temperaturada molekulalar o‘rtasidagi o‘rtacha masofa tortishish kuchlari maksimal bo‘ladigan masofa dan kichik bo‘ladi. SHuning uchun gaz kengayganda ular o‘rtasidagi masofa oshadi, demak tortishish kuchlari oshadi va potensial energiyasi ham oshadi. (12.26) formulaga binoan oshsa kamayish kerak, demak T kamayadi (yoki gaz soviydi).
2. Agar boshlang‘ich temperaturasi yuqori bo‘lsa bo‘ladi, gaz kengaysa yanada oshadi, tortishish kuchi kamayadi, demak potensial energiya kamayadi, kinetik energiya oshadi, bu esa T oshganini bildir (gaz isiydi).


Entropiya va termodinamikaning ikkinchi qonuni
Biz ilmiy vaziyatlarda termodinamikaning ikkinchi qonunini bilib olganmiz.Bizga haqiqatdan ham termodinamikaning ikkinchi qonuni nimaga kerak? Ya`ni ushbu bobda ertaroq muhokama qilingan jarayonlarni o`z ichiga olib qaysiki garchi termodinamikaning birinchi qonuni inkor etmasada tabiatda asosan kuzatilmaydi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni 1860-yilda Clasyus tomonidan tanishtirilgan sonli atamalarni. Umumiy ravishda ushbu atama 19-asr yarmining oxirlariga qadar unday bo`lmagan. Entropiya issiqlikdan farqli ravishda sistema tavsifi vazifasini bajaradi. Keltirilgan bayonotdagi sistema harorat, hajm, massa hamda entropiyaning ma`lum qiymatlariga ega. Keyingi bo`limda biz entropiyaning tartibli yoki tartibsiz kabi o`lchovlarini ko`ramiz<sup>1</sup>.
Qachonki biz potensial energiya bilan entropiyani bog`laganimizda u absalyut qiymatga ega bo`lmagan muhib bo`lgan jarayon davomida entropiyada ozgarish bo`ladi. Clasyusga asoslanib qachonki Q issiqlik miqdorining qiymati o`zgarmas temperaturada qaytar jarayon uchun unga qo`shilganda sistemaning entropiya S dagi o`zgarishi quyidagicha bo`ladi<sup>1</sup>.
dS=Q/T (12-27)
Bunda T kelvin haroratda (agarda Q issiqlik yo`qolsa Q issiqlik manfiy bo`ladi, ya`ni 413 sahifadagi haqiqiy ishorali yig`indilar orqali 15-14 namunada ko`rganimizdek garchi sistema bir qismining entropiyasi qisqargan bo`lsada boshqa qismining entropiyasi yuqoriroq qiymat orqali o`sganini hamda butun sistemaning o`zgaruvchilari musbat bo`ladi¹.
15-14 namunadagi ilmiy jarayon uchun hisoblangan ilmiy natija tekshirilgan barcha hodisalarga ega bolish uchun opilgan. Shuningdek ajratilgan sistemaning umumiy entropiyasi barcha jarayonlarda o`sishi uchun aniqlanadi. Termodinamikaning iikinchi qoununi navbatdagi entropiyaning atamalarida bayon etilgan: ajratilgan sistemaning entropiyasi hech qachon kamaymaydi. O`sishi yoki bo`lmasa bir xil o`zgarmas qolishi mumkin¹.
Entropiya asosan ideallashgan (qaytar) jarayon uchun faatgina bir xilda bo`ladi. Har qanday jarayon uchun entropiyadagi o`zgazuvchi dS noldan katta bo`ladi:
dS>0 asl jarayon (12-28)
Agar sistema ajratilmaganda sistemaning entropiyadagi o`zgarish va muhitning entropiyasidagi o`zgarishning yig`indisi noldan katta yoki teng bo`ladi. Har qanday tizimning entropiyasi bilan o`z muhitining entropiyasi yig`indisi har qanday tabiiy jarayonning natijasi kabi o`sadi¹.
Garchi koinot bir qismining entropiyasi har qanday tabiiy jarayonda kamayishi mumkin bo`lsada (15-14 namunaga qarang) koinotning bir qancha boshqa qismining entropiyasi har doim yuqoriroq qiymat orqali o`sadi. Shuning uchun butun entropiya har doim o`suvchi<sup>1</sup>.
Garchi biz oxir oqibat termodinamikaning ikkinchi qonuni umumiy tasdiqiga ega b`lsakda, u noodatiy qonun ekanini ko`rish mumkin.u fizikaning boshqa qonunlaridan ya`ni o`ziga xos tengliklar (F=ma) yoki saqlanish qonunlari (energiya va harakat miqdori) dan butkul farq qiladi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni yangi miqdor va enrtopi S ni tanishtiradi biroq bizga uni saqlanishini tushuntirmaydi.Entropiya tabiiy sharoitlarda saqlanmaydi. Entropiya har doim real jarayon vaqtida o`sadi¹.