9-MAVZU: OCHIQ TIZIMLAR TERMODINAMIKASI ASOSLARI
(amaliy, 4 soat)
Ma’lumki, termodinamikaning birinchi qonuni yopiq sistemalarda
energiyaning aylanish va saqlanish qonuni bo’lib, materiyaning aba diyligini hamda
uning yo’qolmasligini ifodalaydi. Ikkinchi qonuni
esa berk sistemalarda
entropiya(tartibsizlik)ning uzluksiz ravishda oshib borishini anglatib,
quyidagicha
ifodalanadi:
T
Q
S
(1)
bu yerda
Q
- sistemaga
berilgan issiqlik miqdori, T – esa absolyut
temperatura.
Entropiya qonuni 1865 yilda
Klauzius tomonidan ochildi, keyinchalik bu
qonunga Bolstman statistik ma’no berdi. Unga ko’ra, “sistemaning
entropiyasi
ehtimolligi kichik bo’lgan holatdan entropiyasi yuqori bo’lgan holatga o’tishga
intiladi”.
Bu qonun uzoq yillar davomida fizikaviy, kimyoviy, biologik, kosmologik va
boshqa bir qator masalalarni yechishda katta ahamiyatga ega bo’ldi. Lekin, o’z
davrida bu qonunning biosfera kabi ochiq va chegaralanmagan tizimlar uchun
qo’llash ba’zida noto’g’ri xulosalarga olib keldi. Bunga misol qilib “koinotning
issiqlik o’limi” haqidagi qarashlarni aytish mumkin. Lekin, hozirgi zamon fizikasiga
binoan koinot ochiq tizimdir va
sistema xususiyatlariga qarab, uning entropiyasi
oshishi yoki kamayishi mumkin. Bundan entropiya qonuni tabiatdagi jarayonlarni
tushuntira olmaydi, degan xulosaga kelmaslik lozim.
Faqatgina, yopiq sistemalar
uchun yaratilgan entropiya qonuniga tegishli o’zgartirishlar kiritgan holda uni ochiq
sistemalarga tadbiq etish kerak.
Ma’lumki klassik mexanika qonunlari XX asr boshlariga kelib yorug’lik
tezligiga yaqin tezliklarda harakatlanuvchi zarralar, o’lchamlari va massalari juda
kichik bo’lgan mikroskopik jismlarning harakatini
tushuntira olmaganligi uchun,
relyativistik mexanika hamda kvant mexanikasining yaratilishiga olib keldi.
Natijada klassik mexanika qonunlari zamonaviy mexanika qonunlarining xususiy
holiga aylanib qoldi.
Klassik termodinamika qonunlari ham ochiq va statsionar (xususan biologik)
tizimlarda boradigan muhim termodinamik jarayonlarni tushuntira olmaganligi
sababli, nomuvozanat tizimlar termodinamikasining yaratilishiga sabab bo’ldi. O’z-
o’zidan
klassik
termodinamika
qonunlari
nomuvozanat
tizimlar
termodinamikasining xususiy holiga aylanib qoldi. Quyidagi jadvalda klassik
mexanika va termodinamikaning qo’llanish chegaralari keltirilgan.(1-jadval) .