Qaytar jarayonlar uchun termodinamika 2-qonuni

Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Karno sikli. Issiqlik mashinasining maksimal foydali ish koeffitsiyenti. Termodinamikaning uchinchi qonuni.

Reja;

• Termodinamika ikkinchi qonuning ta’riflari
• Karno sikli.
• Issiqlik mashinasining maksimal foydali ish koeffitsiyenti.
• Termodinamikaning uchinchi qonuni.

Termodinamika 2-qonuni

• 1.Issiqlik hech qachon sovuq jismdan issiq jismga o’z-o’zidan o’tmaydi(R.Klauzius 1850y).
• 2.Ikkinchi turdagi abadiy dvigatel yasash mumkin emas(V.Ostvald).
• 3.Hech bir qurilma o’zi bilan bir xil energetik darajadagi sistemadan issiqlik olib ish bajara olmaydi.
• 4.Issiqlik idishning sovishi hisobidan mexanik ish bajara oladigan davriy ravishda ishlaydigan mashina qurib bo’lmaydi(Kelvin Plank).
• 5.Har qanday izolyatsiyalangan sistemada vaqt o’tishi bilan tartibsizlik darajasi ortib boradi.

Termodinamika 2-qonuni

• Termodinamika ikkinchi qonunining dastlabki kashfiyotchisi S.Karno bo’lib hisoblanadi.U issiqlikning ishga aylanish sharoitlarini o’rganib(1824y) shunday xulosaga keldi:Issiqlik mashinalarida manbadan olingan issiqlik miqdori to’la-to’kis ishga aylanmaydi.Uning bir qismi sovutgichga beriladi.
• Agar manbadan olingan issiqlikni Q1 bilan, sovutgichga berilgan issiqlikni Q2 bilan belgilasak, ular orasidagi farq Q1-Q2 ish (A) ga aylangan issiqlik miqdori bo’ladi. Mashinaning foydali ish koeffisienti quyidagi tenglama orqali ifodalasak bo’ladi: n=Q1-Q2/Q1=A/Q1

Karno sikli. Kamo sikli ikkita izotermik va ikkita adiabatik jarayonlardan tashkil topgan. 1 — 2 jarayonda ideal gaz isitkich olingan issiqlik miqdori (Q1,) hisobiga izotermik kengayib, ish bajaradi. T= const bo'lganidan gazning ichki energiyasi o'zgarmaydi.

• Karno sikli. Kamo sikli ikkita izotermik va ikkita adiabatik jarayonlardan tashkil topgan. 1 — 2 jarayonda ideal gaz isitkich olingan issiqlik miqdori (Q1,) hisobiga izotermik kengayib, ish bajaradi. T= const bo'lganidan gazning ichki energiyasi o'zgarmaydi.
• 2,3 jarayonda gaz adiabatik kengayib, ichki energiyasi hisobiga ish bajaradi. Chunki bu jarayonda gaz issiqlik miqdori olmaydi. 3—4 izotermik siqilishda ajraladigan barcha Q2 issiqlik miqdori sovitgichga uzatilib, ichki energiya o'zgarmaydi.
• 4— 1 adiabatik siqilishda bajangan ish gaz ichki energiyasining ortishiga sarflanadi. Shunday qilib, ideal gaz o'zining dastlabki holatiga qaytadi va ichki energiyasini tilklaydi. Sikl davomida ideal gaz isitkichdan Q1 issiqlik miqdorini oladi va sovitgichga Q2 issiqlik miqdori beradi. Termodinamikaning birinchi qonuniga muvofiq, (Q1 — Q2 issiqlik miqdori ish bajarishga sarflanadi va sikl o'rab turgan yuzaga teng.

Karno sikli. Karno sikli ikkita izotermik va ikkita adiabatik jarayon-lardan tashkil topgan

Karno sikli. Karno sikli ikkita izotermik va ikkita adiabatik jarayon-lardan tashkil topgan

Shuningdek, Karno siklining FIK ni isitkichning T1 va sovitgichnii T2 temperaturalari orqali
ham ifodalash mumkin:
Issiqlik mashinasining foydali ish koeffitsiyenti. Issiqlik mashinasining yoki Karno siklining foydali ish koeffitsiyenti (FIK) deb quyidagi kattalikka aytiladi:

Termodinamikaning uchinchi qonuni muvozanatdagi yopiq termodinamik tizimning entropiyasi minimal va doimiy bo'lishga intilishini, chunki uning harorati 0 kelvinga yaqinlashishini ta'kidlaydi. Ushbu entropiya qiymati tizim o'zgaruvchilaridan (bosim yoki qo'llaniladigan magnit maydon va boshqalar) bog'liq bo'lmaydi. Nima sodir bo'ladi, chunki harorat 0 K ga yaqinlashganda, tizimdagi jarayonlar to'xtaydi va entropiya ichki qo'zg'alishning o'lchovi bo'lib, u albatta tushadi.

Muvozanat konstantasining qiymatini nazariy xisoblashda va boshka ba’zi bir hisoblashlarda termodinamikaviy funktsiyalarning [entalpiya (H), entropiya (S), Gibbs funksiyasi (G), ichki energiya (U) va Gelmgols funktsiyasi (Ђ)] mutlaq qiymatini bilish kerak bo’ladi. Bu qonunlardan foydalanib termodinamikaviy funksiyalarining mutlaq qiymatini hisoblab topish mumkin emas. Termodinamikaning uchinchi qonuni (va postulatlari) dan foydalanib termodinamikaviy funksiyalarning mutlaq qiymatlarini topish mumkin bo’ladi. Masalan, entalpiya (H) va entropiya (S) funksiyalarning mutlaq qiymatini quyidagicha tasavvur qilish mumkin.

Funksiyalarning ma‘lum temperaturadagi qiymatini topish uchun ularning boshqa bir temperaturadagi qiymatini bilish kerak. Bu esa noqulay bo’lib, har doim integrallarni yechishga imkon beravermaydi. Agar bu integrallarda integralning pastki chegarasi T = O (mutlaq nol) bo’lsa, integrallash konstantasi shu funksiyaning T = O dagi qiymati bo’lib, u turg’un son bo’lar edi. Funksiyaning T = O dagi qiymatini bilish yuqorida bayon etilgan noqulaylikdan qutqarar edi.

E’TIBORINGIZ UCHUN RAHMAT