Termodinamikanin mövzusu

TERMODİNAMİKANIN I QANUNU
Termodinamikanın I qanununun riyazi ifadəsini tapmaq üçün P-v diaqramından qazın genişlənmə prosesinə baxaq. Fərz edək ki, qaz 1 nöqtəsindən 2 nöqtəsinə genişlənib və prosesin hər hansı kiçik ab hissəsində qaza dq qədər istilik verilir. Bu istiliyin müəyyən hissəsi həcmin dv qədər artmasına, müəyyən hissəsi isə temperaturun dT qədər dəyişməsinə sərf olunur.
H əcmi dv qədər dəyişməsi sabit təzyiqdə dl qədər iş görülməsinə səbəb olur:
dl=Pdv
Temperatur dəyişməsi daxili enerjinin dəyişməsinə səbəb olur (dU). Enerjinin itməməsi qanununa əsasən
dq=dU+dl (1)
olar.
(1) ifadəsi açıq proseslər üçün termodniamikanın I qanunudur və aşağıdakı kimidir.
Sistemə verilən istilik miqdarı onun daxili enerjisinin dəyişməsinə və xarici qüvvələrə qarşı görülən işə sərf olunur.
dq=dU+Pdv
q_1-2=U₂ – U­₁+P(v₂ – v₁)
Q=U₂ – U₁+L
Əgər axan sistemlər üçün bu ifadəni yazsaq:
(2)
dl - basqı işi, - kinetik enerjidir.
(2) ifadəsi real sistemlər üçün belə olar:

ENTALPİYA

XIX əsrdə termodinamikaya yemi bir funksiya gətirilib. Bu funksiya i ilə işarə olunub:

i=U+Pv (1)
Əgər entalpiya 1 kq –a aiddirsə , m kq-a aiddirsə coulla ölçülür.
Entalpiya hal parametridir, çünki U – daxili enerji P və v hal parametrləridirlər:
i=(P,v); i=(P,T); i=(v,T)
Əgər (1) ifadəsi məlumdursa, I qanununun entalpiyadan asılı ifadəsini yaza bilərik:
dq=dU+Pdv (2)
olduğundan, (1)-i diferensiallasaq:
di=dU+Pdv+vdP
və
dU=di – Pdv – vdP
ifadəsini (2) – də nəzərə alsaq
dq=di – Pdv – vdP + Pdv
dq=di – vdP (3)
alarıq.
(3) ifadəsi termodinamikanın I qanununun entalpiyadan asılı ifadəsidir. Deməli, verilən istilik miqdarı entalpiyanın dəyişməsi və sərfəli işə sərf olunur.
Əgər P=const olarsa, onda
(4)
olar.
Buradan alınır ki, sabit təzyiqdə sistemə verilən istilik miqdarı yalnız onun entalpiyasının dəyişməsinə sərf olunur.
Əgər (3)-dən q-ni tapsaq:

Entalpiya hal parametri olduğundan:



olar.


İSTİLİK TUTUMU

Hər hansı bir prosesdə iş görülərkən istiliyin müəyyən hissəsi görülən işə sərf olunarsa, digər hissəsi isə sistemin qızmasına, yəni onun temperaturunun dəyişməsinə sərf olunur.

Hər hansı bir istilik prosesində verilən və alınan istilik miqdarının onun temperatur dəyişməsinə olan (sistemin halı çox-çox az dəyişdikdə) nisbətinin limitinə istilik tutumu deyilir. C_x ilə işarə olunur.
(1)
x – prosesin növünü göstərir (x=p, x=v, x=T).

(2)
C_x – in qiyməti (–, +) aralığında dəyişir. C_x(–, +)
Texnikada çox vaxt kütlə, həcm və mol istilik tutumlarından istifadə olunur.
m – kq-a aid olan istilik tutumu kütlə istilik tutumu adldnır: C_x .
Həcm istilik tutumu normal şəraitdə 1 m³ qazın istilik tutumudur: C_x .
Mol istilik tutumu: C_x .
Bunlar arasında açağıdakı əlaqə var:
(3)