• Ichki enеrgiya. • Tеrmodinamikaning 1 – qonuni. • Entalpiya
Download 84.88 Kb. Pdf ko'rish
|
3-ma’ruza: Termodinamikaning birinchi va ikkinchi qonunlari • Kengayish ishi. • Issiqlik. • Ichki enеrgiya. • Tеrmodinamikaning 1 – qonuni. • Entalpiya. • Entropiya • Termodinamika ikkinchi qonunining umumiy formulirovkasi • To‘g‘ri va teskari Karno sikllari
ISSIQLIK VA ISH. Energiya turlari Protsess funksiyasi Issiqlik Ish Holat
funksiyasi Ichki
energiya Entalpiya Entropiya
ENERGIYaNING SAQLANISH VA AYLANISH QONUNI ICHKI ENERGIYa (4) bu yerda: U kin
- molekulalarning ichki kinetik energiyasi; U pot - molekulalarning ichki potentsial energiyasi; U o - integrallash doimiysi. Jismning to’liq ichki energiyasi U (J), solishtirma ichki energiyasi (J/kg) bilan belgilanadi. Ichki energiya qiymati jismning massasiga bog’liq. SHuning uchun sistema ichki energiyasi sistema har qaysi qismlarining ichki energiyalari yig’indisiga teng bo’ladi:
(5) ISHNING ANALITIK IFODASI 1- расм .
S P F
P
1 2
P 1
4
3
1
d l
4 3
2 - расм. Hajm o’zgarishi bilan bosim ham o’zgaradigan termodinamikaviy protsessda (2-rasm) 1-2 egri chiziq ostidagi yuza solishtirma ish miqdorini ifodalaydi. 1-2 egri chiziqda gazning kengayishida hajmi cheksiz kichik ga
o’zgaradigan elementar protsess ajratamiz. U holda hajm qiymatga o’zgarganda gazning kengayishida bajarilgan ish dl (10) ifodaga ko’ra quyidagiga teng bo’ladi: dl=pdv (11) TERMODINAMIKA BIRINCHI QONUNINING TENGLAMASI
R A
q d a v d V
4-расм.
Termodinamikaning birinchi bosh qonuni issiqlik - harakat muhim o’rin tutadigan sistemalar uchun energiyaning saqlanish va aylanish qonunining tatbiqidir. Agar 1 kg ishchi jism AV-termodinamik protsessni amalga oshirib (4-rasm), a-v elementar uchastkada cheksiz kichik energiyani-dq issiqlik miqdori shaklida uzatsa, uning temperaturasi va hajmi mos ravishda cheksiz kichik miqdor dT va dV ga o’zgaradi. Issiqlik Ichki energiya Ish
ENTALPIYA ENTROPIYA T q 1-2
a
b q 2-1
2 dS 4 3 S
5-rasm. б
Termodinamika ikkinchi qonunining mohiyati
Bunga teskari bo’lgan protsess, yaьni issiqlikni ishga aylanishi o’z-o’zidan sodir bo’lmaydi. Issiqlik faqat davriy protsess amalga oshiriladigan qurilmalar uch elementdan-isitgich, ishchi jism va sovitkichdan iborat bo’lib, issiq va soviq manbalar orasida temperaturalar farqi bo’lgan paytdagina ishga aylanishi mumkin. Sadi Karno 1824 yilda bug’ mashinasining ishini o’rganib, faqat temperaturalar farqi bo’lgandagina issiqlikdan mexanikaviy ish olish uchun foydalanish mumkinligini aniqladi. Termodinamikaning ikkinchi qonunini umumiy ko’rinishda quyidagicha ta’riflash mumkin: o’z-o’zidan sodir bo’ladigan har qanday protsess qaytmas protsessdir. To’g’ri va teskari yo’nalishlarda o’tkazilganda sistema dastlabki holatiga qaytmaydigan protsesslar qaytmas protsess deb ataladi . Ikkinchi qonunning barcha boshqa ta’riflari bu umumiy ta’rifning xususiy hollaridan iborat.
Termodinamika ikkinchi qonuni ta’riflari R.Klauzius ta’rifi: issiqlik kamroq qizigan jismdan ko’proq qizigvn jismga tashqi ish sarflamay turib o’z – o’zini o’ta olmaydi V.Tomson ta’rifi: dvigatelga keltirilgan issiqlikning hammasini butunlay ishga aylantirib bo’lmaydi, bu issiqlikning bir qismi temperaturasi pastroq bo’lgan tashqi jismlarga o’tadi M.Plank ta’rifi: Barcha ishi bironta yukni ko’tarish va issiqlik manbaini sovutishdan iborat bo’lgan davriy ishlaydigan mashina qurib bo’lmaydi
(a-расм).
(б-расм). P P t 1 t 1
Q 1 Q 1
в в' 1
1' 2' L c с' с' Q 2 Q 2 t 2
t 2 L > 0 L< 0 l d l' d V V 6-rasm. Issiqlik mashinalari tsikllari: a-issiqlik dvigatellari; b-sovitish mashinalari. Karno sikli (a-расм).
(б-расм). P P t 1 t 1
Q 1 Q 1
в в' 1
1' 2' L c с' с' Q 2 Q 2 t 2
t 2 L > 0 L< 0 l d l' d V V 6-rasm. Issiqlik mashinalari tsikllari: a-issiqlik dvigatellari; b-sovitish mashinalari. Karno tsiklining termik f. i. k. quyidagicha aniqlanadi.
η
1 2 1 2 1 Q Q 1 Q Q Q ifodaga ko’ra: ) ( ) ( 4 3 2 2 1 2 1 1 S S T Q va S S T Q
Aylanma protsessda 0 S bo’lganligi uchun: va S S S S S 4 3 1 2
1 2 1 2 1 2 1 1 1
T S T S T Q Q t
(5.3) ifodadan ko’rinib turibdiki, Karno tsiklining termik f.i.k. ishchi jismning xosslariga bog’liq bo’lmasdan, balki faqat issiq va soviq manbalarning absolyut temperaturalari T 1 va T
2 ning
qiymatlari bilan aniqlanadi. Bu temperaturalar farqi qanchalik katta bo’lsa, ya’ni T 1 ortishi va T 2
kamayishi bilan Karno tsiklining termik f.i.k. kattalashadi. Karno tsiklining termik f.i.k. doimo birdan kichik bo’ladi, chunki (5.3) ifodaga ko’ra T 2
/T 1 =0 ya’ni T 2 =0 yoki T 1 =
bo’lgandagina birga teng bo’lishi mumkin edi, ideal tsiklda ham bunday temperatura hosil qilib bo’lmaydi. Issiqlik dvigatellarida sovitkich temperaturasi bu atrof- muhit temperaturasi ; 310 260 2
T issiq manba temperaturasi bug’-kuch qurilmalarida K T 850
800 1 , ichki yonuv dvigatellarida esa yonish mahsulotlari temperaturasi K T 2500
1 atrofida bo’ladi. Termodinamika ikkinchi qonunining matematik ifodasi Download 84.88 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling