1 – mavzu: asosiy termodinamik holat parametrlari. Nazariy ma’lumotlar

• 1 – MAVZU: ASOSIY TERMODINAMIK HOLAT PARAMETRLARI. NAZARIY MA’LUMOTLAR
• Termodinamik sistemaning fizikaviy holatini aniqlab beruvchi fizik kattaliklar holat parametrlari deb ataladi. Agar sistemaning termodinamik muvozanati buzilsa, ya‘ni issiqlik keltirilsa yoki olib ketilsa, gaz siqilsa yoki unga kengayish uchun imkon berilsa, u holda ko’rib chiqilayotgan sistemaning ba‘zi yoki barcha parametrlari o’z qiymatini o’zgartiradi.
• Holat parametrlaridan eng qulayi va shuning uchun ham eng ko‘p tarqalgani jismning absolyut harorat, absolyut bosim va solishtirma hajm (yoki zichligi) dir.

• Harorat. Harorat deb jismni isiganlik darajasini aniqlovchi kattalikka aytiladi. Molekulyar-kinetik nazariyaga asosan jismning isiganlik darajasi (harorati) shu jism molekulalar harakatining tezligiga bog‘liq. Jismga issiqlik berilsa, molekulalarning xarakat tezligi ortadi. Bunda jism qiziydi, ya’ni uning harorati ko‘tariladi. Issiqlik olib ketilsa, molekulalarning xarakat tezligi kamaya boshlaydi, ya’ni jism soviydi. Uning harorati pasayadi.
• Shunday qilib, shu jismning (gazning) harorati gaz molekularining o‘rtacha kinetik energiyasining o‘lchovi hisoblanadi. Shu nuqtai nazardan qaraganda harorat energiya birligida o‘rganishi kerak. Lekin texnikada bu usul noqulay hisoblanadi.

• Termodinamikaviy tadqiqotlarda 1848-yilda buyuk ingliz fizik olimi Kelvin taklif etgan shkaladan foydalaniladi. Kelvin shkalasining noli sifatida ideal gaz molekulalarining harakati to‘xtaydigan harorat qabul qilingan. Bu harorat – absolyut nol deyiladi. Selsiy shkalasi bo‘yicha absolyut nol – 273,15 С ga teng bo‘ladi. Kelvin shkalasi bo‘yicha hisoblangan harorat hamisha musbat bo‘ladi. U absolyut harorat deyiladi va «Т» bilan belgilanadi.
• Amalda ko‘proq Selsiy shkalasidan ham foydalaniladi. Bu shkalaning sanoq boshi qilib suvning uchlamchi nuqtasi qabul qilingan (aniqrog‘i 0,01 С yoki 273,16 K).

• 2. Boshqa muxim holat parametri - absolyut bosimdir. U jism sirtiga normal bo’yicha ta’sir etuvchi va bu sirtning yuza birligiga nisbatan olingan kuchdan iborat.
• Bosim - Sirtning yuza birligiga normal bo‘yicha ta’sir etuvchi kuchga bosim deyiladi, ya’ni
• (1.2)
• bunda P– bosim; F – kuch; S – yuza. Bosim SI sistemasida N/m2 da o‘lchanadi.
• 1N/m2 bosim «Paskal» deb yuritiladi. 1 Paskal kichik kattalik bo’lganligi sababli texnikada bosimlarni o‘lchashda kPa (103 Pa), MPa (106 Pa) lardan foydalaniladi. Bosimni o‘lchashda yana bar, texnikaviy atmosfera (1 kg∙k/sm2), millimetr suv yoki simob ustuni ham ishlatiladi.

• Ular orasidagi tafovutlar quyidagicha:
• Ko‘p jarayonlar atmosfera bosimi (barometrik) dan katta bosimlarda sodir bo‘ladi (bug‘ qozonida bug‘ning bosimi). Bu bosimlar farqiga ortiqcha bosim yoki manometrik bosim deb ataladi.
• Manometrik va atmosfera bosimlarining yig‘indisiga absolyut (mutloq) bosim deyiladi:
• Рabs = Роrt + Раtm (1.3)

• Manometrik va atmosfera bosimlarining yig‘indisiga absolyut (mutloq) bosim deyiladi:
• Рabs = Роrt + Раtm (1.3)
• Manometrik yoki ortiqcha bosim quyidagiga teng bo‘ladi:
• Agar biror idishdagi gazning bosimi atmosfera bosimidan kichik bo‘lsa (Раbs<Раtm),
• Раbs = Раtm – Рvak (1.5)
• bu yerda Рvak – siyraklashish, vakuum bosim.
• Ortiqcha bosim va vakuum bosim holat parametri xisoblanmaydi, chunki ular bir xil absolyut bosimda atmosfera bosimiga bog‘liq ravishda turli xil qiymatlarga ega bo‘lishi mumkin. Shuning uchun faqat absolyut bosim moddaning asosiy holat parametri hisoblanadi.

• Роrt = Раbs – Раtm =

• (1.4)

• 3. Solishtirma hajm. Solishtirma hajm deb, jism egallagan hajmining massasiga nisbatiga teng bo‘lgan kattalikka aytiladi:
• (1.6)

• 1-masala. 1 m3 metan gazining massasi 0,7 kg ga teng. Solishtirma hajmi va zichligini aniqlang?

• 2-masala. Havoning bosimi 760 mm. simob ustuniga, azotning parsial bosimi 598,2 mm.simob ustuniga teng bo’lsa, havodagi kislorodning partsial bosimini aniqlang?

• 3-masala. 0 ᴼC dagi havoning bosimi simobli barometr bo’yicha 770 mm ga teng bo’lsa, ushbu bosimni bar va Pa larda ifodalang?

• 4-masala. Agar misli manometrning ko’rsatgichi P = 305 mm.sim.ust., bosim barometr orqali Pbar =745 mm.sim.ust.ga teng bo’lsa u holda idishdagi gazning mutlaq bosimini aniqlang?

• 5-masala. Agar bug’ qozoniga o’rnatilgan manometr ko’rsatkichi P=1,3 bar, atmosfera bosimi t = 25 ᴼC da simobli barometr ko’rsatkichi bo’yicha Patm=680 mm.sim.ust ga teng bo’lsa, bug’ qozoning absolyut bosimi aniqlansin?

• 2-Амалий машғулот: Holat tenglamasi.
• Nazariy ma’lumotlar.
• Ma’lumki, har qanday moddaning molеkulalari bir-birlari bilan doimiy ta’sirlashib, muntazam harakat qilib turadilar. Idеal gaz dеb molеkulalari o’zaro to’qnashmaydigan gazga aytiladi. Idеal gazning holat tеnglamasini kеltirib chiqarish uchun Boyl-Mariot va Gеy-Lyusaak va Sharl qonunlaridan foydalanamiz.
• 1662 yilda R. Boyl, 1676 yilda esa undan mustaqil holda E. Mariott o‘zgarmas temperaturada gaz bosiminnng uning hajmiga ko‘paytmasi o‘zgarmas, ya’ni izotermik jarayonda gazning kengayishi yoki siqilishi

• Izotermik jarayon. XVII-XIX asrlarda atmosfera bosimiga yaqin bosimlarda gazlar o’zining qanday tutishini tekshirgan tadqiqotchilar emperik yo’l bilan bir qancha muxim qonuniyatlarni ochdilar.

• Normal sharoitda har qanday gazning 1 kmoli 22,4 m3 ga teng hajmni egallaydi