1-amaliy mashg'ulot

Muvozanat qonunlari

Muvozanat qonunlari taxlil etilayotgan texnologik jarayon yo’nalishi va uni harakatlantiruvchi kuch qiymatini aniqlash uchun qo’llaniladi.

Muvozanat holatidagi sistemani tavsiflovchi parametrlar (masalan, harorat, bosim) qiymatlari uning barcha qismlarida vaqt bo’yicha o’zgarmas bo’ladi. Ammo texnologik jarayonning asosiy maqsadi - ushbu jarayonda qatnashuvchi moddalarning makroskopik xususiyatlarini (agregat holati, tarkibi, harorati va bosimi kabi parametrlarni) oldindan belgilangan yo’nalishda o’zgartirishdan, ya’ni sistemani muvozanatdan chiqarishdan iboratdir. Buning uchun sistemaga biron-bir tashqi kuch ta`sir ettiriladi, masalan, issiqlik ta`siri, mexaniq kuch yoki bosim ta`sirida aralashtirish. Bunday tashqi ta`sir ostida substantsiyalar (energiya, massa, impul's) o’tkazish jarayoni kuzatiladi. Sistemaning dinamik (o’zgaruvchan) muvozanati uning chegaraviy holatini tavsiflaydi. Sistemaning chegaraviy holatlarida, uning muvozanat holatidagidek, substantsiya o’tkazish kuzatilmaydi.

SHunday qilib, muvozanatdagi yopiq sistemaning holati uning ichki sharoitlari bilangina tavsiflanadi. SHu sababdan harorat t va bosim P gradiyentlari va ular ta`sirida yuzaga keluvchi oqimlar harakati nolga teng bo’ladi:

dt = 0, dP = 0, dk = 0 , (1-13)
bu yerda k - harakatlantiruvchi kuch (masalan, kimyoviy potentsial).
SHunday qilib, dt=0, dP=0, dk=0, dS=0 tenglamalari har qanday kimyoviy texnologik sistemaning muvozanat shartlarini belgilaydi.

Fazalar qoidasi. "Faza" tushunchasi kimyoviy tarkibi va fizikaviy xossalari bo’yicha bir jinsli bo’lgan moddaning termodinamik sistemadagi miqdorini bildiradi. Fazalar gaz, suyuqlik va qattik jism holatida bo’ladi. Odatda faza bir yoki bir nechа komponentdan iborat bo’ladi. Sistema tarkibida biron bir fazani xosil bo’lishi yoki sistemadagi mavjud fazalarning o’zaro muvozanati aniq sharoitlardagina mumkin bo’ladi. Bu sharoitlarning o’zgarishi tufayli sistemaning muvozanat holati buziladi. Natijada fazalarning siljishi yoki moddaning bir fazadan ikkinchisiga o’tishi kuzatiladi.

Fazalarning o’zaro muvozanati fazalar qoidasi (Gibbsning fazalar muvozanati qonuni) bilan aniqlanadi
С + F = К + n , (1-14)
bu yerda C - erkinlik darajasi soni; F - sistemadagi fazalar soni; K - sistemaning komponentlari soni; n- sistemaning muvozanat holatiga ta`sir etuvchi tashqi omillar (kuchlar) soni.
Erkinlik darajasi soni - sistemaning muvozanat holatini saqlagan holda, uning ishchi parametrlarini bir-biridan bog’liq bo’lmagan holda o’zgartirilishi mumkin bo’lgan sonini ko’rsatadi.

Massa o’tkazish jarayonlari uchun n = 2, chunki jarayon muvozanatiga ikkita tashqi omil - harorat va bosim o’z ta`sirini ko’rsatadi. Bu holda fazalar qoidasining ifodasi quyidagi ko’rinishda bo’ladi

C + F = K + 2 (1-15)
yoki sistemaning erkinlik darajasi
C = K - F + 2 (1-16)
shaklida ifodalanadi.
Oxirgi (1-16) tenglamaga asosan, fazalar qoidasi sistemaning fazaviy muvozanat holatini saqlagan holda o’zgartirilishi mumkin bo’lgan parametrlar sonini aniqlashga imkon beradi.

Fazalar qoidasi (umumiy holda, muvozanat qonunlari) fizikaviy, kimyoviy, biologik va boshqa sistemalarga ham taalluqlidir. Ammo muvozanat qonunlari turli sistemalarda turlicha namoyon bo’ladi.