1. Fanning maqsad va vazifasi. Termodinamik tizim va ishchi jism. Holat parametrlari


Download 273.71 Kb.
Sana27.02.2020
Hajmi273.71 Kb.

1-mavzu. Fanning maqsad va vazifasi. Termodinamik tizim va ishchi jism. Holat parametrlari. Asosiy gaz qonunlari.

Reja:

1. Fanning maqsad va vazifasi. Termodinamik tizim va ishchi jism.

2.Holat parametrlari.

3.Asosiy gaz qonunlari.

Fanning maqsad va vazifasi.

  • Fanning maqsad va vazifasi.
  • «Issiqlik texnikasi» fanining vazifasi fanni o'rganish jarayonida, talabalarda mutahasislik faoliyati va mutahasis sifatida o'sishi va o'z ustida ishlashi uchun talab qilinadigan bilim, o‘quv va ko'nikma hosil qilishdir. Dastur tuzishda yo'nalish bo'yicha bakalavrlar tayyorlashda ishtirok etayotgan ko'plab oliy o‘quv yurtlarining tegishli kafedralari tajribalari, hamda rivojlangan mamlakatlar oliy o‘quv yurtlarida «Issiqlik texnikasi» fanidan qo'llanib kelingan dasturlar o'rganib chiqilgan va bakalavrlarga qo'yilgan talablar asos qilib olingan.

Termodinamika va uning uslubi

  • Termodinamika va uning uslubi
  • Termodinamika–energiyaning aylanish (o‘zgarish) qonuniyatlari haqidagi fandir.
  • Termodinamikaga XIX asrda asos solingan edi. Bu davrda issiqlik dvigatellarining taraqqiyoti tufayli issiqlikning ishga aylanish qonuniyatlarini o‘rganish zaruriyati tug‘ildi.
  • Termodinamika turli fizikaviy va kimyoviy jarayonlarning u yoki bu tizimlarda qaysi yo‘nalishda sodir bo‘lishini aniqlashga imkon beradi.
  • Termodinamikaning tuzilish printsipi juda sodda. Termodinamika asosiga tajriba yo‘li bilan aniqlangan ikkita asosiy qonun qo‘yilgan.
  • Termodinamikaning birinchi qonuni energiya aylanish jarayonlarining miqdoriy tomonini tavsiflaydi, ikkinchi qonuni esa fizikaviy tizimlarda sodir bo‘ladigan jarayonlarning sifat tomonini (yo‘nalganligini) belgilaydi. Faqat shu ikkita qonundan foydalanib, qat’iy deduktsiya uslubi yordamida termodinamikaning barcha asosiy xulosalarini chiqarish mumkin.

Holat parametrlari

  • Holat parametrlari
  • Moddalar, odatda, quyidagi uchta asosiy holatning bittasida bo‘ladi: gaz, suyuqlik va qattiq jism ko‘rinishida. Plazma deb ataluvchi ionlangan gazni ba’zan moddaning to‘rtinchi holatidan iborat deb hisoblaydilar.
  • Bitta jismni o‘zi turli sharoitlarda turli holatlarda bo‘lishi mumkinligi muqarrardir. Tekshirilayotgan jism berilgan o‘zgarmas sharoitlarda har doim bitta holatdagina bo‘ladi, masalan, suv atmosfera bosimi va 200S temperaturada faqat bug‘ ko‘rinishida bo‘ladi.
  • Tekshirilayotgan modda holatini aniqlash uchun modda holatining holat parametrlari deb yuritiladigan qulay tavsifnomalari kiritiladi. Moddaning xossasi intensiv va ekstensiv bo‘lishi mumkin. Tizimdagi modda miqdoriga bog‘liq bo‘lmagan xossalar intensiv xossalar deb aytiladi (bosim, temperatura va boshqalar).

Modda miqdoriga bog‘liq bo‘lgan xossalar ekstensiv xossalar deb aytiladi. Solishtirma, ya’ni modda miqdori birligiga nisbatan olingan ekstensiv xossalar intensiv xossalar ma’nosiga ega bo‘lib qoladi. Masalan, solishtirma hajm, solishtirma issiqlik sig‘imi va shunga o‘xshashlar intensiv xossalar sifatida tekshiriladi.

  • Modda miqdoriga bog‘liq bo‘lgan xossalar ekstensiv xossalar deb aytiladi. Solishtirma, ya’ni modda miqdori birligiga nisbatan olingan ekstensiv xossalar intensiv xossalar ma’nosiga ega bo‘lib qoladi. Masalan, solishtirma hajm, solishtirma issiqlik sig‘imi va shunga o‘xshashlar intensiv xossalar sifatida tekshiriladi.
  • Termodinamikaviy tizimlarning holatini belgilovchi intensiv xossalar tizim holatining termodinamikaviy parametrlari deb aytiladi. Holat parametrlaridan eng ko‘p tarqalgani jismning absolyut temperaturasi, absolyut bosimi va solishtirma hajmidir.

Temperatura

  • Temperatura
  • Eng muhim parametrlardan biri absolyut temperaturadir. Temperatura jismning issiqlik holatini tavsiflaydi. Issiqlikning faqat ko‘proq qizdirilgan jismdan kamroq qizdirilgan jismgagina, ya’ni yuqori temperaturali jismdan past temperaturali jismga o‘tishi tajribadan juda yaxshi ma’lum. Shunday qilib, jismlar temperaturasi bu jismlar orasida issiqlikning o‘z-o‘zidan o‘tishi mumkin bo‘lgan yo‘nalishni aniqlaydi.
  • Temperatura, masalan, termometrlar yordamida o‘lchanadi. Temperaturani o‘lchash uchun foydalaniladigan har qanday asbob qat’iy belgilangan temperatura shkalasiga muvofiq graduslarga bo‘lingan bo‘lishi kerak.
  • Hozir turli temperatura shkalalari – Selsiy, Farangeyt, Reomyur va Renkin shkalalaridan foydalaniladi.

Termodinamikaviy tadqiqotlarda 1848 yilda buyuk ingliz olimi Kelvin taklif etgan shkaladan foydalaniladi. Kelvin shkalasining noli sifatida ideal gaz molekulalarining tartibsiz harakati to‘xtaydigan temperatura qabul qilingan: bu temperatura absolyut nolp deyiladi. Absolyut nolp Selpsiy shkalasi bo‘yicha – 273,15S temperaturaga muvofiq keladi. Kelvin shkalasi bo‘yicha hisoblanadigan temperatura doimo musbat bo‘ladi. U absolyut temperatura yoki Kelvin bo‘yicha temperatura deyiladi va K bilan belgilanadi.

  • Termodinamikaviy tadqiqotlarda 1848 yilda buyuk ingliz olimi Kelvin taklif etgan shkaladan foydalaniladi. Kelvin shkalasining noli sifatida ideal gaz molekulalarining tartibsiz harakati to‘xtaydigan temperatura qabul qilingan: bu temperatura absolyut nolp deyiladi. Absolyut nolp Selpsiy shkalasi bo‘yicha – 273,15S temperaturaga muvofiq keladi. Kelvin shkalasi bo‘yicha hisoblanadigan temperatura doimo musbat bo‘ladi. U absolyut temperatura yoki Kelvin bo‘yicha temperatura deyiladi va K bilan belgilanadi.
  • Absolyut shkala bo‘yicha olingan temperatura bilan Selsiy shkalasi (tS) bo‘yicha olingan temperatura orasidagi bog‘lanish quyidagi formula bo‘yicha aniqlanadi:
  •  
  • T K =273,15+tS.

Absolyut bosim

  • Absolyut bosim
  • U jism sirtiga normal bo‘yicha ta’sir etuvchi va bu sirtning yuza birligiga nisbatan olingan kuchdan iborat. Bosimni o‘lchash uchun turli birliklar: Paskal (Pa), bar, atmosfera (1 kg/sm2), suv yoki simob ustuni millimetri ishlatiladi.
  • Hajm
  • Moddaning solishtirma hajmi moddaning zichlik birligi egallagan hajmdan iborat. Solishtirma hajm jism massasi m va uning hajmi V bilan quyidagi nisbat bilan bog‘langan.
  • ѵ=V/m (1.1)
  • Moddaning solishtirma hajmi, odatda, m3/kg yoki sm3/gr hisobida o‘lchanadi.

Zichlik

  • Zichlik
  • ρ=m/V=1/ѵ (1.2)

  •  
  • odatda, kg/m3 yoki g/sm3 hisobida o‘lchanadi.
  • Sof moddaning har qanday uchta holat parametri ( P, va T) o‘zaro bir qiymat bilan bog‘langan. Bu moddalarni o‘zaro bog‘laydigan tenglama ayni moddaning holat tenglamasi deb aytiladi va uni quyidagi ko‘rinishda ifodalash mumkin.
  •  
  • F(P, ѵ ,T)=0 (1.3)
  •  
  • Holat parametrlari orasidagi bog‘lanishni P,v va T koordinatalar tizimida termodinamikaviy yuza ko‘rinishida tasvirlash mumkin.
  • Koordinatalarning bunday turi, odatda moddalarning holat diagrammasi deb aytiladi.

Ideal gaz. Ideal gaz qonunlari

  • Ideal gaz. Ideal gaz qonunlari
  • XVII – XIX asrlarda atmosfera bosimiga yaqin bosimlarda gazlar o‘zini qanday tutishini tekshirgan tadqiqotchilar emperik yo‘l bilan bir qancha muhim qonuniyatlarni ochdilar.
  • Boyl–Mariott qonnui: o‘zgarmas temperaturada gazning berilgan massasi uchun absolyut bosimning hajmga ko‘paytmasi o‘zgarmas kattalikdir.
  • P =const (1.4)

1 mol gaz uchun holat tenglamasi. 

  • 1 mol gaz uchun holat tenglamasi. 
  • Gaz holati tenglamasining uchinchi shakli bir mol uchun yoziladi. Shuni eslatib o‘tamizki, gazning molekulyar og‘irligiga son jixatdan teng bo‘lgan kilogrammlar miqdori mol, boshqacha aytganda kilogramm-molekula deyiladi yoki kilomol deb aytiladi. Masalan kislorod (O2) kilomoli 32 kg ga, karbonat angidrid (CO2) kilomoli 44 kg ga teng va hokazo.
  • Avagadro qonuniga ko‘ra bir xil temperatura va bosimdagi turli gazlarning teng hajmlarida molekulalar soni bir xil bo‘ladi.
  • Bu ta’rifga asoslanib, bir xil temperatura va bosimlarda olingan turli gaz mollarining hajmi o‘zaro teng deb xulosa chiqarish mumkin. Agar –gazning solishtirma hajmi, –gazning molekulyar massasi bo‘lsa, u holda molyar hajmi  ga teng. Ideal gazlar uchun:
  • ѵ =const (1.12)

Etiboringiz uchun rahmat!
Download 273.71 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2020
ma'muriyatiga murojaat qiling