19-Maruza. Termodinamikaning birinchi asosi. Ayrim sodda termodinamik jarayonlarni ifodalashda termodinamikaning birinchi asosining qoʹllanilishi. Reja

A_1,2=R(V₂-V₁) (5)

bu yerda V2 va V1 —sistemaning oxirgi va boshlang‘ich hajmlari. 2-rasmda P, V koordinatalar sistemasida izobara va bajarilgan A1,2 ishni tasvirlovchi to‘g‘ri burchak yuzasi berilgan. Ideal gaz holat tenglamasini qo‘llab, (5) munosabatni (6)	2-rasm
(a) izobarik ( bosim o’zgarmas) jarayon	(b) izovolumetrik (Xajm o’zgarmas) jarayon

shaklda yozish mumkin.
IDEAL GAZDA IZOTERMIK JARAYON

Izotermik jarayonni 3-rasm orqali ko‘rsatish qulaydir. Tasvirlangan ideallashtirilgan qurilmada gaz ishqalishsiz qo‘zg‘aluvchan AA porshenli silindrda joylashgan. Silindrning tubi issiqlik o‘tkazuvchan bo‘lib, BB thermostat bilan issiqlik kontaktidadir. Stasionar holatda ko‘rsatilgan sharoitda gaz va termostat temperaturalari teng, gazga yukli porshenning ko‘rsatayotgan bosimi gaz bosimi bilan tenglashadi.

3-rasm

Agar, porshendagi yuklarni kamaytirsak, mexanik muvozanat buziladi-yukli porshen bosimi kichik qiymatga kamayadi. Natijada bosimlar tenglashguncha gazning cheksiz kichik kengayishi sodir bo‘ladi.
Ideal gaz uchun dQ=C_vdT+dA shaklda yozilgan termodinamikaning birinchi qonunidan (dA =pdV —elementar ish) izotermik jarayonda (dT=0):
a) dQ=dA,
b) ΔQ=ΔA (2)
ekanligi kelib chiqadi. (2, a) tenglik porshenning cheksiz kichik siljishiga taaluqlidir, (2, b) ga kiruvchi kattaliklar esa porshenning chekli siljishlaridagi izotermik jarayonni tavsiflaydi (gaz holatining chekli o‘zgarishlarida).
Gazlarda izotermik jarayon termostat bilan issiqlik almashinishi bilan boradi, bunda gaz termostatdan olingan issiqlik hisobiga ish bajaradi (3-rasmda gaz kengayishida issiqlik uzatilishi yo‘nalishi ko‘rsatilgan).
(2) dan issiqlik ishorasi ish ishorasi bilan mos kelishi ko‘rinib turibdi. Kengayishda ΔA >0 issiqlik termostatdan yutiladi (ΔQ>0). Gazning siqilishda esa, ΔA <0 va ΔQ <0 tashqi kuchlar ishi evaziga termostatda issiqlik ajraydi. Shuni aytish kerakki, izotermik o‘zgarishlarda ideal gazning ichki energiyasi o‘zgarishsiz qoladi.
Ideal gazning izotermik muvozanatli kengayishida issiqlikning ishga o‘tishi sodir bo‘ladi, bunda jarayonlar teskari yo‘nalishda ham bajarilishi mumkin (ishning issiqlikka aylanishi). Issiqlikning ishga aylanishi mexanizmi faqatgina kinetik nazariya doirasida tushuntirilishi mumkin. Agar 3-rasmda tasvirlangan chizmada silindr tubini adiabatik (issiqlik o‘tkazmaydigan) deb qabul qilsak, u holda kengayishda gaz molekulalarining harakat energiyasi (ichki energiya) evaziga yukli porshenni ko‘tarib ish bajarar edi, bunda molekulalar energiyasi kamayar (gaz temperaturasi tushar) edi. Izotermik kengayganda molekulalarning harakatlari (urilishlari) ta’sirida porshen ko‘tariladi, bunda molekulalar energiyasini yo‘qotadi, biroq bu yo‘qotish termostatdan kelayotgan termostat va gaz orasida hosil bo‘ladigan cheksiz kichik temperaturalar farqi evaziga yuzaga keladigan issiqlik oqimi bilan uzluksiz to‘lib boradi.
Izotermik jarayonda ish umumiy munosabat bilan aniqlanishi mumkin:
(3)
munosabatni qo‘llab: ni yozamiz. Integrallab:
ni hosil qilamiz.

4-rasm

p1V1=p2V2 ligidan gazning izotermik kengayishdagi ishining ikki ko‘rinishini yozish mumkin: (4) (4) formulaning ixtiyoriy bittasi bilan hisoblangan ish son qiymat jihatidan

4-rasmdagi р₁ va р₂ koordinatalar, hamda hajmlar o‘qi bilan jarayonni ifoda etuvchi, izoterma bilan chegaralangan shtrihlangan yuzaga teng.
Izotermik jarayonda issiqlik almashinuvi gaz va termostat orasida hosil bo‘ladigan cheksiz kichik temperaturalar farqi evaziga yuzaga kelganligidan, sistema issiqlik sig‘imi ΔQ≠0 bo‘lganda ΔQ /ΔT nisbat bilan aniqlanadi:
(5)
Izotermik jarayonda issiqlik almashinuvi tekshirilayotgan sistema temperaturasining o‘zgarishi bilan bormaydi, aynan shuning uchun uning issiqlik sig‘imi cheksizlikka tenglashtiriladi (kengayganda С=+∞, siqilganda С=—∞).