3-mavzu. Tеrmоdinаmik sistеmа vа uning tа`rifi. Sistеmаning iсhki enеrgiyasi vа issiqlik sаqlаmi – entаlpiya

Qaytar jarayonlar dеganda, o`zining dastlabki holatiga hеch qanday enеrgiya o`zgarishlarisiz qaytadigan muvozanat holatidagi jarayon tushuniladi. Bunda sistеma tomonidan bajariladigan ish qiymati maksimal bo`ladi.

Qaytmas jarayonda sistеmaga tashqaridan ta'sir etilganda sodir bo`ladigan va oxirigacha boradigan jarayon tushuniladi. Bunda bajarilgan ish qiymati minimal bo`ladi va sistеmada muvozanat qaror topmaydi.

Kimyoviy termodinamikada sistemaning ichki energiyasi (U) degan tushuncha bor. Sistemaning ichki energiyasi uning umumiy energiyasi zahirasi bilan о’lchanadi; sistemaning kinetik va potentsial energiyasi hisobga olinmaydi; demak, sistemaning ichki energiyasi undagi molekulalarning о’zaro tortilishi va itarilish energiyasi, ilgarilama harakat energiyasi, aylanma harakat energiyasi, molekula ichidagi atom va atomlar guruhining tebranish energiyasi, atomlarda elektronlarning aylanish energiyasi, atom yadrosida bо’ladigan energiya va x.k. energiyalar yig’indisiga teng. Ichki energiya sistema holatini xarakterlaydi. Sistemaning ichki energiyasi (U) absolyut miqdorini aniqlab bо’lmaydi, masalan biz O₂ va N₂ molekulasi ichki energiyaning umumiy miqdorini bilolmaymiz. SHuning uchun amalda jismning holati о’zgargan vaqtda ichki energiyaning kamayish yoki kо’payishinigina aniqlaymiz. Masalan, 2 hajm N₂ bilan 1 hajm O₂ aralashmasining ichki energiyasi U₁ bilan ifodalaylik. Aralashmani elektr uchquni yordamida portlatib, suv bug’i hosil qilaylik. Uning ichki energiyasini U₂ bilan ifodalaylik. Sistemada ichki energiya U₁ dan U₂ о’zgaradi.

 U  U₁  U₂

 U - ichki energiyaning о’zgarishi uning qiymati U₁ va U₂ ga, ya’ni sistemaning dastlabki va oxirgi holatiga bog’liq, ammo sistema bir holatdan ikkinchi holatga qay usulda о’tganiga bog’liq emas. Ichki energiya harorat funksiyasidir. Harorat qancha katta bо’lsa ichki energiya ham shuncha katta bо’ladi. Ichki energiya xatto absolyut holatda nolga teng bо’lmaydi. Ya’ni molekulalar harakati tо’xtamaydi. Shuning uchun ham ichki energiyaning absolyut qiymatini aniqlab bо’lmaydi. Sistemaning tо’liq energiyasini aniqlash uchun uni barcha energiyalardan xolis qilish lozim. Bu mumkin emas.

О’lchov birliklari.

Darsliklarda ba’zi kamchiliklar mavjud. Masalan kaloriya, joul, Britaniya issiqlik birligi bilan ifodalanadi.

Buyuk Frantsiya Revolyutsiyasidan sо’ng butun dunyo bо’yicha SGS (santimetr, gramm, sekund) о’lchov sistemasi keng tarqaldi. Fiziklar kо’pincha MKS (metr, kilogramm, sekund) о’lchov birligini afzal kо’rishgan.

IYUPAK ning 1960 yilda о’lchov va og’irlik bо’yicha chaqirilgan X-bosh konferentsiyada xalqaro birlik sistemasi «SI» (sistema internatsional) qabul qilindi. Hozirgi vaqtda kо’p davlatlar olimlari bu sistemani ishlatadilar.

Albatta SIdan foydalanish lozim.Mana eng muhimlari

Fizikaviy qiymat	SGS Birligi		SI birligi
	nomi	Belgisi	nomi	belgisi
Uzunlik	Santimetr	Sm	Metr	m
Massa	Gramm	G	kilogramm	kg
Vaqt	Sekunda	S	sekund	s
Harorat	Kelvin	K	Kelvin	K

Agarda ikkita yopiq sistemani bir-biri bilan tegizsak (kontakt qilsak) har ikkala sistemani xossasi о’zgaradi. Pirovardida shunday holat vujudga keladiki, bunda sistemalarda о’zgarish rо’y bermaydi. Bu sistemaning issiqlik muvozanat holatidir. Ikkita sistema bitta haroratdami yoki yо’qmi bilish uchun ularni bir biri bilan tegizib xossasi о’zgaradimi, yо’qmi kuzatish mumkin. О’zgarishlar rо’y bermasa, sistemalar bir xil haroratda ekanligidan dalolat beradi.

Uchta A, V va S sistemalarni kuzataylik. Tajribada shu narsa aniqlandiki, agarda A va V sistema S sistema bilan issiqlik muvozanatda bо’lsa, albatta A va V ham о’zaro issiqlik muvozanatda bо’ladi. Bunday xulosani isbot qilib о’tirishni xojati ham yо’q. Mana bu emperik fakt termodinamikaning nolinchi qonuni deb yuritiladi. Uning tarifi:

Agarda ikkita sistema issiqlik muvozanatda bо’lsa, ularning harorati bir xil bо’ladi. Agarda ular issiqlik muvozanatda bо’lmasa, u holda ularning harorati ham turlicha bо’ladi.

Bu qonun termodinamikaning tо’rtinchi postulati bо’lib, u xviii asr о’rtalarida Shotlandiya olimi Djozef Blek tomonidan termometrni yaratilishi bilan vujudga keldi. Bu qonunni termik muvozanat qonuni ham deb yuritiladi.

Hozirgi kunda bu qonun quyidagicha tariflanadi:

Agarda sistema 1 sistema 2 va 3 bilan termik muvozanat holatida bо’lsa, albatta 2 va 3 sistemalar ham о’zaro termik muvozanatda bо’ladi.

Bir-biri bilan issiqlik almashadigan 3ta oddiy sistemani olaylik:

f_1,2 ( P₁, V₁; P₂, V₂ ) = 0

f_1,3 ( P₁, V₁; P₃, V₃ ) = 0

Yuqoridagi qonuni bо’yicha f_2,3 ( P₂, V₂; P₃, V₃ ) = 0 Chunki hamma о’zgaruvchilar bir-biri bilan о’zaro bog’liq. Bundan:

bu xossa emperik harorat deyiladi.