8-ma’ruza mashg`uloti Mavzu: Termodinamika qonunlari. Reja: Erkinlik darajasi bo’yicha energiya taqsimoti

5. Qaytar va qaytmas jarayonlar. Sikllar
Tizim bir qator termodinamik holatlardan o‘tib, o‘zining boshlang‘ich holatiga qaytadigan jarayon aylanma jarayon deb ataladi. Jarayonlar diagrammasida tsikl yopiq egri chiziq bilan tasvirlanadi (3 - rasm).

3-rasm.Termodinamik holatning to‘g‘ri tsiklli o‘zgarishi
Ideal gaz bajargan siklni, kengayish jarayoni (1 - a - 2) va siqilish (2 - v - 1) jarayonlariga ajratish mumkin. Gaz kengayishi jarayonida bajarilgan ish (1a 2 V₂, V₁ 1) yuza bilan aniqlanadi va musbat deb hisoblana hisoblanadi.
Gazsiqilishida bajarilgan ish (2 v 1 V₁, V₂ 2) yuza bilan aniqlanadi va manfiy deb hisoblanadi. Natijada tsikl bo‘yicha gazning bajargan ishi (1a 2v 1) yuza bilan aniqlanadi.
Siklda musbat ish bajarilsa u jarayon to‘g‘ri tsikl deb ataladi.
Agarda tsiklda bajarilgan ish manfiy bo‘lsa

u jarayon teskari tsikl deb ataladi.

4-rasm.Termodinamik jarayonning teskari siklli o‘zgarishi
To‘g‘ri tsikl davriy ishlaydigan mashinalar, issiqlik dvigatellarida qo‘llaniladi. Bu mashinalar tashqaridan uzatilgan issiqlik miqdori hisobiga ish bajaradi.
Teskari sikl sovutish qurilmalarida ishlatiladi. Sovutish mashinalarida davriy tsikl davomida tashqi kuchlar bajargan ishi hisobiga tizimning issiqlikligi temperatura yuqori bo‘lgan jismga uzatiladi.

5-rasm. Issiqlik mashinasining tuzilishi.
Issiqlik dvigatelining ishlash printsipi quyidagi rasmda keltirilgan (5 - rasm). Temperaturasi yuqori bo‘lgan «isitgich» deb ataluvchi termostatdan (T₁) tsikl davomida issiqlik mashinasi Q₁ issiqlikmiqdori oladi va temperaturasi past bo‘lgantermostatga (T₂) Q₂ issiqlik miqdorini uzatadi.
Sikl davomida bajarilgan ish

dan iborat. Issiqlik dvigatelining foydali ish koeffitsienti  = 1 bo‘lishi uchun Q₂ = 0 shart bajarilishi kerak. Ammo bu shart real sharoitlarda bajarilmaydi. Shu sababli, Karno issiqlik dvigateli ishlash uchun kamida ikkita, temperaturalari farqli bo‘lgan issiqlik manbalari mavjud bo‘lishi kerak, deb ta’kidlaydi.
Issiqlik dvigatellaridagi jarayonga teskari bo‘lgan jarayon sovutgich mashinalarida ishlatiladi, uning ishlash printsipi 190 - rasmda keltirilgan.