Asosiy fizik va kimyoviy qonuniyatlar

Ichki energiya – jism barcha zarrachalarining bir-biri bilan o‘zaro ta’sirlashish potensial energiyasi va alohida zarrachalar harakatining kinetik energiyalari yig‘indisidan tashkil topgan, ya’ni molekulalarning ilgarilanma va aylanma harakati energiyasi, molekulani tashkil qilgan atom va atom guruhlarining ichki molekulyar tebranma harakati energiyasi, atomlardagi elektronlarning aylanish energiyasi, atom yadrolaridagi energiya, molekulalararo o‘zaro ta’sirlashish energiyasi va mikrozarrachalarga tegishli bo‘lgan boshqa turdagi energiyalardan iboratdir. Ichki energiya sistema energiyasining umumiy zaxirasi bo‘lib, uning tarkibiga to‘liq, bir butun sistemaning kinetik energiyasi va uni holatining potensial energiyasi kirmaydi. Jism ichki energiyasining absolyut qiymati ma’lum emas, uni to‘g‘ridanto‘g‘ri o‘lchash ham mumkin emas. Sistema energiyasini bir butunligicha bevosita o‘lchaydigan hech qanday usullar mavjud emas. Ammo kimyoviy termodinamikani kimyoviy xodisalarni o‘rganishga qo‘llashda sistema bir holatdan ikkinchisiga o‘tayotgandagi ichki energiyaning o‘zgarishini bilmoq kifoyadir. Ish yoki har qanday ko‘rinishdagi energiya intensivlik va ekstensivlik faktorlarining ko‘paytmasi sifatida ifodalanadi. Issiqlik sig‘imi – sistemaning haroratini bir gradusga ko‘tarish uchun talab qilingan issiqlik miqdori bo‘lib, u sistemaga berilgan issiqlikning harorat o‘zgarishi nisbatiga teng. Issiqlik sig‘imi tushunchasining kiritilishi termodinamika tarixida eng katta yutuqlardan biri bo‘lgan.
Bosim – birlik sirt yuzasiga ta’sir qiluvchi kuch bo‘lib, turli birliklarda ifodalanadi: Paskal, n/m2 , bar va mmsim.ust. Bunda doimo sistema bosimining atmosfera bosimi bilan farqi emas, balki absolyut bosim ko‘rsatiladi. Termodinamik sistema qandaydir boshlang‘ich holatdan chiqib, qator o‘zgarishlarga uchragandan so‘ng yana avvalgi holatiga qaytadigan jarayon aylanma yoki siklik jarayon deyiladi. Bunday jarayonda har qanday holat 9 parametrlarining o‘zgarishi nolga tengdir. Jarayonning borishi sharoitlariga qarab izobarik, izotermik, izoxorik, adiabatik jarayonlar bir-biridan farqlanadi, ularda mos ravishda bosim, harorat, hajm yoki entropiyalar o‘zgarmas bo‘ladi. Adiabatik sharoitda sistema tashqi muhit bilan issiqlik almashmasligi sababli, termodinamikaning ikkinchi qonunidan entropiyaning o‘zgarmas bo‘lishi kelib chiqadi. Atrof muhitda hech qanday o‘zgarishlarsiz sistemaning boshlang‘ich holatga qaytish imkoniyatini beruvchi jarayon qaytar (muvozanat) jarayon deyiladi. Xossalari (harorat, bosim, tarkib, elektrpotensiali) vaqt o‘tishi bilan o‘z-o‘zidan o‘zgarmaydigan va alohida fazalarning barcha nuqtalarida bir xil qiymatga ega bo‘lgan sistemaning holatlari qaytar jarayonlar termodinamikasida ko‘rib chiqiladi. Sistemaning bunday holatlari muvozanat holatlar deyiladi. Muvozanat jarayonda sistema muvozanat holatlarning uzluksiz qatoridan o‘tadi va kvazistatik jarayon deb ham ataladi. Harorat, bosim va fazalarning ichki tarkibi teng taqsimlanmagan va vaqt o‘tishi bilan o‘zgaruvchan bo‘lgan holatlar nomuvozanat holatlar deyiladi. Ular qaytmas (nomuvozanat) jarayonlar termodinamikasida ko‘rib chiqiladi va unga termodinamikaning asosiy qonunlaridan tashqari qator qo‘shimcha postulatlar kiritiladi. Jarayonning termodinamik jihatdan qaytar yoki qaytmasligini kimyoviy reaksiyalarning qaytarligi yoki qaytmasligi tushunchalari bilan chalkashtirmaslik kerak. Kimyoda ushbu atamalar to‘g‘ri va teskari yo‘nalishlarda borishi mumkin bo‘lgan har qanday reaksiyalarga qo‘llanishi mumkin bo‘lib, bunda sistemaning boshlang‘ich holatga qaytib kelishida atrof muhitdagi o‘zgarishlar e’tiborga olinmaydi.