Fizikaviy kimyoning biologiya, ekologiyadagi axamiyati Reja

Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Entropiya.
II bosh qonun 1824 yilda S. Karno tomonidan ochilgan va Karno sikli bilan bog’langan.
Ikkinchi qonunning asosiy vazifasi jarayonning yo`nalishi va borish chegarasini oldindan nazariy, ya’ni tajriba o`tkazmasdan aytib berishdan iboratdir.
Termodinamik jarayonlar bir necha sinfga bo’linadi:
O`z-o`zicha boruvchi, o`z-o`zicha bormaydigan, muvozanat-nomuvozanat, termodinamik qaytar-qaytmas jarayonlar
Tabiatda mavjud jarayonlar ma’lum tomonga yo`nalgan bo`lib, ularni “orqasiga” qaytarish uchun energiya sarflash kerak bo`ladi. Masalan, doim issiqlik issiq jismdan sovuq jismga o`zicha o`tadi, turli bosimdagi gazlar o`z bosimini tenglashtirishga intiladi.
Bu xildagi jarayonlar ma’lum tezlik bilan muvozanat tomon harakat qiladi. Ular o`z-o`zicha boradigan yoki musbat jarayonlar deyiladi.
Agar jarayonni faqat to`g`ri tomonga emas, balki teskari tomonga ham olib borish mumkin bo`lsa va bu vaqtda faqat sistemagina emas, balki atrofdagi muhit ham o`zining oldingi holatiga qaytsa, bunday jarayonga termodinamik qaytar jarayon deb ataladi.
Issiqlik manbaining hamma issiqlik zahirasani olish mumkin emas, hamda manbadan olingan issiqlikning hammasini ishga aylantirish mumkin emas. Faqat isitgichdan issiqlik olib, siklik ravishda ishlaydigan, shuningdek, uni ekvivalent miqdorda to`la ishga aylantira oladigan mashina yaratish mumkin emas (Kelvin-Tomson postulati). Issiqlik manbaidan issiqlik olish jarayonni istalgancha qaytarib, issiqlik manbaidan olingan hamma issiqlikni to`liq ishga aylantira oladigan dvigatel ikkinchi tur abadiy dvigatel (Perpetuum mobil) deyiladi
II bosh qonunning yana bir postulati ko’ra agar murakkab jarayon bo`lsa, uning yagona natijasi issiqlikni ishga aylanishidan iborat bo`lgan jarayon bo`lishi mumkin emas.
Klauznus postulati quyidagicha ham ta’riflanadi: Siklik ravishda ishlovchi uskunani – issiqlikni sovitkichdan olish, va uni isitkichga uzatish bilan ishlaydigan mashina qurish mumkin emas.
Tabiatning qandaydir umumiy qonuni borligi va u ikkinchi tur abadiy dvigatеlni yaratishga to`sqinlik qilayotgani ma'lum bo`lib qoldi. Ushbu xulosani tеrmodinamika ikkinchi qonunining umumiy ta'rifi dеsa bo`ladi:
- sistеmada hech qanday o`zgarishsiz, faqatgina issiqlik rеzеrvuarining issiqligi hisobiga davriy ravishda ishlaydigan mashinani, ya'ni ikkinchi tur abadiy dvigatеlni qurib bo`lmaydi yoki ikkinchi tur abadiy dvigatеl, ya'ni hech qanday qo`shimcha enеrgiya sarf qilmay turib, faqat atrofdagi muhitning issiqligi xisobiga ish bajaruvchi mashinaning bo`lishi mumkin emas (Ostvald ta'rifi).
Umumiy ta'rifdan quyidagi xulosa kеlib chiqadi:
- issiqlik kamroq qizdirilgan jismdan ko`proq qizdirilgan jismga o`z- o`zicha o`ta olmaydi yoki qandaydir miqdordagi ishni issiqlikka aylantirmay turib, issiqlikni sovuqroq jismdan issiqroq jismga o`tkazish uchun siklik jarayondan foydalanib bo`lmaydi.
Ushbu ta'rif 1850 yil Klauzius tomonidan tеrmodinamika ikkinchi qonunining asosiy ta'rifi sifatida taklif qilingan. Tomson (Kеlvin) tomonidan esa quyidagi ta'rif taklif qilingan:
- issiqlikni ishga aylantirish uchun jismni sovutishning o`zi kifoya emas, ishning issiqlikka aylanishi esa jarayonning birdan-bir natijasidir.
Sistemadagi cheksiz kichik qaytar o`zgarishlar uchun termodinamikaning II qonunini matematik ifodasi
termodinamikaning birinchi va ikkinchi qonunlarining umumlashgan ifodasini olamiz.
TdSdU+A TdSdU+PdV
Termodinamikaning uchinchi qonuni
Buyuk tajribachi olimlar Bertlo va Tomson XIX asrda kimyoviy reaktsiyalar issiqlik chiqarish yo’nalishida o’z-o’zidan boradi, degan printsipni aytganlar.
Bertlo printsipi termodinamik nuqtai nazardan reaktsiyaning H0 va G0 lari manfiy va o’zaro teng bo’lganda oqlanadi: absolyut nolda
bo’ladi. H0 va G0 larning qiymatlari temperatura absolyut nolga yetishgan sari bir-biriga asimptotik ravishda yaqinlashadi, ya’ni T=0 da umumiy urinmaga ega bo’ladi
Termodinamika uchinchi qonunining matematik ifodasi quyidagicha: