Issiqlik texnikasi asoslari

boshqa narsa emas; harakatlantiruvchi kuchni so‘ndirish yuz berayotgan har qanday joyda, yo‘qotilayotgan 
harakatlantiruvchi kuchga aniq proportsional miqdordagi issiqlik paydo bo‘ladi. Shu tarzda, shunday umumiy 
qoidani keltirib chiqarish mumkin: harakatlantiruvchi kuch tabiatda o‘zgarmas miqdorda doimo mavjud; u hech 
qachon paydo bo‘lmaydi, hech qachon yo‘qolib 
qolmaydi
; amalda u faqat shaklini o‘zgartiradi, ya'ni ba'zan unday, 
ba'zan bunday turdagi harakatni yuzaga keltiradi, lekin o‘zi hech qachon yo‘qqa aylanmaydi. Menda issiqlik 
nazariyasi yuzasidan paydo bo‘lgan ba'zi tushunchalarimga ko‘ra, bir birlik kuch hosil qilish uchun, 2.7 birlik 
issiqlik sarflash zarur." Karnoning bu satrlariga qoyil qolgan mashhur farang olimi Anri Puankare 1892-
yilda shunday xitob qilgan edi: "Energiyaning saqlanish qonunini bundan ham mukammalroq tushuntirish 
mumkinmi?" 
Harbiy muhandislik ishlarida ajoyib mutaxassis bo‘lgan Karno gidrodvigatellarning muhandislik hisob-
kitoblari va qurilish ishlari bilan shug‘ullangan. Lekin, bu vaqtga kelib, butun Yevropada bo‘lgani kabi, 
Fransiyada ham ishlab chiqarish va boshqa sohalarda asosan bug‘ mashinalarini qo‘llash boshlanganligi 

---

Abdulaziz 
Rahimov 
Mustaqil ish
Issiqlik texnikasi
sababli, yosh muhandis issiqlik mashinalarining nazariyasini yaratish ustida qizg‘in ishlay boshladi. 
Aytib o‘tganimizdek, u vaqtlarda fanda hali issiqlikning ham havo, tuproq, va ho kazolar kabi modda 
ekanligi haqidagi tushuncha hukm surardi. Lekin Karno vaziyatga boshqa jihatdan yondoshdi va 
fizikaning eng mushkul muammolaridan biriga yechim izlashga kirishdi: qanday qilib issiqlikni ishga 
aylantirish (ish bajarishga majburlash) mumkin va buning uchun qanday majburiy shartlarni bajarish 
kerak? Suv dvigatellari uchun muhandislik hisob-kitoblaridan yaxshi xabardor bo‘lgan Karno, issiqlikni 
suv o‘rnida tasavvur qilib ko‘rdi. 
U juda yaxshi bilgan qoida - suv tegirmonini yoki charxpalagini aylantirish uchun, suv oqimi, 
balandlikdan pastlikka oqib tushishi kerak. Shundagina suv oqimining harakat kuchidan foydalanib, suv 
tegirmoni ish bajaradi. Karno savol yechimiga kalit topdi: issiqlik ham qandaydir ish bajarishi uchun, 
yuqori darajadan pastki darajaga o‘tishi kerak va suvning balandlikdan pastlikka oqib 
tushishidagi 
balandlik farqi
, issiqlik uchun ham, harorat darajalari farqiga hamohang bo‘lishi kerak. 
1824 yilda Sadi Nikollo Karno, o‘z nomini ilm-fan tarixi zarvaraqlariga abadiy muhrlanishiga sabab 
bo‘lgan, dohiyona fikrni o‘rtaga tashladi: issiqlik mashinasining ish bajarishi uchun, haroratlar farqi 
zarur bo‘ladi, issiqlikning ham har xil haroratli ikkita manbasi talab qilinadi. Bu tasdiq Karno 
nazariyasida hal qiluvchi fikr hisoblanadi va u Karno tamoyili deb yuritiladi. Ushbu tamoyil asosida 
Karno issiqlik mashinasi uchun, o‘ziga xos ideal sikl o‘ylab topdi va bu holatga hech qanday real mashina 
yetisha olmasligini ta'kidladi. Bu sikl ilm-fanda Karno sikli deb yuritiladi va issiqlik texnikasi, 
mashinasozlik va texnikaning barcha sohalari uchun nihoyatda muhim fundamental nazariy tamoyildir. 
Karnoga ko‘ra, ideal mashina porshen va ideal gaz bilan to‘ldirilgan silindrdan iborat bo‘lishi kerak. 
Karnoning ideal mashinasi mutlaqo nazariy-xayoliy qurilma bo‘lgani uchun, undagi porshen va slindr 
orasidagi ishqalanish kuchini nolga teng deb olish mumkin. Porshen biri issiq va biri o‘ta sovuq bo‘lgan 
ikkita harorat rezervuarlari orasida erkin harakatlanishi mumkin. 
Silindrning pastki devori ideal issiqlik o‘tkazuvchanlikka ega. U qizigan yuzaga masalan, erigan va 
qotgan qo‘rg‘oshin aralashmasidan iborat massa bilan to‘ldirilgan issiqlik rezervuari ichiga va suv va 
muz aralashmasi bilan to‘ldirilgan muzlatgich rezervuar ichiga ham erkin kirishi mumkin. (Ushbu 
harorat manbalarining miqdori cheksiz ko‘p deb tasavvur qilamiz.) bunday issiqlik mashinasida quyidagi 
to‘rt fazali tsiklik jarayon yuz beradi. 
Silindr avvaliga qizigan rezervuar bilan kontakt hosil qiladi va uning ichidagi ideal gaz rezervuardagi 
o‘zgarmas harorat tufayli kengayadi. Bu fazada gaz, qizigan rezervuaridan qandaydir miqdorda issiqlik 
oladi. 
Keyin silindr ideal issiqlik izolyatsiyasi bilan o‘raladi va shu tufayli, uning ichidagi ideal gaz harorati 
saqlanadi va gaz harorati ideal sovuq rezervuardagi harorat darajasiga tushmagunicha 
(tenglashmagunicha) kengayaveradi. 
Uchinchi fazada silindrning issiqlik izolyatsiyasi yechib qo‘yiladi va uning ichidagi gaz, siqila boshlaydi. 
Bu jarayonda u o‘z issiqligining ma'lum miqdorini sovuq rezervuarga uzatadi. 
Gazning siqilishi ma'lum nuqtaga yetib borishi bilan, silindrga yana issiqlik izolyatsiyasi o‘raladi 
va gaz 
endi porshen yordamida
, uning (gazning) harorati issiqlik rezervuaridagi haroratga tenglashgunicha 
yanada siqib boriladi. Shundan so‘ng, issiqlik izolyatsiyasi yana olib qo‘yiladi va sikl birinchi fazadan 
boshlab qayta takrorlanaveradi. 
Biz yodlab, o‘rganib olgan Termodinamikaning ikkinchi qonuni shuni ta'kidlaydiki, ikkinchi tur abadiy 
dvigatelning amalda bo‘lishi mumkin emas. Bu tasdiq aslida Karno tamoyilining boshqacha shaklda 

---

Abdulaziz 
Rahimov 
Mustaqil ish
Issiqlik texnikasi
qayta hikoya qilinishi xolos. Demak, Karno sikliga ko‘ra ishlayotgan mashinaning foydali ish 
koeffitsiyenti sikl uchun foydalanilayotgan moddaga bog‘liq bo‘lishi mumkin emas. Karno ideal issiqlik 
mashinasining ish siklini batafsil tahlil qilib va uning maksimal foydali ish koeffitsiyentini qanday 
hisoblab topish mumkin ekanligini ko‘rsatib berdi. Buning uchun, mazkur mashinada foydalaniladigan 
suv bug‘i (yoki, Karno alohida ta'kidlaganidek, har qanday issiqlik manbaining) eng yuqori va eng pastki 
haroratini bilish kifoya. Ushbu harorat farqining (ayirmasining), eng yuqori harorat ko‘rsatkichiga 
bo‘linmasi - mashinaning FIK qiymatini ifodalaydi. Bunda haroratni mutloq harorat shkalasi - Kelvin 
gradusida ifodalash zarur. Bu tenglama, termodinamikaning ikkinchi tug‘ilishi deyiladi va barcha 
texnika uskunalari unga bo‘ysunadi. 
Karno formulasi bo‘yicha hisoblashlar shuni ko‘rsatdiki, tarixdagi dastlabki issiqlik mashinalarining FIK 
ko‘rsatkichi 7-8% dan yuqori bo‘lmagan. Agar, bartaraf qilib bo‘lmaydigan vaziyat - issiqlikning 
atmosferaga chiqib ketishi hodisasini ham inobatga olsak, FIK atiga 2-3% atrofida bo‘lgan bo‘ladi. 
Karno, texnikada tez orada bug‘ o‘rniga gazlardan foydalanishga o‘tilishi haqida ham ilmiy taxmin 
bildirgan edi. Uning bu taxminlari ham o‘zini uzoq kuttirmadi va turbinalarda bug‘ o‘rnida gazdan 
foydalanish texnologiyasi asta sekin rivojlana boshladi. Bug‘dan farqli ravishda, gazni ancha yuqori 
haroratlargacha osonroq qizdirish mumkin. 
Agar turbinadagi gaz haroratini 800 K (527 °C) gacha qizdirilsa, va sovutgichni 300 K gacha sovuq 
haroratda ishlatilsa, mashina to‘liq Karno siklida ishlagan taqdirda ham, uning FIK 62% dan ortmaydi. 
Muqarrar issiqlik yo‘qotilishini inobatga olsak, bu ko‘rsatkich yanada pasayishi aniq. Zamonaviy 
elektrostansiyalarda o‘rnatilgan eng namunaviy turbinalarda ham FIK 35-40% ni tashkil qiladi xolos. 
Karno issiqlikning o‘ziga xos maxsus jihatini tushuntirib berdi. Issiqlik faqat haroratlar farqi mavjud 
bo‘lganidagina mexanik ishni yuzaga keltiradi (ya'ni ish bajaradi). Ushbu harorat farqlariga ko‘ra issiqlik 
mashinalarining foydali ish koeffitsiyenti aniqlanadi. 
1834-yilda Karnoning fikrini davom ettirib, Pol Klayperon termodinamik tadqiqotlar uchun g‘oyat 
muhim bo‘lgan grafik usulni ishlab chiqdi. 
1850-yilda Rudolf Klauzis (1822-1888) muallifligidagi "Issiqlikni harakatlantiruvchi kuch haqida" nomli 
asar nashrdan chiqdi. unda ham Karno va Klayperon singari, issiqlikni ishga aylantirish masalasi ko‘rib 
chiqilgan edi. 
Unda Klauzis
, energiya saqlanish qonuni faqat miqdoriy tenglikni talab qilib, energiyaning 
sifatli holda o‘zgartirish uchun hech qanday sharoit bermasligini yozadi. Bu ilmiy ishida Klauzis, Karno 
nazariyasini yangicha yondoshuv - issiqlikning mexanik nazariyasi nuqtai nazaridan tahlil qilib chiqadi. 
Undan avvalroq esa, Karnoning ilmiy ishlarini boshqa bir mashhur olim - Uilyam Tomson (Lord Kelvin 
1824 - 1907) chuqur o‘rganib va tahlil qilib chiqib, ularning ilmiy dolzarbligini qayta jonlantirgan edi. U 
"Karnoning mashinalarda issiqlik faqat taqsimlanadi, lekin iste'mol qilinmaydi degan qarashi noto‘g‘ri 
ekanini, lekin, Karnoning issiqlikni ishga aylanishi uchun zaruriy shartlar haqidagi tasdiqlaridan voz 
kechilsa, issiqlik texnikasi bo‘yicha shu choqqacha erishilgan ilmiy faktlarni tushunishda yengib bo‘lmas 
qiyinchiliklarga duchor bo‘lamiz" - deb yozgan edi. Tomson issiqlik nazariyasi bo‘yicha jiddiy qayta 
ko‘rib chiqish va qo‘shimcha amaliy tadqiqotlar o‘tkazish vaqti kelganligini ta'kidlaydi. o‘z navbatida 
Klauzis ham, "issiqlik ish bajarayotgan har qanday holatlarda, bajarilayotgan ishga proportsional 
miqdorda issiqlik iste'mol qilinadi" ko‘rinishidagi birinchi tamoyil bilan bir qatorda, Karnoning - "Issiqlik 
nisbatan baland haroratdan pastroq haroratga o‘tayotganidagina ish bajariladi" ko‘rinishidagi tasdig‘ini 
ikkinchi tamoyil sifatida e'tirof etish kerak degan fikrni ilgari surdi. Klauzisning fikricha bunday 
qoida, 
issiqlikning tabiati
, ya'ni, har doim kuzatiladigan holat - issiqlikning nisbatan yuqori haroratdan 
pastroq haroratga "o‘z-o‘zidan" o‘tishi va hech qachon aksincha bo‘lmasligi bilan muvofiq keladi. 

---

Abdulaziz 
Rahimov 
Mustaqil ish
Issiqlik texnikasi
Ikkinchi qoida uchun Klauzis quyidagicha postulatni o‘rtaga tashlaydi: issiqlik "o‘z-o‘zidan" nisbatan 
sovuq haroratdan nisbatan issiq haroratga o‘tishi mumkin emas. "o‘z-o‘zidan" so‘zi haroratni sovuq 
holatdan issiqlik holatga umuman o‘tkazib bo‘lmaydi degan ma'noda tushunilmasligi kerak (u holda 
sovitish mashinalari nazariy jihatda butunlay imkonsiz bo‘lib qolardi). Bu so‘z shuni anglatadiki, boshqa 
kompensatsion o‘zgarishlarsiz, shunchaki harorat o‘zgarishlariga erishib bo‘lmaydi. (Ya'ni energiya 
sarflamasdan, issiqlik hosil qilib bo‘lmaydi demoqchi). 
Klauzis bilan deyarli bir vaqtda, 1851-yilda fan olamida Lord Kelvinning uchta hisoboti paydo bo‘ldi. 
Energiyaning turli shakllarini miqdoriy jihatdan tahlil qilib chiqib, Kelvin, bir xil miqdoriy qiymatda, 
energiyaning hamma turlari ham bir xil darajada o‘zgarishlarga erisha olmasligini ta'kidlaydi. Masalan, 
shunday sharoitlar mavjud bo‘lishi mumkinki, ularda issiqlikni ishga aylantirish (issiqlik yordamida ish 
bajarish) imkonsiz bo‘ladi. Tomson postulati shunday yangraydi: "Biror bir harakatsiz jism yordamida, 
biror bir moddaning haroratini, uni o‘rab turgan muhitdagi eng sovuq jismning haroratidan pastroq 
haroratgacha sovitish imkonsiz". Bu fikrni rivojlantirib, Lord Kelvin, 1857-yilda, tabiatdagi energiyaning 
issiqlikka aylanishi va haroratlarni tenglashtirishi (mutanosiblashi), 
oxir oqibatda esa
, har qanday 
jismning ish qobiliyatini pasaytirib borib, oxiri nolga tushirishi, ya'ni, "harorat o‘limi"ga olib kelishi 
tendensiyasi haqidagi mashhur xulosaga keladi. Mutloq nol harorat - Kelvin shkalasining eng quyi 
darajasini anglash tomon qo‘yilgan muhim qadam edi. Keyinchalik Lord Kelvin ushbu mulohaza 
ustidan o‘zini mashhur qilib yuborgan isbot - tabiatdagi bo‘lishi mumkin bo‘lgan eng past harorat - 
jismlarni tashkil etgan molekulalarning harakatdan mutlaqo to‘xtaydigan harorati ekanligini aniqladi. 
Biz yaxshi bilamizki, bu selsiy shkalasida - 273.16 °C bo‘ladigan mutloq nol darajadir. 
1854-yilda Klauzis "Mexanik issiqlik nazariyasining ikkinchi qoidasining o‘zgargan ko‘rinishi haqida" 
deb nomlangan maqolasini e'lon qiladi va ushbu maqolada Karno teoremasini, o‘zining postulatiga 
asoslanib isbotlab beradi. Shuningdek, u Karno teoremasi va o‘z postulatini umumlashtirib, ular uchun, 
tengsizlik ko‘rinishidagi matematik ifodani keltirib chiqaradi. Keyingi ilmiy ishlarida esa Klauzis fanga 
"entropiya" holati funksiyasini kiritadi va Tomson ilgari surgan, tendensiya uchun matematik ta'rif 
keltiradi: "Butun olam entropiyasi maksimumga intiladi". Shu tarzda, fizikada "olam malikasi" 
(energiya) bilan bir qatorda, uning "soyasi" (entropiya) paydo bo‘ldi. Klauzisning o‘zi, 1865-yilda chop 
etilgan ilmiy ishining so‘nggi qismida shunday yozadi: "Men ta'rif bergan ikkinchi