Issiqlik va ish Termodinamikaning i-qonuni

1-qonunni xar xil jarayonlarga tadbiqi.
Ko‘pgina sistemalar uchun kengayish ishi birdan–bir ish turidir. Ideal gazning kengayish ishini har xil jarayonlarda ko‘ramiz. Kengayishda bajarilgan ishni quyidagi tenglama asosida xisoblash mumkin.
A=pdV yoki integral xolatda

Bu tenglamani integrallash uchun bosim va hajm orasidagi bog‘lanishni yani gazning xolat tenglamasini bilish lozim. Ideal gaz uchun bu bog‘lanishni Klayperon – Mendeleev teglamasidan olish mumkin.
pV=nRT
Bu erda n – ideal gaz miqdori. R – universal gaz doimiyligi, 8,314dj (molK). Har xil jarayonlarda bajarilgan ishni ko‘rib chiqsak.
1. Izobarik jarayon (p=const) uchun yuqoridagi tenglamani yozsak.
A=p(V₂-V₁)
PV₂ =nRT va pV₁ =nRT₁ ligini inobatga olib
A =nR(T₂ – T₁) ni hosil qilamiz
2. Izotermik jarayon o‘zgarmas teperaturada (T =const) boradi. YUqoridagi tenglama R o‘rniga nRT/V ni qo‘yib integrallasak quyidagi ifodani hosil qilamiz.
A=nRTlnV₂/V₁
T=const da p₁V₁ =p₂V₂ ligini xisobga olsak
A=nRTlnP₁ /P₂ ni hosil qilamiz.
3. Adiabatik jarayonda (Q=const, Q=o), birdaniga ikki parametr- gazning temperaturasi va bosimi o‘zgarishi mumkin. Tashqaridan issiqlik kelmaganidan adiabatik kengayish ishi ichki energiya kamayishi xisobiga bo‘ladi va gaz soviydi;
A= - U
Ichki energiyaning o‘zgarishi ideal gazning xajm o‘zgarmagandagi molyar ga (S_v) bog‘liq bo‘lib, ya’ni
U=nC_v(T₂ -T₁)
Yuqoridagi tenglamaga solishtirib
A = n C_v (T₁ –T₂)
nihosilqilamiz;
Izoxorik jarayon xajm o‘zgarmasdan boradi.(V = const)

t
englamadanA = 0. Yuqoridagi keltirilgan jarayonlardagi ishning grafik ko‘rinishida ko‘rsak quyidagicha chizmani hosil qilishimiz mumkin. Bu erda 1 – izobarik, 2 – izotermik, 3 – adiabatikva 4 – izoxorik jarayonlarda ideal gazning keng ayishishi.
Egri chiziqlar ostidagi yuza shu jarayon davrida bajarilgan maksimal ishni ko‘rsatadi. Demak eng kata miqdorda ish izobarik jarayonda hosil bo‘ladi.
Termodinamikaning 1-qonuning analitik ifodasiga kengayish ishini qo‘yib quyidagi ifodani hosil qilamiz.
Q = dU