Kirish. Fizik kimyoning tekshirish ob’ekti

16. Issiqlik va ish, ularning o’zaro ekvivalentligi. Ichki energiya.

Ish va issiqlikning ekvivalentligi. Issiqlikning o`lchov birligi sifatida kaloriyani, ishning o`lchov birligi sifatida kilogrammometr, erg yoki joulni qabul qilamiz.

Issiqlik va ish o`zaro ekvivalentdir. Juda ko`p tajribalar 427 kgm ish sarf qilinganda 1 kkal issiqlik hosil bo`lishini yoki 1 kkal issiqlik yolg’iz 427 kgm ish bajara olishini ko`rsatadi. 1 kichik kaloriya issiqlikka 0,427 kgm=4,1875*10⁷ erg=4,1875 joul ish to`g`ri keladi. Bu sonlar issiqlikning mexanik ekvivalenti deyiladi. 1 joul ishga to`g`ri keladigan va son jihatidan 0,233615 kal ga teng bo`lgan issiqlik miqdori ishning issiqlik ekvivalenti deb ataladi.

Agar A – ish miqdori va Q – shu ishni bajarish uchun sarflangan issiqlik miqdori bo`lsa, u holda:

A=EQ Q=1/E*A (4. 1)

bo`ladi, bu yerda E=0,427 kgm=4,1875 joul issiqlikning mexanik ekvivalenti, 1/E esa 0,238615 kal ga teng bo`lib, ishning issiqlik ekvivalentidir. Agar ish bilan issiqlik bir xil birlikda (masalan kaloriyada) olinsa, u holda:

A=Q (4. 2)

bo`ladi.

Shunday qilib, ish va issiqlik o`zaro ekvivalent kattaliklardir. Bu kattaliklar orasidagi bog’lanishni chuqurroq tekshirib ko`ramiz.

Sistema bir qancha jarayonlardan so`ng o`zining avvalgi holatiga qaytib kelsa, bunday jarayon aylanma jarayon yoki sikl deb ataladi. Agar jarayon natijasida sistema Q issiqlik bersa va tashqi kuchlar unga qarshi A ish bajarsa, yoki sistema Q issiqlik olib, tashqi kuchlarni yengish ishini (A) bajarsa, jarayon natijasida sistemada hech qanday o`zgarish bo`lmasa, bu sistemada A=Q bo`ladi.

Haqiqatdan ham, agar aylanma jarayonda deyilsa, bu hol energiyani yo`qotish yoki yo`qdan bor qilish degan so`z bo`lar edi, ya’ni bu bilan energiyaning turlari orasidagi ekvivalentlik saqlanish qonuniga mutlaqo ziddir.

Aylanma bo`lmagan jarayonlarda faqat ba’zi hollardagina ish bilan issiqlik o`zaro teng bo`lishi mumkin. Masalan, ideal gaz o`zgarmas temperaturada kengaysa, issiqlik gazning kengayishi uchungina sarf bo`ladi va bu holda issiqlik bajarilgan ishga teng bo`ladi.Umuman, aylanma bo`lmagan jarayonlarda ish bilan issiqlik bir-biriga teng bo`lmaydi. Bu tengsizlikni aylanma bo`lmagan quyidagi jarayon misolida ko`rish mumkin. Har qanday qattiq modda suyuqlanayotgan paytda ma’lum miqdorda issiqlik yutadi. Ammo suyuqlanish paytida yutilayotgan issiqlikning juda oz qismi moddaning kengayishiga sarflanadi. Shuning uchun A