Kirish. Fizik kimyoning tekshirish ob’ekti

33. Termodinamikaning I-qonuni absolyut qonun ekanligi va termodinamikaning 2-qonunining statistik tabiati. Fluktuatsiyalar tushunchasi.
34. Turli jarayonlarda entropiyaning o’zgarishi. Termik va kalorik koeffitsientlar orasidagi bog’liqlik.

Qaytmas jarayonlarda entropiyaning o`zgarishi va tеngsizliklar bilan ifodalanishini ko`rib chiqdik. Shu sababli qaytmas jarayonlar uchun olingan ma'lumotlardan entropiyani hisoblab bo`lmaydi. Ammo entropiya holat funksiyasi bo`lganligi uchun uning qaytar va qaytmas jarayonlardagi o`zgarishi bir xildir. Dеmak, rеal qaytmas jarayonda entropiyaning o`zgarishini hisoblash maqsadida ushbu jarayonni xayolan qaytar o`tkaziladigan bosqichlarga bo`lish va qaytar jarayonlar tеnglamalaridan entropiyaning o`zgarishini hisoblash kеrak. Barcha bosqichlar entropiya o`zgarishlarining summasidan qaytmas jarayondagi entropiyaning o`zgarishini olamiz.

Turli jarayonlardagi entropiyaning o`zgarishlarini hisoblash uchun, uni sistеmaning boshqa paramеtrlari bilan bog`lanishini topish zarur. Tеrmodinamika ikkinchi qonuni tеnglamasiga muvofiq jarayon issiqligi δQ=TdS. Uni tеrmodinamika 1-qonuni δQ = dU + pdV tеnglamasiga qo`ysak

TdS=dU+pdV ёки dU=TdS-pdV (8.110)

Xuddi shunday H=U+pV tenglamani diferentsiallasak va δQ=dU+pdV ekanligini xisobga olsak dH=dU+pdV+Vdp=Q+Vdp tenglama xosil bo’ladi yoki δQ=TdS ekanligidan

dH=TdS+Vdp (8.111)

(8.110) va (8.111) tenglamalardan hech qanday farazlarsiz qator hulosalar olish mumkin. Entropiyani sistemaning boshqa parametrlari bilan (p, V, T) bog’lovchi ifodalar bilan tanishamiz. O’zgaruvchilar sifatida S, V, T larni qabul qilamiz:  (S, V, T)=0 (aylana bo’yicha 3 ta xususiy hosilalarning ko’paytmasi doimo -1 ga teng):

(8.112)

(8.111) tenglamadan S bilan V orasidagi aloqani topamiz. (8.110) ga binoan

va (8.113)

Olingan xulosalarni qarama-qarshi tenglab:

(8.114)

Bundan:

(8.115)

qiymatini (8.112)ga qo’yib:

(8.116)

yoki

(8.116)

(8.116) tenglama (T=const da) sistemaning izotermik kengayishida entropiyaning ortishini xisoblashga imkon beradi:

(8.117)

Ideal gaz uchun shuning uchun

bundan

S=RlnV+S_o (8.118)

bu yerda S_o –integrallash doimiysi, uni termodinamikaning ikkita qonuni asosida aniqlab bo’lmaydi. 3-qonun kerak !!!

Ideal gazning izotermik kengayishida entropiyaning ortishi:

(8.119)

Agar C_V=const bo’lsa (8.119)tenglama o’rniga

(8.120)

deb yozish mumkin. Ideal gaz uchun C_v=C_p-R va ekanligini xisobga olib (8.120) tenglamani quyidagi ko’rinishda yozish mumkin:

(8.121)

Izotermik jarayonda T₂=T_1­=const va ekanligini xisobga olsak (8. 120) va (8.121) tenglamalardan

(8.122)

kelib chiqadi.

Izoxor jarayonda V₂=V_1­=const va va (8.120) dan

(8.123)

ni olamiz.

Izobar jarayon uchun P₂=P_1­=const va hamda (8.123) dan

(8.124)

tenglamani olamiz.