Kurs ishi mavzu: Kimyoviy muvozanat termodinamikasi. Kimyoviy reaksiyaning izotermik, izobarik va izoxor tenglamalari. Muvozanat konstantalari. Kurs ishi rahbari: Turaxonov Sh. O. Andijon -2023 Mundarija Kirish I bob Kimyoviy muvozanat

1.1 Termodinamik tushunchalar.
Termodinamika (yun. termo issiq, dynamic — kuch) — termodinamik muvozanat holatida turgan makroskopik tizimlarning umumiy xossalariga bu holatlar orasidagi o'tish jarayonlari toʻgʻrisidagi fan. Termodinamik fundamental qonun va tamoyillar asosida quriladi. Termodinamikaning birinchi bosh qonuni tizimning energiya saqlanish qonuni boʻlib, unga, asosan, tizim oʻzining ichki energiyasi yoki qandaydir tashqi energiya manbai hisobiga ish bajarishi mumkin. Bu qonunni Yu. R. Mayer taʼriflagan. G. Gelmgolts aniqroq shaklga keltirgan (1874). Termodinamikaning ikkinchi bosh qonun i quyidagicha: issiqlik energiyasi ishga aylanish jarayonida toʻliq miqdorda ishga aylanmaydi, issiqlik sovuq tizimdan issiq tizimga oʻzoʻzidan oʻta olmaydi. Bu qonunni R. Klauzius taʼriflagan (1850). Bu konunga asosan, har qanday mashina uzatilgan issiklikni toʻliq ishga aylantira olmaydi, issiklikning maʼlum qismi sovitkichda qoladi (qarang Karno sikli). Termodinamikaning uchinchi bosh qonuni entropiyaning mutlaq qiymatini aniqlaydi. Nernstning issiqlik qonuni deb ham ataladi. Bu qonunga koʻra, ixtiyoriy tizimning entropiya S si mutlaq nolga intiladigan har qanday temperatura Termodinamikada bosimga, zichlikka bogʻliq boʻlmagan eng oxirgi chegaraviy qiymatiga erishadi. 1911-yilda M. Plank bu qonunni quyidagicha ifodalagan: temperatura mutlaq nolga intilganda tizim entropiyasi ham nolga intiladi. Termodinamika umumiy yoki fizik Termodinamikaga, Termodinamika qonunlarini issiqlik texnikasiga tatbiq qiluvchi texnik Termodinamikaga, Termodinamika qonunlarini kimyoviy va fizikkimyoviy jarayonlarga tatbiq qiluvchi kimyoviy Termodinamikaga, Termodinamika qonunlari yordamida qaytmas jarayonlarni oʻrganuvchi qaytmas jarayonlar Termodinamikasiga boʻlinadi. Tizim ichida bosim, hajm, ichki energiya , harorat yoki har qanday issiqlik almashinuvi o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan tizimda energiya almashinuvi mavjud bo'lganda tizim termodinamik jarayonga o'tadi.


1.2 Termodinamik jarayonlar.
Termodinamikani o'rganish jarayonida tez-tez (va amaliy holatlarda) tez-tez yuz beradigan ko'plab turdagi termodinamik jarayonlar mavjud. Ularning har biri o'ziga xos xususiyatga ega, va bu jarayon bilan bog'liq energiya va ishdagi o'zgarishlarni tahlil qilishda foydali. Adiabatik jarayon - bu tizimning ichiga yoki tashqarisiga issiqlik o'tkazmaydigan jarayon. Isochorik jarayon - bu hodisa o'zgarishsiz, jarayon tizimda ishlamaydi. Izobarlik jarayoni - bosim o'zgarmasdan jarayon. Izotermik jarayon - bu haroratda o'zgarishsiz jarayon. Bitta jarayonda bir nechta jarayonlar bo'lishi mumkin. Eng yorqin misol, harorat va bosimning o'zgarishi natijasida harorat va issiqlik almashinuvida o'zgarish bo'lmaydi - bunday jarayon adyabatik va izotermik bo'ladi. Termodinamiğin birinchi qonuni Matematik jihatdan termodinamiğin birinchi qonuni quyidagi kabi yozilishi mumkin:
∆ U = Q - V yoki Q =∆ U + Vt
Bu yerda:
∆ U = ichki energiya tizimining o'zgarishi
Q = issiqlik tizimi ichiga yoki tashqariga o'tkaziladi.
W = tizim tomonidan yoki tizimda bajarilgan ishlar.
Yuqorida tavsiflangan maxsus termodinamik jarayonlardan birini tahlil qilsak, biz tez-tez (har doim ham bo'lmasin) juda baxtli natijani topamiz - bu miqdorlardan biri nolga tushadi!

Misol uchun, adyabatik jarayonda issiqlik uzatish yo'q, shuning uchun Q = 0, ichki energiya va ish o'rtasida juda aniq munosabatlarga olib keladi: delta- Q = - V.

Ularning o'ziga xos xususiyatlariga oid aniq tafsilotlar uchun ushbu jarayonlarning shaxsiy ta'riflarini ko'ring. Qaytgan jarayonlar. Termodinamik jarayonlarning aksariyati tabiiy ravishda bir yo'nalishdan boshqasiga o'tadi. Boshqacha aytganda, ularning afzal tomoni bor. Qaytarib bo'lmaydigan jarayonlar va Termodinamiğin ikkinchi qonuni Ko'pgina jarayonlar, albatta, qaytarilmas jarayonlar (yoki muvozanat jarayonlari ). Tormozlaringizning ishqalanishidan foydalanib, sizning mashinangizda qayta ishlash mumkin bo'lmagan jarayondir. Xona ichiga balonni chiqarib yuborish havfni qaytarib bo'lmaydi. Issiq tsement yo'liga qorishmasini blokirovka qilish jarayoni qaytarilmas jarayonlardir. Umuman olganda, ushbu qaytarilmas jarayonlar termodinamikaning ikkinchi qonuni bo'lib , u ko'pincha sistemaning entropi yoki tartibsizliklari uchun tavsiflanadi. Termodinamiğin ikkinchi qonunini ifodalashning bir necha yo'li mavjud, lekin asosan, har qanday issiqlik almashinuvining qanchalik samarali bo'lishi borasida cheklov qo'yadi. Termodinamiğin ikkinchi qonuniga ko'ra, jarayonda har qanday issiqlik yo'qoladi, shuning uchun haqiqiy dunyoda butunlay teskari jarayonga ega bo'lish mumkin emas. Issiqlik mashinalari, issiqlik nasoslari va boshqa qurilmalar Issiqlikni qisman ishlaydigan yoki mexanik energiya bilan ishlaydigan har qanday qurilma deyiladi . Issiqlik dvigatellari bu ishni bir joydan ikkinchi joyga uzatish yo'li bilan olib boradi, bu yo'lda ba'zi ishlarni amalga oshiradi.
Termodinamikani qo'llash bilan issiqlik dvigatelining termal samaradorligini tahlil qilish mumkin, bu ko'pincha tanish fizika kurslarida yoritilgan mavzu. Quyida fizika kurslarida tez-tez tahlil qilinadigan ba'zi bir issiqlik dvigatellari keltirilgan:
Ichki-qo'zg'alish mexanizmi - Avtotransportda ishlatiladigan yoqilg'ida ishlaydigan vosita. "Otto cycle" muntazam benzinli motorning termodinamik jarayonini belgilaydi. "Dizel tsikli" dizel quvvatli dvigatellarni nazarda tutadi.
Sovutgich - teskari issiqlik dvigatellari, muzlatgich sovuq joydan (muzlatgich ichidagi) issiqlikni oladi va uni issiq joyga (muzlatgichdan tashqarida) o'tkazadi.
Issiqlik pompasi - issiqlik pompasi - bu sovutgichga o'xshash issiqlik dvigatelidir, u tashqi havoni sovutish orqali binolarni isitish uchun ishlatiladi.
Carnot aylanishi. 1924 yilda frantsiyalik muhandis Sadi Carnot termodinamika ikkinchi qonuniga muvofiq maksimal rentabellikka ega bo'lgan idealist, farazi dvigatel yaratdi. Uning samaradorligi uchun quyidagi tenglamaga keldi, e Carnot :
e Carnot = ( T H - T S ) / T H
TH va T S mos ravishda issiq va sovuq suv havzalarining temperaturalari. Juda katta harorat farqi bilan siz yuqori mahsuldorlikka ega bo'lasiz. Harorat farqi past bo'lsa, past rentabellikga erishiladi. T = 0 bo'lsa ( mutlaq qiymat ), bu mumkin emas, faqat 1 (100% samarali) samaradorligini olasiz.