Ma’ruza-4 Tеrmоdinаmikаning ikkinсhi qоnuni Tayanch iboralar


TdS=dU+δA yoki  dU=TdS-δA(4)


Download 0.63 Mb.
Pdf ko'rish
bet5/7
Sana12.10.2023
Hajmi0.63 Mb.
#1699674
1   2   3   4   5   6   7
Bog'liq
Maъруза-4

TdS=dU+δA yoki  dU=TdS-δA(4)  
vа umumаn bаrchа jаrаyonlаr uchun : dQ≤TdS vа TdS≥dU+δA
Demаk, TdS-dU≥δA (5 
Bu fоrmulа jаrаyon qаytаr bo‛lgаndаginа sistemа mаksimаl ish bаjаrishini 
ko‛rsаtаdi.
Termodinamika ikkinchi qonunidan termodinamik sistema-larda yangi holat 
funksiyasining mavjudligi kelib chiqadi. Termo-dinamik jarayonlarning tahlili 
ularni to‘liq ifodalash uchun termodinamikaning birinchi qonuni kifoya emasligini 
ko‘rsatdi (birinchi qonunga ko‘ra energiyaning saqlanish qonuniga bo‘ysun-gan 
jarayonlargina borishi mumkin). Ammo tajriba ko‘rsitishicha, birinchi qonunga 
bo‘ysungan va 

U=Q-W tenglamaga rioya qilgan ayrim jarayonlar amalda 


bormaydi. Bu esa, sistemada qandaydir noma’lum funksiya yoki holat 
parametrining mavjudligi haqidagi xulosaga olib keldi. Ushbu parametrning 
qiymati birinchi qonunga binoan amalga oshirilishi mumkin bo‘lgan turli 
jarayonlar uchun bir xil emas, bu esa jarayonlarning teng qiymatga ega emasligini 
ko‘rsatadi. Yangi funksiya Klauzius tomonidan entropiya S deb ataldi.
 
Termodinamikaning ikkinchi qonunini issiqlik mashinalarini tahlil qilmasdan ham 
chiqarish mumkin.(Karateodori prinsipini). 
Termodinamik sistemada yangi holat funksiyasi borligini Karateodori prinsipi 
(ayrim holatlarga adiabatik yetisha olmaslik) yaxshi tushuntiradi. Quyidagi 
jarayonni ko‘rib chiqamiz (I.1-rasm). 
 
Jarayon yo‘li 
1-rasm. Karateodori prinsipini keltirib chiqarish 
U
Q>
0
1
U
1
Q=
0
U
2
2


Sistema bir holatdan ikkinchiga issiqlik yutilishi bilan o‘tsin. Ikkinchi holatdan 
birinchiga adiabatik jarayonda o‘tish mumkin, deb tasavvur qilamiz. To‘g‘ri va 
teskari yo‘llar uchun termodinamikaning birinchi qonuni bo‘yicha, 
Q=

U+W

(6) 
O=-

U+W
2
(7) 
Bulardan aylanma jarayon uchun: 
Q=(W
1
+W
2
) (8) 
Ko‘rilayotgan jarayonda issiqlik yutilayotgani uchun (Q

0), siklik 
jarayondagi umumiy ish noldan katta 
(W
1
+W
2
)

0 (9) 
bo‘ladi.Shunday qilib, siklik jarayonning natijasi: sistema boshlan-g‘ich 1-holatga 
qaytdi va sistema yutgan issiqlikning hammasi to‘liq ishga aylandi. Bu esa 
termodinamika ikkinchi qonunining Tomson ta’rifiga qarama-qarshidir 
(issiqlikning hammasi ishga aylanishi mumkin emas). Demak, termodinamik 
sistemaning xohlagan holati yaqinida shunday boshqa holatlar bo‘ladiki, ularga 
adiabatik yo‘l bilan, ya’ni issiqlik uzatmasdan o‘tib bo‘lmaydi.
Karateodori prinsipidan faqat yangi holat funksiyasi borligi emas, balki bu 
funksiyaning issiqlik bilan bog‘liqligi ham kelib chiqadi. Haqiqatdan ham, agar 
sistema 1-holatdan 2-holatga issiqlik yutish bilan o‘tgan bo‘lsa, nima uchun 
boshlang‘ich holatga issiqlik almashmasdan kela olmaydi? Issiqlik holat funksiyasi 
emas, balki u energiya uzatishning turidir. Sistemaga issiqlik ko‘rinishidagi 
ma’lum miqdordagi energiya uzatilgan bo‘lsa, unda sistemadan xuddi shu 
miqdordagi energiyani ish ko‘rinishida olish va shu bilan sistemani avvalgi 
holatiga keltirish mumkindek tuyuladi. Ammo Karateodori prinsipi buning 
mumkin emasligini, ya’ni Tomson ta’rifiga zid jarayonni sodir bo‘la olmasligini 
ko‘rsatadi. Demak, issiqlikning o‘zi holat funksiyasi bo‘lmasa ham, sistemaga 
berilgan issiqlik holat funksiyasini, ya’ni entropiyani o‘zgartiradi. Enropiyani esa 
sistemaga issiqlik uzatmasdan turib avvalgi qiymatiga keltirib bo‘lmaydi. Bundan 
entropiyaning o‘zgarishi sistemaga berilayotgan issiqlikning funksiyasi ekanligi 

S=f(Q) kelib chiqadi. Yuqorida ta’kidlanganidek, termodinamik jarayonlarni 


to‘liq tushuntirish uchun Energiyaning saqlanish qonuni kifoya qilmaydi. 
Tajribaning ko‘rsatishicha, termodinamikaning 1-qonuniga bo‘y-sungan ayrim 
jarayonlarni amalga oshirib bo‘lmaydi. Buning sababi sistemada yana qandaydir 
holat parametrlarining mavjudligi bo‘lishi mumkin. Klauzius bu yangi funksiyani 
S entropiya deb atadi. Termodinamikaning 2-qonuni va “entropiya” tushunchasi 
issiqlik mashinalarining ishini tahlil qilishda yaqqol ko‘rinadi, shuning uchun bu 
qonun, avvalambor, issiqlik mashinalariga taalluqli bo‘lgan (Karno sikli). Lekin 
termodinamikaning 2-qonuni tabiat-ning umumiy qonuni ekanligini yana bir bor 
ta’kidlab o‘tamiz. Uni issiqlik mashinalarining tahlilidan holi ravishda ham keltirib 
chiqarish mumkinligini Karateodori prinsipida ko‘rdik. Ammo Karno siklining 
tahlili bizga termodinamika 2-qonunining analitik ifodasini beradi va “entropiya” 
tushunchasining tub ma’nosini anglashga olib keladi.Umuman, issiqlik ishga 
aylana oladi. Ammo isitgichdan olingan issiqlikni ishga batamom aylantirib 
bo‘lmaydi, chunki issiqlikning bir qismi sovutgichni isitish uchun sarf bo‘ladi. 
Demak, issiqlik ishga aylanayotgan paytda isitgich sovushi bilan birga, biror 
sovutgich, issiqlikning ishga aylanmaydigan qismi hisobiga isishi ham shart. Buni 
Karno sikli tahlilida yaqqol ko‘rish mumkin. 
Ideal issiqlik mashinasi bor deb faraz qilaylik, unda ideal gazdan 
foydalanaylik. Mashina ma’lum bir isitgichdan olinayotgan issiqlik hisobiga ish 
bajarayotgan bo‘lsin. Ish siklik bajarilsin va undagi har bir jarayon ketma-ket sodir 
bo‘ladigan quyidagi 4 qismdan iborat deylik (I.2-rasm): 

Download 0.63 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling