Mavzu: Issiqlik texnikasi predmeti va maqsadi. Asosiy tushunchalar va kattaliklar

7. Gaz entropiyasi

YUqorida ko’rib o’tganimizdek, r, , T, u va i gaz xolatining parametrlari (ko’rsatkichlari) bo’lib xisoblanadi. Lekin issiqlik miqdori q va ish ℓ gaz xolati ko’rsatkichlari bo’la olmaydi.

Xar qanday termodinamik jarayonda qatnashadigan issiqlik miqdorini bilish nuktai - nazaridan termodinamikada yana bir gaz xolatining ko’rsatkichi - entropiya kiritilgan.
Faraz qilaylik, boshlang’ich va oxirgi xolatiga ega bo’lgan ideal gaz qaytuvchan termodinamik jarayonni bajarmoqda. Jarayon davomida gazning xarorati o’zgarib turadi.
Agar jarayonni cheksiz kichik va bir-biriga cheksiz yaqin bo’laklarga bo’lsakda, xar bir bo’lakda dq issiqlik beriladi deb olsak. Bunda biz cheksiz kichik jarayon oralig’ida gazning xarorati deyarli o’zgarmaydi deyishimiz mumkin.
CHeksiz kichik jarayonda gazga berilgan issiqlikni gazning mutloq xaroratiga nisbatini keltirilgan issiqlik deb ataymiz va ds bilan belgilaymiz, ya’ni:
(65)
Bu ifodadan cheksiz kichik jarayonda gazga berilgan issiqlikni aniqlash mumkin.
dq = T dS (66)
Ma’lumki, gazning termodinamik xarorati “T”doimo musbat qiymatga ega, shuning uchun, oxirgi olingan tenglikka qarab fikr yuritish mumkin. Agar gazga issiqlik berilsa, entropiya ortadi (ya’ni entropiyaning orttirmasi musbat) va aksincha, gazdan issiqlik olinsa, entropiya ham kamayadi.
Entropiyani aniqlashda boshqa yo’l tutish xam mumkin. Buning uchun termodinamika birinchi qonunining differentsial ko’rinishdagi tenglamasi (60) ni T ga bo’lamiz, ya’ni
Gaz xolati tenglamasi r =RT ni quyidagicha o’zgartiramiz va yuqoridagi tenglamaga qo’yamiz.
yoki (67)

Bu kattalik, gazning xar bir xolati uchun aniq qiymatga ega bo’ladigan gaz xolatining ma’lum funktsiyasi bo’lib, termodinamikada entropiya deyiladi.
Demak, entropiya - ma’lum funktsiya “S”ning to’la differentsiali bo’lib, u faqat gaz xolatining ko’rsatkichlariga bog’lik. SHuning uchun entropiyaning o’zi ham gaz xolatining ko’rsatkichi bo’lib xisoblanadi.
Entropiyaning mutloq qiymati termodinamikada unchalik axamiyatsiz, o’zgarishi esa katta axamiyatga ega, chunki yuqorida aytib o’tganimizdek, entropiyaning o’zgarishi jarayon davridagi gazga berilayotgan (yoki olinayotgan) issiqlik miqdorini to’la xarakterlaydi. SHuning uchun termodinamikada ishchi jism entropiyasining o’zgarishi aniqlanadi.
S = S₂ - S₁ = s_v
yoki (68)