Mavzu: kirish. Termodinamikaning birinchi qonuni. Entalpiya. Termokimyo

Nazorat savollari
1. Termodinamikaning ikkinchi qonuni qanday mazmun-mohiyatga ega?
2. Sistemadagi zarrachalarning tartibsizlik darajasini belgilaydigan termodinamik kattalik nima deyiladi?

4-MAVZU: ERKIN ENERGIYA.
Erkin va bog‘langan energiya. Termodinamikaning ikkinchi qonuniga muvofiq, jismdagi ichki energiyaning bir qismiishga aylanadi, jism energiyasining o‘garmas haroratda ishga aylanishi mumkin bo‘lgan qismi uning erkin energiyasi, ishga aylana olmaydigan qismi esa bog‘langan energiyasi deyiladi.
Har qanday sistema umumiy energiyasining o‘zgarmas haroratda foydali ishga aylana oladigan qismi (F) erkin energiya deyiladi.
O‘z-o‘zicha boradigan jarayonlardagienergiya yuqori erkin energiya deyiladi. O‘z-o‘ziga boradigan jarayonlarda energiya yuqori potensialli holatga o‘tganligi sababli bunday jarayonlarda erkin energiyaning o‘zgarishi F manfiy qiymatga ega bo‘ladi. ∆F<0
Bundan quyidagicha xulosa chiqarish mumkin: sistemaning erkin energiyasi berilgan sharoitda minimal qiymatga ega bo‘lgandagina sistema barqaror muvozanat holatida turishi mumkin. Demak, erkin energiya kamayadi.
O‘z-o‘zicha bormaydigan jarayonlarni amalga oshirish uchun tashqaridan energiya sarflashi kerak. Ana shu energiya sistema ichki energiyasining ortishiga sarflanadi: δF>0. Demak, erkin energiyaning ortishi bilan boradigan boradigan jarayonlar o‘z-o‘zicha sodir bo‘lmaydi.
Ichki energiyaning hech qanday sharoitda foydali ishga aylantirib bo‘lmaydigan va faqat issiqlikka aylanib, tarqalib ketishi mumkin bo‘lgan qismi (G) bog‘langan energiya deyiladi. Bog‘langan energiya entropiya o‘zgarishining absolyut haroratga ko‘paytmasi (TdS) sifatida topiladi.
Har qanday sistemada erkin energiya potensial energiya sifatida bo‘ladi. Sistemaning erkin energiyasi qancha ko‘p bo‘lsa u shuncha ko‘p ish bajaradi. Masalan, siyraklashtirilgan gazda shu haroratdagi siqilgan gaznikiga qaraganda erkin energiya kam, bog‘langan energiya ko‘p bo‘ladi. Demak, siyraklashtirilgan gaz siqilgan gazga nisbatan ka mish bajaradi.
Entropiya jismda qancha foydasiz energiya borligini ko‘rsatuvchi kattalik bo‘lib, jismining holatiga bog‘liq funksiya. Jismning holati o‘zgarsa, entropiya ham o‘zgaradi. Qaynar jarayonlarda entropiyaning o‘zgarishi nolga teng, ya’ni S=const, ∆S=0, qaytmas jarayonlarda hamma vaqt ∆S noldan katta: ∆S>0.
Entropiya ham xuddi sistemaning ichki energiyasi singari sistemaning holat funksiyasi bo‘lib, uning o‘zgarishi faqat sistemaning dastlabki va oxirgi holatiga bog‘liq, jarayonning yo‘liga bog‘liq emas. Shunga ko‘ra sistema I holatdan II holatga kelsa, entropiyaning o‘zgarishi
bilan ifodalanadi.
Entropiya moddaning miqdoriga bog‘liq, demak, ekstensiv miqdordir. Entropiya additiv (yig‘indi) miqdordir, ya’ni sistema entropiyasi uni tashkil etgan tarkibiy qismlar entropiyasi yig‘indisiga teng. Uning o‘zgarishi esa ayrim bo‘laklar entropiyasiyig‘indisiga teng. Uning o‘zgarishi esa ayrim bo‘laklar entropiyasi o‘zgarish yig‘indisiga teng, murakkab jarayonlar entropiyasining o‘zgarish jarayonni tashkil etuvchi ayrim jarayonlar entropiyalarining o‘zgarishlari yig‘indisiga teng.