Mavzu; Mettalarda elektronlarning chiqish ishi. Gazlarda elektr toki Reja

Galilei nisbiylik prinsipi — Nyutonning klassik mexanikasida barcha inersial sanoq tizimlarining fizikaviy teng huquqlilik prinsipi. Bu holat mexanika qonunlari birday boʻlganida namoyon boʻladi. Biror inersial sanoq tizimida oʻtkaziladigan har qanday mexanik tajribalar asosida muayyan tizim tinch holatda yoki tugʻri chiziqli tekis harakatda ekanligini aniqlab boʻlmaydi. Bu holatni birinchi boʻlib 1636-yilda Galileo Galilei aniqlagan.
Moddiy nuqtaning harakati nisbiydir: uning holati, tezligi, trayektoriyasining shakli ushbu harakat qaysi inersial sanoq tizimi (sanoq jismi)ga nisbatan qaralishiga bogʻliq. Shuning bilan birga, klassik mexanika qonunlari barcha inersial sanoq tizimlarida birday boʻladi. Mexanik harakatning nisbiyligi va mexanika qonunlarining turli inersial sanoq tizimlarida birday bulishi Galilei nisbiylik prinsipi mazmunini tashkil qiladi. Matematik jihatdan Galilei nisbiylik prinsipi mexanika tenglamalarining harakatlanayotgan nuqtalar koordinatalarini (vaqtning ham inersial sanoq tizimidan boshqasiga oʻtishdagi almashtirishlarga — Galilei almashtirishlariga nisbatan invariantligini ifodalaydi (qarang Nisbiylik nazariyasi).
Shu sababli Galilei almashtirishlarida yuqoridagi tenglama oʻzgarmaydi. Bu tenglama Galilei nisbiylik prinsipining matematik ifodalanishidir. Galilei nisbiylik prinsipi jismlar yoruglik tezligiga nisbatan ancha kichik tezliklar bilan harakatlangan hol uchungina oʻrinli. ~ s boʻlgan hollarda Galilei almashtirishlari Lorens almashtirishlari bilan almashtirilishi lozim.

Qaytar jarayonlar (fizikada) — avval bir yoʻnalishda, soʻngra teskari yoʻnalishda sodir boʻlib, sistema oʻzining boshlangʻich holatiga qaytib kelganida tashqi muhitda hech qanday oʻzgarish yuzaga kelmaydigan fizik jarayonlar. Ideal (ishqalanishsiz va noelastik urilishsiz) sharoitda sodir boʻladigan hamma sof mexanik jarayonlar qaytuvchan boʻladi. Mutlaqo ishqalanishsiz hamda mutlaq elastik tarzda roʻy beradigan urilishlarsiz sharoitda energiyaning maʼlum qismi issiqlik energiyasiga aylanadi.

Cheksiz sekinlik bilan oʻtadigan issiklik harakatiga bogʻliq boʻlgan jarayon ketmaket muvozanatli holatlarning uzluksiz qatoridan iborat va qaytuvchan boʻladi. Real sharoitlarda esa har qanday jarayon chekli tezlikda yuz beradi va energiyaning sochilishi tufayli susayib borish bilan kechadi. Qaytar jarayonlar nazariyasi statistik fizikada oʻrganiladi.
Termodinamikaning birinchi qonuni biror protsess amalga oshishi tufayli jism ichki energiyasining o’zgarishi, bajarilgan ish va issiqlik miqdori orasidagi miqdoriy bog’lanishni aniqlaydi. Lekin protsess sodir bo’lishi yoki bo’lmasligi va qaysi yo’nalishda sodir bo’lishi haqida aniq ko’rsatma bermaydi.
Termodinamikaning ikkinchi qonuni juda ko’p tajribalarning
umumlashtirish mahsuli sifatida vujudga kelgan bo’lib, tabiatda sodir bo’ladigan protsesslarning amalga oshishi mumkin bo’lgan yo’nalishini aniqlaydi.
Kundalik kuzatish va tajribalar issiqlikni o’z-o’zidan faqat issiqroq jismdan soviqrok jismga o’tishi mumkinligini ko’rsatadi. Ish boshqa tur energiyalari kabi oson va to’liq issiqlikga aylanishi mumkin. Bunga tabiat hodisalaridan: ishqalanish, zarba, tormozlanish va boshqa hodisalarni misol keltirishimiz mumkun. Bunga teskari bo’lgan protsess, yani issiqlikni ishga aylanishi o’z-o’zidan sodir bo’lmaydi. Issiqlik faqat davriy protsess amalga oshiriladigan qurilmalar uch elementdan-isitgich, ishchi jism va sovitkichdan iborat bo’lib, issiq va soviq manbalar orasida temperaturalar farqi bo’lgan paytdagina ishga aylanishi mumkin.
Karno 1824yilda bug’ mashinasining ishini o’rganib, temperaturalar farqi bo’lgandagina issiqlikdan mexanikaviy ish olish uchun foydalanish mumkinligini aniqladi.
Termodinamikaning ikkinchi qonunini umumiy ko’rinishda quyidagicha
ta’riflash mumkin: o’z-o’zidan sodir bo’ladigan har qanday protsess qaytmas protsessdir. To’g’ri va teskari yo’nalishlarda o’tkazilganda sistema dastlabki holatiga qaytmaydigan protsesslar qaytmas protsess deb ataladi.
Ikkinchi qonunning barcha boshqa ta’riflari bu umumiy ta’rifning xususiy hollaridan iborat.
R. Klauzius 1850 yilda termodinamikaning ikkinchi qonunini quyidagicha ta’rifladi: issiqlik kamroq qizigan jismdan ko’proq qizigan jismga tashqi ish sarflamay turib o’z-o’zicha o’ta olmaydi.
V. Tomson 1851 yilda quyidagi ta’rifni taklif etdi:dvigatelga keltirilgan
issiqlikning xamasini butunlay ishga aylantirib bo’lmaydi. Bu issiqlikning bir qismi temperaturasi pastrok bo’lgan tashqi jismlarga o’tadi.
M. Plank quyidagi ta’rifni taklif etdi: barcha ishi bironta yukni ko’tarish va issiqlik manbaini sovitishdan iborat bo’lgan davriy ishlaydigan mashina qurib bo’lmaydi: Davriy ishlaydigan mashina deganda uzluksiz ravishda siklik protsessda issiqlikni ishga aylantiruvchi mashinani tushunish kerak.
Termodinamikaning ikkinchi qonuni qo’yadigan cheklashlar
Mavjud bo’lmaganda edi, bu hol loaqal bitta issiqlik manbai bo’lganida ham issiqlik dvigateli qurish mumkinligini bildirar edi. Bunday dvigatel, masalan, okeandagi suvning sovishi hisobiga ishlay olgan bo’lur edi. Shu tarzda ishlaydigan issiqlik mashinasini V.F. Osvald o’rinli qilib ikkinchi tur abadiy dvigatel deb atadi.
Issiqlikning davriy takrorlanadigan protsessda bir qismigina mexanikaviy va boshqa turlardagi ishga aylanishi mumkin: uning boshqa qismi mukarrar ravishda soviq manbaga berilishi kerak. Demak ikkinchi tur abadiy dvigatel qurib bo’lmaydi.
2 Termodinamika 2-qonunining umumiy formulirovkasi
Termodinamikaning 1- qonunidan kelib chiqib shuni aytish mumkinki,
issiqlik va mexanik energiya dvigatelda o‘zaro ekvivalent miqdorlarda
almashinadi. Hech qanday energiya sarf qilmay ish bajaradigan dvigatellar 1-turdagi abadiy dvigatellar deyiladi. Termodinamikaning 1-qonuniga asosan bunday dvigatel bo‘lishi mumkin emas.
KARNO SIKLI — navbatma-navbat oʻzaro almashinib turuvchi ikki izotermik jarayon va ikki adiabatik jarayondan iborat kaytar aylanma issiqlik jarayoni. Uni birinchi boʻlib NL. S. Karno oʻrgangan (1824). Rasmda Karno sikli koordinatalari r (bosim) va V (hajm) da koʻrsatilgan. Karno siklida ish jismi t-ra G, li issiq jism bilan taʼsirlashib, Qt issiklikni oladi (bunda bugʻ kengayadi va ish bajaradi, izoterma 1—2). Soʻngra ish jismi adiabatik kengayib, t-ra T2 gacha soviydi (adiabata, 2—3). Shu t-ra T2 da ish jismi izotermik siqiladi va u Q2 issiqlikni sovitkichga beradi (izoterma, 3—4). Nihoyat, ish jismi Tt t-rali boshlangʻich holatga qaytadi (adiabata, 4—1). Bunday jarayonda ish jismi bajargan foydali ish pV tekislikda izoterma va adiabata chiziqlar bilan chegaralangan yuzaga teng.
Issiklik mashinasining f. i. k. quyidagicha aniqlanadi: Q[-Q2 A K. s. ning f. i. k. faqat isitkich bilan sovitkichning t-rasiga bogʻliq boʻlib ish bajaruvchi jismning xossalariga bogʻliq emas.
Karno siklini taxlil qilib, quyidagi muhim xulosalarga kelish mumkin: a) aynan bir xil sharoitlarda, yaʼni isitkich va sovitkichlarning t-ralari bir xil boʻlganda barcha qaytuvchan mashinalarning f. i. k. bir xil boʻladi; b) qaytmas mashinaning f. i. k. ish sharoiti oʻxshash boʻlgan qaytuvchan mashinaning f. i. k. dan hamisha kichik boʻladi. Karno sikli termodinamika va teplotexnikaning rivojlanishida muhim rol oʻynaydi.
Entropiya (grekcha: τροπή — aylanish, oʻzgarish) — 1) termodinamikada — har qanday termodinamik tizimning holat funksiyalaridan biri (8). Oʻz holiga qoʻyilgan (tashqi kuch taʼsir etmayotgan) berk tizimda jarayon qaysi yoʻnalishda sodir boʻlishini ifodalaydi. Termodinamikaning II qonuni (qarang Termodinamika) jarayonlarning yoʻnalishini avvaldan aytib berish imkoniga ega emas. Bu qonunni taʼriflagan Rudolf Clausius 1865-yilda jarayonlarning bir tomonlama kechishiga olib keluvchi cheklashni tahlil qilib, 8 funksiyani kiritdi va uni entropiya deb atadi; 2) statik fizikada — tizim holatining termodinamik ehtimolini ifodalovchi kattalik.
Entropiyaning xossalari: 1) tajriba natijasi toʻgʻri boʻlsa, yaʼni R larda birontasi birga, qolganlari nolga teng boʻlsa, noaniqlik oʻlchami — entropiya ham nolga teng boʻladi; 2) tajriba natijalari teng ehtimolli boʻlsa, entropiya maksimal qiymatga ega boʻladi; 3) bir-biriga bogʻliq boʻlmagan ikki tajriba entropiyasi ularning entropiyalari yigʻindisiga teng.