Mavzu: Termodinamika asoslari. Eltalpiya Reja: Termodinamika qonunlari

Mavzu: Termodinamika asoslari. Eltalpiya

Reja:

1.Termodinamika qonunlari.

2.Termodinamik sistemalar.

3.Entalpiya va entropiya.

Тermodinamika («termo» grekcha issiqlik, «dinamic» -kuch so’zlaridan kelib chiqqan)-turli jarayonlarda energiyaning bir turdan ikkinchi turga, sistemaning bir qismidan ikkinchi qismiga o’tishini, jarayonlarning o’z-o’zicha borish yo’nalishini va uning chegarasini o’rganuvchi fandir.

Тermodinamika («termo» grekcha issiqlik, «dinamic» -kuch so’zlaridan kelib chiqqan)-turli jarayonlarda energiyaning bir turdan ikkinchi turga, sistemaning bir qismidan ikkinchi qismiga o’tishini, jarayonlarning o’z-o’zicha borish yo’nalishini va uning chegarasini o’rganuvchi fandir.

Quyida umumiy termodinamikaning ba’zi tushuncha va atamalarini eslatib o’tamiz.

Sistema shartli ravishda tashqi muhitdan ajratilgan, bir-biri bilan doimiy ta’sirda bo’lgan moddalar yoki moddalar guruhidir. Sistemaning termodinamik holati termodinamik parametrlarning qiymati bilan ifodalanadi. Тermodinamik parametrlar --- temperatura, hajm, bosim va konsentratsiyalardir.

Тermodinamik jarayon termodinamik parametrning o’zgarishi bilan boradigan jarayondir.

Sistema atrof muhit bn modda va energiya bilan almashinsa ochiq sistema deyiladi.

Agar Sistema bilan muhit orasida faqat modda almashinuvi kuzatilsa – u yopiq sistemadir.

Agar Sistema bilan muhit orasida energiya ham modda almashinuvi ham bo’lmasa – u ajratilgan sistema bo’ladi.

Тermodinamika asosida uch qonun yotadi.

Birinchi qonun 1824 yilda S. Karno va uchinchi qonun 1912 yilda Nernst tomonidan kashf etilgan va ta’riflangan.

Тermodinamikaning 1-qonuni. Ichki energiya

Тermodinamikaning 1-qonuni. Ichki energiya

Kimyoviy energiyaning boshqa xil energiyaga aylangan miqdori ichki energiyaning o’zgarishiga teng bo’ladi, ya’ni kimyoviy energiya ichki energiyaning miqdori bilan o’lchanadi. Sistemaning ichki energiyasi, uni tashkil etgan hamma tarkibiy bo’laklarning bir-birlariga ta’sir potensial energiyasi bilan ularning harakat kinetik energiyalari yig’indisiga teng.

Birinchi qonunga muvofiq qonunning borish sharoitiga, unda qanday moddalar ishtirok etishiga qaramasdan, doimo energiyaning ma’lum miqdordagi bir turi energiyaning ma’lum miqdordagi boshqa turiga aylanadi (ekvivalentlik qonuni). Energiya bir turdan boshqa turga ma’lum ekvivalentlik (teng qiymatlik) bilan o’tadi.

Ya’ni termodinamikaning 1-qonuniga muofiq: har qanday jarayon davomida energiya yo’q bo’lmaydi va yo’qdan bor bo’lmaydi, u faqat bir ko’rinishdan ikkinchi ko’rinishga ekvivalent miqdorda o’tishi mumkin.

Ya’ni termodinamikaning 1-qonuniga muofiq: har qanday jarayon davomida energiya yo’q bo’lmaydi va yo’qdan bor bo’lmaydi, u faqat bir ko’rinishdan ikkinchi ko’rinishga ekvivalent miqdorda o’tishi mumkin.

Тashqaridan sistemaga issiqlik berilsa (yoki sistemadan olinsa) va sistema ish bajarsa (yoki sistema ustida ish bajarilsa) uning ichki energiyasi o’zgaradi. Тermodinamikada sistema qabul qilgan issiqlik musbat va berilgan issiqlik manfiy belgisi bilan ifodalanadi.

Ichki energiyaning o’zgarishi U, issiqlik Q, bilan ish (A) o’rtasidagi quyidagi bog’lanish bilan topiladi:

Q=∆U+A yoki -∆U=-Q+A

Ko’p hollarda termodinamik jarayon davomida bajariladigan ish faqat hajm kengayishi hisobiga amalga oshadi, ya’ni A=P∆V, u holda termodinamikaning birinchi qonuni matematik ifodasi quyidagi ko’rinishga ega bo’ladi:

Q=∆U+P∆V

P-sistemaning bosimi;

P-sistemaning bosimi;

∆V-sistemada hajm o’zgarishi.

Shunga ko’ra termodinamikaning 1-qonunining yana bir ta’rifi kelib chiqadi: Energiya sarflamay ish bajaruvchi 1-turdagi abadiy dvigatel yaratilishi mumkin emas.

Sistemadagi jarayonlar turli sharoitlarda o’tishi mumkin:

1.Izoxor jarayon.

Izoxor jarayonda sistemaning hajmi o’zgarmas bo’ladi: ∆V=0. Bunda bajarilgan ish ham P∆V=0 bo’ladi:

QV=∆U

2.Izobar jarayon.

2.Izobar jarayon.

Izobar jarayonda sistemaning bosimi o’zgarmas bo’ladi:P=const. Bu holat un 1-qonun tenglamasi Q=∆U+P∆V ni quyidagicha yozamiz:

QP=U2-U1+P(V2-V1)=U2-U1+PV2-PV1

Bu yerdan:

QP=(U2+PV2)-(U1+PV1)

U+PV funksiyasi entalpiya deb nomlanib, H harfi bn belgilanadi,shunda:

H=U+PV Bu holda:

QP=H2-H1 yoki QP=∆H

P=const bo’lganda sistemaning issiqligi faqat entalpiya o’zgarishi bn bog’liq bo’ladi.

P=const bo’lganda sistemaning issiqligi faqat entalpiya o’zgarishi bn bog’liq bo’ladi.

Entalpiya ham ichki energiya kabi sistemaning holat funksiyasi bo’lib, uning o’zgarishi sistemaning faqat dastlabki va oxirgi holatlariga bog’liq. -ham holat funksiyasi energiya o’lchamidir. U sistemaning ichki energiyasi bilan hajmiy (PV) energiyalar yig’indisi bo’lib, sistemaning to’liq energiyasi hisoblanadi. H-izobarik jarayonda sistema energiya zahirasining o’zgarishini xarakterlaydi. Entalpiya (yun. — isitaman) — termodinamikada — termodinamik tizimning holat funksiyalaridan biri (N). Qaytar izobarik jarayonda entalpiyaning oʻzgarishi tizimga berilgan (yoki tizimdan olingan) issiqlik miqdoriga teng. Shuning uchun entalpiya bosim oʻzgarmaydigan sharoitda sodir boʻluvchi fazalar almashuvlarida, kimyoviy reaksiyalar va boshqalarda isiqlik effektini ifodalaydi. Bosim oʻzgarmaydigan adiabatik jarayonlarda entalpiyaning qiymati ham oʻzgarmaydi. Baʼzan entalpiya issiqlik funksiyasi deb ataladi. Entalpiya termini gollandiyalik fizik X. Kamerling-Onnes tomonidan kiritilgan. Xalqaro birliklar tizimida entalpiya joul (J) larda ifodalanadi

E’tiboringiz uchun rahmat