Mexanika va molekulyar fizika

Izoxorik jarayon uchun (A=0) bu qonun quyidagicha yoziladi


(4)


Izotermik jarayon (T=const; ΔU=O) uchun esa


(5)
Demak, izotermik jarayonda gazga berilgan barcha issiqlik miqdori uning tashqi kuchlar ustidan bajaradigan ishga sarflanadi.
Termodinamikaning birinchi qonuni adiabatik jarayon uchun quyidagicha yoziladi (Q=O)


(6)

Demak, adiabatik jarayonda ish faqat ichki energiya hisobidan bajariladi. Adiabatik jarayon uchun Puasson qonuni mavjud:

Gazni adiabatik kengaytirishda uning temperaturasi pasayadi, adiabatik siqishda esa temperatura ko’tariladi.


(7)
Bu yerda - Puasson koeffisienti.
Mendeleyev – Klapeyron tenglamasidan foydalanib (7) ni quyidagicha yozish mumkin:
(8)

O’zi olgan energiyadan ortiq ish bajara oladigan mashinaga birinchi tur abadiy dvigatel deyiladi. Termodinamikaning birinchi qonuni quyidagicha ham ta’riflash mumkin. Birinchi tur abadiy dvigatel bo’lishi mumkin emas.

Olingan issiqlik miqdorining barchasini ishga aylantiradigan mashinaga ikkinchi tur abadiy dvigatel deyiladi.
Bundan foydalanib, termodinamikaning ikkinchi qonunini quyidagicha ta’riflash mumkin.
Ikkinchi tur abadiy dvigatel bo’lishi mumkin emas.

19. 
    Karno sikli.
    

Sistema bir qator holatlarni o’tib, yana o’zining dastlabki holatiga qaytib keladigan jarayonga sikl deyiladi. 1824 yilda Karno ideal issiqlik mashinasini nazariy o’rgandi. Bu mashina ikkita izotermik va ikkita adiabatik jarayonlardan iborat bo’lgan aylanma siklni bajaradi. Bunga Karno sikli deyiladi.

25 – rasm

Bu jarayonni qisqacha qarab chiqamiz:

1. 
   Gaz siqilgan 1 holatda bo’lsin. Bu holatda uning parametrlari P_1, V₁, T₁ bo’ladi. Silindr tubini isitkich bilan kontaktga keltiriladi. Gaz izotermik kengayish A₁ ishni bajarib, P₂, V₂, T₂ holatiga o’tadi. Gaz isitgichdan Q₁ issiqlik miqdorini oladi. (1 2)
   
2. 
   Gaz 2 holatgacha kengaygach, isitgich olib qo’yiladi va gazni 3 holatgacha adiabatic kengayishi ta’minlanadi. Endi uning parametrlari P₃, V₃, T₂ bo’ladi. 2 3 qismda gaz ichki energiya hisobiga adiabatik kengayish ishini bajaradi.
   
3. 
   Gaz 4 holatgacha izotermik siqiladi. Endi uning parametrlari P₄, V₄, T₂ bo’ladi. 3 4 qismda tashqi kuchlar gaz ustida A₂ ishni bajaradi. Bu holda gaz sovutgichga Q₂ issiqlik miqdorini beradi.
   
4. 
   Gaz 1 holatga kelguncha adiabatik siqiladi. Uning parametrlari yana P₁, V₁, T₁ bo’lib qoladi. 4 1 qismda adiabatik siqilish ishi bajariladi. Gazning ichki energiyasi oshadi.
   

Ideal issiqlik mashinasining foydali ish koeffisienti


(1)

Bu yerda T₁ – isitgichning, T₂ – sovutgichning temperaturasi. Real issiqlik mashinasining foydalish ish koeffisienti

Bu yerda Q₁ – gazning isitgichdan olgan, Q₂ – gazning sovutgichga bergan issiqlik miqdori.

Karno sikli quyidagini aniqladi.


.