O’zbekiston respublikasi xalq ta’limi vazirligi a. Qodiriy nomli jizzax davlat pedagogika instituti

Термодинамика конунлари ва уларнинг кулланиши.
Режа:
1. Термодинамиканинг биринчи конуни ва баъзи жараёнларда тадбики.
2. Термодинамиканинг иккинчи конуни.
3. Иссиклик машина ва уларнинг фойдали иш койфисенти.
Термодинамика –иссиклик ва иш тугрисидаки фан .
Термодинамика ХХI асрнинг биринчи ярмида фан сифатида шаклланди. Унинг юзага келиши ва ривожланиши иссиклик машиналарининг яратилиши билан боглик булган . Дастлаб термодинамика ёнилги энергиясини механик энергияга айлантириш Билан боглик булган . Термодинамиканинг асосчиларидан бири франсуз олими Карно эди . У 1824-йил узининг «Оловни харакатлантирувчи куч ва бу кучни ишлата оладиган машиналар хакида мулохазалар» номли асарида термодинамикага асос солди .
Биринчи конун: системага берилган иссиклик микдори системасининг ички энергиясининг узгаришига ва системанинг ташки жисмлар устида иш9 бажаришга кетади . Q=U+A
Энергия деб . Турли куринишдаги характерловчи Скаляр физик катталикка айтилади.
Иш деб,бир итурдаги энергиянинг бошка турдаги энергияга айланиш мейёрини характерлайди.
Термодинамик жараён деб, Термодинамик системасининг бир холатдан бошкасига утиш ходисасига айтилади.
Изохорик жараён деб, газнинг узгармас хажмда бир энергияси хам узгармас булади. U=const , U=0 Шунинг учун устида бажарилган иш газ термостатга бериши мумкин булган иссиклик микдорига тенг. Q=At
Агар ташки босим секин-аста камайтирса газ шунчалик секин кенгаяди. Газ иш бажаради ва термостатдан иссиклик микдорини бажарилган ишга тенг булган иссиклик микдорини олади. Qt=At/
Изотермик жараёнда газга берилаётган иссиклик микдори газ бажарган ишга тенг.
Адиабатик жараён деб,бунда система иссиклик алмашинуви натижасида энергия олмайди ва бермайди. Q=0
Бундай жараённи амалга ошириш учун газни деворлари атрофидаги жисмлар Билан иссиклик алмашинувида булмайдиган идишга камаш керак. Термодинамиканинг бош конунига биноан Q=U+A адиабатик жараёнда Q=0 булгани учун U+A=0 булади. Биринчи холатда газ ташки кучлар таъсири остида адиабатик кисилади,энергияси ортади.Иккинчи холатда газ адиабатик кенгайиб иш бажаради. Бунда газ совуйди ва ички энергияси камаяди. Адиабатик кенгайишда газнинг босими хажм ортиш хисобига камаяди.
Газ адиабатик сикилганда шу газни изомерик сикилганига Караганда босим тезрок ортади,балки газнинг кизиши Билан хам тушунтирилади. Адиабатик сикилганда ташки кучлар иши изомерик сикилгандагига нисбатан ката булади.
Термодинамиканинг иккинчи конуни:
Агар совукрок система билан иссикрок системанинг иккаласида ёки атрофдаги жисмларда Айни бир пайтда бошка узгаришлар ибулмаса совукрок системадан иссикрок системага иссиклик утказиб булмайди. Бу ерда иссикликнинг факат маълум бир йуналишида узатилади. Иссиклик факат иссик жисмлардан совук жисимларга утади.
Иссиклик двигитиллари деб, ёнилгинингш ички энергиясини механик энергияга айлантириб берувчи машиналарга айтилади. Биринчи двигатели – Буг машиналарининг яратилиши хакикатдан биринчи байналминал кашфиёт эди.тузулиши ва вазифаси буйича хар-хил Буг машиналарини куйидаги олимлар ишлаб чикди: Ингилиз Т. Северев, Т. Нюкамен, Франсуз олими Д. Парен, И.И. Ползунов, ингилиз олими Ж. Уаат кашфиёти Фан ва механикани ривожлантириши учун ката ахамиятга эга булди.
Унинг кашфиёти Англияда саноат ривожланаётган вактига мос келди. 1860 йилда Ползунов Уаатлар учун унверсиал газ босими узгармаса, босим кучи узгармайди. Изотермик жараён деб, узгармас температурада газнинг бир холатдан бошкасига утиш жараёнига айтилади. Изотермик жараённи амалга ошириш учун газни осон кузгалувчан поршенни цилиндр ичига, цилиндрнинг узини эса катий равишда узгармас температура сакланиб турадиган термосфат ичига жойлаштирамиз. Газни аста-секин сикамиз. Бунда биз иш бжарамиз. Термодинамиканинг биринчи конунига биноан иссиклик микдори куйидагига тенг. Q_t=∆U+A_t.
Газ температураси узгармас булгани учун унинг ички энергияси хам узгармас булади U=const, ∆U=0 шунинг учун устида бажарилган иш газ термостатга бериш мумкин булган иссиклик микдорига тенг. Q_t=A_t.
Агар ташки босим секин-аста камайтирилса, газ шундан иссиклик микдорини, бажарилган ишга тен булган иссиклик микдорини олади. Q_t=A_t.
Изомерик жараёнда газга берилаётган иссиклику микдори газ бажарган ишга тенг. Адиобатик жараён деб, бунда система иссиклик алмашинуви натижасида энергия олмайди ва бермайди (Q_t=0).
Бундай жараённи амалга ошириш учун газни деворлари атрофидаги жисмлар Билан иссиклик алмашинувида булмайдиган идищга камаш керак. Термодинамиканинг бош конунига биноан Q=∆U+A адиобатик жараёнда Q=0 булгани учун ∆U+A=0 булади. Биринчи холатда газ ташки кучлар таъсири остида адиобатик сикилади. Унда газ кизимайди
, ички Буг машинасини кашф этганларида деярли 100 йил кейин франсуз ихтирочиси Пенуар биринчи булиб 2 фактли ички ёнув двигателининг лойихасини тузди. Шундан 16 йил кейин, 1876 йилда немис конструктори Н. Отто биринчи булиб 4 тактли двигател яратди. Иссиклик двигатели турларининг хар-хилича карамасдан уларнинг ишлаш принципи умумий белгиларга эга. Двигателларнинг ишлашида куйидагни умумий белгиларни ажратиш мумкин:
а) исталган иссиклик двигателида ёнилгининг энергияси механик энергияга айланади. Бунда ёнилгининг энергияси юкори температурагача иситилган газ ёки бугнинг ички энергиясига айланади. Иссиклик двигателларида ички енергиянинг ишга тулик айланмай колишга табиатдаги жараёнларнинг кайтмас жараён эканлиги сабаб булади. Агшар иссиклик совутгичдан иситгичга уз-узидан кайтадиган булганда эди, у холда, хар-кандай ички энергия иссиклик двигатели ёрдамида ишга тулик айлантиришга олинар эди. Двигател бажараётган иш
А`=[Q₁]-[Q₂]
Иссиклик двигателининг фойдали иш коэффиценти деб двигател бажараётган ишнинг иситгичдан олинган иссиклик микдорига нисбатига айтилади.

хамма двигателларда маълум микдор иссиклик совутгичга берилгани учун хама холларда n=1 булади. Иссик4лик двигателининг фойдали иш коэффиценти к ва совутгич харакатларининг фаркига тугри пропорсионал булади. Т₁-Т₂=0 булганда ишлай олмайди. Т₁ харакатли иситкич ва Т₂ характли совутгич Билан ишлайдиган хар кандай реал иссиклик машинасининг фойдали иш коэффисенти идеал иссиклик машинасининг фойдали иш коэффисентидан ортик булмайди. Исталган иссиклик двигателини фойдали иш коэффиценти 1 дан кичик булади.