Referat Mavzu: Termodinamika qonunlari,termodinamik sistema. Bajardi: Tekshirdi: Toshkent 2023

Yangiyo'l Abu Ali ibn Sino nomidagi Jamoat salomatligi texnikum

Referat
Mavzu: Termodinamika qonunlari,termodinamik sistema.

Bajardi: _______________
Tekshirdi:_____________
Toshkent 2023

Reja

1. 
   Termodinamika qonunlari.
   
2. 
   Entropiya va termodinamikaning sistema.
   

Kirish
Biz qanday tizimmiz: ochiq yoki yopiq? Maʼlumki, bu falsafaga emas, fizikaga oid savoldir. Barcha tirik mavjudotlar singari biz ham ochiq tizim hisoblanamiz, chunki modda va energiyani atrof-muhit bilan almashamiz. Misol uchun, kimyoviy energiyani oziq-ovqat shaklida qabul qilamiz va harakatlanish, gapirish, yurish va nafas olish kabi ishlarni bajaramiz.
Tizimlar va atrof-muhitBiologiyada termodinamika molekulalar yoki molekulalar jamlanmasida sodir boʻladigan energiya almashinuvlarini oʻrganadi. Termodinamika haqida soʻz borganda, biz qiziqqan muayyan bir narsa yoki narsalar (masalan, bitta hujayra yoki katta ekotizim ham boʻlishi mumkin) toʻplami tizim, tizimdan tashqarida boʻlgan barcha narsalar esa atrof-muhit deb ataladi.
Misol uchun, siz qozonga suv solib, uni gaz plitasida isitayotgan boʻlsangiz, bu yerda tizim gaz plitasi, qozon va suv hisoblanadi, atrof-muhit esa qolgan barcha narsa: oshxonaning qolgan qismi, uy, mahalla, mamlakat, sayyora, galaktika va koinotni oʻz ichiga oladi. Tizim sifatida nimani tanlash ixtiyoriy (kuzatuvchiga bogʻliq) boʻlib, siz nimani oʻrganishni istashingizga bogʻliq, siz faqat suvni yoki butun uyni tizimning bir qismi sifatida olishingiz mumkin. Tizim va atrof-muhit birgalikda koinotni tashkil qiladi.Termodinamikada uch xil tizim mavjud: ochiq, yopiq va izolyatsiyalangan.
Ochiq tizim oʻzining atrof-muhiti bilan energiya va modda almashadi. Gaz plitasi ochiq tizimga misol boʻladi, chunki issiqlik va suv bugʻlanib, havoda yoʻqolib ketadi.
Yopiq tizim oʻzining atrof-muhiti bilan faqat energiya almashadi, modda emas. Agar yuqorida berilgan misoldagi qozon qopqogʻini zich yopsak, u deyarli yopiq tizim boʻladi.
Izolyatsiyalangan tizim oʻzining atrof-muhiti bilan modda ham, energiya ham almashmaydi. Mukammal izolyatsiyalangan tizimni topish qiyin, lekin qopqogʻi zich yopiladigan maxsus sovitkich idishlar izolyatsiya qilingan tizimga oʻxshaydi. Idish ichidagi narsalar bir-biri bilan energiya almashishi mumkin, shuning uchun muz biroz eriydi va ichimlikni sovitadi, ammo tashqi muhit bilan juda kam energiya (issiqlik) almashadi. [Nima uchun sovitkich konteyner idish baʼzida “yopiq” tizim deb ataladi?]
Boshqa organizmlar kabi biz odamlar ham ochiq tizim hisoblanamiz. Bu haqda oʻylaymizmi, yoʻqmi, biz doimiy ravishda atrof-muhit bilan modda va energiya almashamiz. Misol uchun, tasavvur qiling, bir boʻlak sabzi yeyapsiz yoki bir sumka yukni koʻtarib ketyapsiz yoki boʻlmasa oddiygina nafas olib, nafas chiqarib, atmosferaga karbonat angidridni chiqarishni faraz qiling. Sanalgan barcha holatda ham siz atrofingiz bilan energiya va modda almashinuvini amalga oshirasiz.Tirik organizmlarda sodir boʻladigan energiya almashinuvi fizika qonunlariga boʻysunadi. Shu tufayli ular elektr tarmoqlarining energiya uzatishidan farq qilmaydi. Keling, termodinamikaning qonunlari (energiya uzatishning fizik qonunlari) biz kabi tirik mavjudotlarga qaysi jihatdan tegishli ekanligini koʻrib chiqamiz.
Termodinamikaning birinchi qonuni
Termodinamikaning birinchi qonuni juda keng oʻylaydi: u koinotdagi umumiy energiya miqdorini hisobga oladi, xususan, bu umumiy miqdor oʻzgarmasligini aytadi. Boshqacha qilib aytganda, termodinamikaning birinchi qonuniga koʻra, energiyani yaratib ham, yoʻq qilib ham boʻlmaydi. U faqat shaklini oʻzgartirishi yoki bir jismdan boshqasiga oʻtishi mumkin.
Termodinamikaning ikkinchi qonuni
Bir qarashda termodinamikaning birinchi qonuni ajoyib yangilikdek koʻrinishi mumkin. Agar energiya hech qachon yaratilmasa yoki yoʻq boʻlmasa, demak, energiya qayta va qayta ishlanadi, shunday emasmi?Xoʻsh... javob ha va yoʻq. Energiyani yaratib ham, yoʻq qilib ham boʻlmaydi, ammo u koʻproq foydali shakllardan kamroq foydali shakllarga oʻzgarishi mumkin. Koʻrinib turibdiki, hayotimizda sodir boʻladigan har bir energiya uzatishida yoki energiya oʻzgarishida energiyaning bir qismi foydalanib boʻlmaydigan (yaroqsiz) shaklga oʻtadi. Koʻp hollarda ushbu foydalanib boʻlmaydigan energiya issiqlik shaklini oladi.
Aslida issiqlikdan muayyan bir sharoitda foydalanish mumkin boʻlsa-da, ammo u hech qachon 100% samaradorlik bilan (ish bajaradigan) boshqa turdagi energiyaga aylana olmaydi. Shunday qilib, har doim energiya uzatilganda, foydali energiyaning maʼlum miqdori foydasiz energiyaga aylanadi.Issiqlik koinot tasodifiyligini oshiradiAgar issiqlik ish bajarmasa, unda issiqlik oʻzi nima vazifani bajaradi? Ish bajarmaydigan issiqlik koinotning tasodifiyligi (tartibsizligi)ni oshirishga yoʻnaladi. Bu biroz tushunarsiz boʻlib tuyulishi mumkin, shuning uchun bir qadam ortga qaytib, bu qanday boʻlishi mumkinligini koʻrib chiqamiz.
Entropiya va termodinamikaning ikkinchi qonuni
Tasodifiylik va tartibsizlik darajasi entropiya deb ataladi. Har bir energiya uzatilishi qanchadir energiya miqdorini yaroqsiz shaklga (masalan, issiqlik) aylantirishini va ish bajarmaydigan energiya, yaʼni issiqlik koinotdagi tasodifiylik va tartibsizlikni oshirishini bilgan holda termodinamikaning ikkinchi qonunini biologiya fani nuqtayi nazaridan taʼriflashimiz mumkin: har bir energiya uzatish koinot entropiyasini oshiradi va ish bajarish uchun yaroqli boʻlgan foydali energiyani kamaytiradi (yoki ekstremal holatlarda umumiy entropiyani oʻzgarmagan holda qoldiradi). Boshqacha aytganda, kimyoviy reaksiya yoki oʻzaro bogʻliq reaksiyalar ketma-ketligi kabi har qanday jarayon koinotning umumiy entropiyasini oshiradigan yoʻnalishda davom etadi.
Agar qoʻlingizda ikkita jism (aytaylik, bir xil metalldan yasalgan ikkita blok-gʻisht) bor va ular turli haroratda boʻlsin, bunda sizning tizimingiz nisbatan tartibli boʻladi: molekulalar tezlik boʻyicha taqsimlanadi, sovuqroq jismdagi molekulalar sekinroq va issiqroq jismdagi molekulalar tezroq harakatlanadi. Agar issiqlik issiqroq jismdan sovuqroq jismga qarab harakatlansa (oʻz-oʻzidan shunday boʻladi), issiq jismdagi molekulalar harakati sekinlashadi va sovuq jismdagi molekulalar harakati tezlashadi, bu holat barcha molekulalar bir xil oʻrtacha tezlikda harakatlanguniga qadar davom etadi. Endi biz bir xil tezlikda harakatlanadigan molekulalarning bitta katta toʻplamiga ega boʻldik. Bu bizning boshlangʻich holatimizga nisbatan kamroq tartibli holat.
Termodinamika (yun. termo issiq, dynamic — kuch) — termodinamik muvozanat holatida turgan makroskopik tizimlarning umumiy xossalariga bu holatlar orasidagi o'tish jarayonlari toʻgʻrisidagi fan. T. fundamental qonun va tamoyillar asosida quriladi.
T.ning birinchi bosh qonuni tizimning energiya saqlanish qonuni boʻlib, unga, asosan, tizim oʻzining ichki energiyasi yoki qandaydir tashqi energiya manbai hisobiga ish bajarishi mumkin. Bu qonunni Yu. R. Mayer taʼriflagan. G. Gelmgolts aniqroq shaklga keltirgan (1874). T.ning ikkinchi bosh qonun i quyidagicha: issiqlik energiyasi ishga aylanish jarayonida toʻliq miqdorda ishga aylanmaydi, issiqlik sovuq tizimdan issiq tizimga oʻzoʻzidan oʻta olmaydi. Bu qonunni R. Klauzius taʼriflagan (1850). Bu konunga asosan, har qanday mashina uzatilgan issiklikni toʻliq ishga aylantira olmaydi, issiklikning maʼlum qismi sovitkichda qoladi (qarang Karno sikli).
T.ning uchinchi bosh qonuni entropiyaning mutlaq qiymatini aniqlaydi; Nernstning issiqlik qonuni deb ham ataladi. Bu qonunga koʻra, ixtiyoriy tizimning entropiya S si mutlaq nolga intiladigan har qanday temperatura T.da bosimga, zichlikka bogʻliq boʻlmagan eng oxirgi chegaraviy qiymatiga erishadi. 1911-yilda M. Plank bu qonunni quyidagicha ifodalagan: temperatura mutlaq nolga intilganda tizim entropiyasi ham nolga intiladi.
T. umumiy yoki fizik T.ga, T. qonunlarini issiqlik texnikasiga tatbiq qiluvchi texnik T.ga, T. qonunlarini kimyoviy va fizikkimyoviy jarayonlarga tatbiq qiluvchi kimyoviy T. ga, T. qonunlari yordamida qaytmas jarayonlarni oʻrganuvchi qaytmas jarayonlar T.siga boʻlinadi.