Reja: Sistema. Sistemaning xolati

Umumiy tushunchalar va xolat tenglamalari
Reja:

1. 
   Sistema. Sistemaning xolati.
   
2. 
   Xolat tenglamasi.
   
3. 
   Parsial molyar kattaliklar.
   
4. 
   Kimyoviy o‘zgaruvchilar.
   
5. 
   Energiya, ish, issiqlik.
   

Termodinamikaning o‘rganish obʼekti termodinamik sistema hisoblanadi. Sistema deb amalda yoki farazan atrof muhitdan ajratilgan alohida jism yoki jismlar guruhiga aytiladi.
Reaksiya ketayotgan idish, galvanik element kabi obʼektlarni sitema deb hisoblash mumkin. Agar sistemaning tarkibiy qismlari bo‘lgan jismlar va modda o‘rtasida issiqlik almashinishi kechayotgan bo‘lsa, hamda sistema to‘la termodinamik parametrlar bilan tavsiflanadigan bo‘lsa sistema termodinamik sistema deyiladi.
Sistema bilan bevosita yoki bilvosita taʼsirlashadigan har qanday narsa atrof muhit bo‘ladi. Atrof muhit shunday katta o‘lchamga egaki, issiqlik berilishi yoki issiqlik olinishi natijasida uning temperaturasi o‘zgarmaydi deb hisoblanadi.
Atrof muhit bilan o‘zaro munosabatiga ko‘ra sistemalar ochiq, yopiq va izolyasiyalangan sistemalarga bo‘linadi.
Ochiq sistemalar atrof muhit bilan modda va energiya almashina oladi. Misol uchun eritma solingan ochiq kolbadan erituvchi bug‘lanishi, kolba atrof muhit taʼsirida isishi yoki sovushi mumkin.
Yopiq sistemalar atrof muhit bilan modda almashmaydi, lekin energiya va ish almashinishi mumkin. Masalan zich yopilgan kolbadan erituvchi bug‘lanib chiqib ketmaydi, lekin atrof muhit taʼsirida isishi yoki sovushi mumkin.
Izolyasiyalangan sistemalar atrof muhit bilan modda ham, energiya ham almashmaydigan sistemalardir.
Sistemaning ichida uning issiqroq va sovuqroq qismlari orasida issiqlik almashinuvi, energiyaning o‘zaro ichki aylanishi, konsentratsiyalarning tenglashuvi sodir bo‘lishi mumkin, lekin sistemaning ichki energiyasi doimiy bo‘ladi. Ayrim sistemalarni izolyasiyalangan holatga o‘tkazish mumkin. Masalan reaksion kolbani termostatga joylashtirib, kimyoviy reaksiya davomida energiya o‘zgarishini qizdirish uskunasini yoqib yoki o‘chirib boshqarish mumkin, bunda sistemaning umumiy energiyasi doimiy bo‘ladi.
Sistema bir xil fazadan tashkil topsa gomogen, har xil fazalardan tashkil topsa geterogen deyiladi.
Faza geterogen sistemaning bo‘linish sirtlari bilan ajratilgan va barcha nuqtalarida bir xil fizik xossalarga ega bo‘lgan qismidir.
Har qanday sistemaning holati alohida xossalarining yig‘indisi va termodinamik parametrlarning qiymatlari bilan xarakterlanadi.
Sistemaning barcha kimyoviy va fizik xossalari yig‘indisi sistemaning holati deyiladi. Sistemaning holati sistemaning tajriba yo‘li bilan o‘lchanadigan intensiv xossalari orqali ifodalanadigan termodinamik parametrlar yordamida xarakterlanadi.
Sistemaning intensiv xossalari deb, massaga bog‘liq bo‘lmagan va sistemalar o‘zaro tutashganda tenglashadigan xossalariga aytiladi. Bunga temperatura, bosim, zichlik, konsentratsiya, kimyoviy potensial kiradi. Sistemaning massaga bog‘liq xossalari ekstensiv xossalar deyiladi. Bunga massa, hajm, issiqlik sig‘imi, ichki energiya, entalpiya, entropiya, termodinamik potensiallar kiradi.
Intensiv xossalar sistemaning tabiatiga bog‘liq va additiv xossaga ega emas. Ekstensiv xossalar esa sistemaning tarkibiy qismlarini ekstensiv xossalari yig‘indisiga teng, yaʼni additiv xossaga ega.
Bevosita o‘lchash mumkin bo‘lgan parametrlar holatning asosiy parametrlari deyiladi. Bevosita o‘lchab bo‘lmaydigan parametrlar (ichki energiya, entalpiya, entropiya, termodinamik potensiallar) holatning asosiy parametrlari funksiyalari (holat funksiyalari) deyiladi.
Shuni ham taʼkidlash kerakki, termodinamik parametrlar sistemaning avvalgi holatlarini emas, balki ayni vaqtdagi holatini xarakterlaydi. Shuning uchun sistema bir holatdan ikkinchisiga o‘tganda uning xossalarini o‘zgarishi o‘tish yo‘liga (jarayon) bog‘liq bo‘lmaydi, balki, boshlang‘ich va oxirgi holatlari bilan, yaʼni mazkur ikki holatning termodinamik parametrlari qiymatlari bilan ifodalanadi.
Aksariyat sistemalar bajaradigan birdan-bir ish-kengayish ishidir. Gazlarning kengayish ishi amaliy ahamiyatga ega. Binobarin, ko‘plab gazlar nisbatan past bosim sharoitida va yuqori temperaturalarda ideal yaqinlashtirilgan holda gaz qonunlariga bo‘ysunadilar.
Ideal gazning hajmi va bosimni o‘zaro bog‘liqligini ifodalovchi tenglama Medelyev-Klapeyron tenglamasi hisoblanadi.

Real gazlarning holat tenglamalari boshqacha shaklda ifodalanadi. Masalan,

a-molekulalarning o‘zaro tortishuvini ifodalovchi kattalik;
b-molekulalarning o‘lchamlariga bog‘liq doimiy kattalik, b=4NV_m, V_m=d³/6-bitta molekulaning hajmi.
Ushbu tenglama Van-der Vaals tenglamasi ham deyiladi.
Van-der Vaals tenglamasini temperatura va bosimning katta oralig‘ida qo‘llash mumkin. Bundan tashqari, tenglama yordamida gazning suyuqlikka kondensatlanishini ham ifodalash mumkin.
Atrof muhit ham sistema kabi tegishli xossalarga, yaʼni parametrlarga ega. Farqi shundaki, atrof muhit parametrlari tashqi parametrlar hisoblanadi. Ko‘pincha tashqi parametrlardan faqat ikkitasi-bosim va temperatura hisobga olinadi. Bosim sistema bajaradigan, yoki sistema ustida bajariladigan ish bilan bog‘liq, temperatura esa issiqlik almashinuvini belgilaydi.
Agar vaqt davomida sistemada termodinamik parametrlardan birortasi o‘zgarsa, bu termodinamik jarayon borganligini bildiradi. Agar jarayon vaqtida sistemaning kimyoviy tarkibi o‘zgarsa, bunday jarayon kimyoviy reaksiya deyiladi.