Reja: Temperatura Issiqlik ichki energiya Ideal gaz ichki energiyasi Kalit so’zlar

Ichki energiya. Endi ichki energiya tushunchasini kiritamiz. Bu issiqlik haqida tasavvurlarimizni tushunishimizga yordam beradi.Issiqlik yoki ichki energiya deb jismga taalluqli bo’lgan barcha molekulalar energiyalarining barcha turlarining to’liq yig’indisiga aytiladi. Gohida ichki energiyani jismning “issiqlik tarkibi” ham deyiladi. Bu nomlanish unchalik ham to’g’ri emas, chunki uni xususiy issiqlik bilan almashtirib yuborish mumkin. Issiqlik, aniqlashimizda jismdagi energiya bo’lmay, issiq jismdan sovuqroq jismga uzatilayotgan energiya miqdoridir. Temperatura, issiqlik va ichki energiya orasidagi farqni molekulyar-kinetik nazariya yordamida tushunish mumkin. Temperatura jismning alohida molekulalari o’rtacha kinetik energiyasining o’lchrvidir. Jismning issiqlik yoki ichki energiyasi jismning barcha molekulalari to’liq energiyasiga tegishlidir. (Shunday qilib, bir xil massali ikkita issiq temir bo’laklarning temperaturalari bir xil bo’lishi mumkin, biroq ikkita bo’lakning issiqlik energiyasi ularning bittasining issiqlik energiyasidan ikki marta katta bo’lishi mumkin). Issiqlik esa temperaturalar farqi tufayli bir jismdan ikkinchisiga energiya (odatda issiqlik energiya) uzatishni xarakterlaydi
Ikkita jism orasidagi issiqlik oqimining yo’nalishi ularning temperaturalariga bog’liq bo’lib, ularning har birining ichki energiyalariga bog’liq emas. SHunday qilib, 30 °C li 50 g suvni 25 °C li 200 g suv bilan aralashtirsak, 25 °C temperaturali suvning miqdori ko’pligi uchun uning ichki energiyasi ancha katta bo’lsa ham issiqlik 30 °S temperaturali suvdan 25 °C temperaturali suvga o’tadi.

IDEAL GAZLAR ICHKI ENERGIYASI
Ideal gazlar ilgarilanma kinetik energiyasi K absolyut temperatura T bilan
tenglama orqali bog’langan, ya`ni:

Bu yerda gazdagi mollar soni va universal gaz doimiysidir. Gazlarning ichki energiyasi gazlar ilgarilanma harakat kinetik energiyasiga teng Eint va
Eint (1)
deb yozish mumkin. U xolda gazning ichki energiyasi faqat gaz temperaturasiga bog’liq bo’lib, uning xajmi va bosimiga bog’liq bo’lmaydi. Agar molekulalar ilgarilanma kinetik enegiyadan tashqari aylanma kabi boshqa tur energiyaga ega bo’lsalar, u xolda ichki energiya 1- tenglamadan ko’ra katta bo’ladi. Teng taqsimot qonuniga ko’ra ideal gazning bitta molekulaga to’g’ri keladigan o’rtacha energiya ga, ideal gaz moli uchun ga to’g’ri keladi. Ichki energiya avvalgidek faqat temperaturaga bog’liq bo’lib, bosim va xajmga bog’liq emas.
Real gazlar ichki energiyasi ham temperaturaga bog’liq bo’lib, xolati idel gazdan farq qiladigan sohalarda energiyaning bosim va xajmga bog’liq bo’lgan boshqa turlarini ham o’z ichiga oladi. Faraz qilaylik qo’shni molekulalar bir-birlariga qandaydir kuch bilan ta`sir qilmoqda. Bunda ish bajariladi. Agar molekulalar orasidagi masofa oshsa, molekulalar harakatiga bog’liq bo’lgan potentsial energiya ham oshadi. U xolda gazlar ichki energiyasi temperaturaga kabi xajmga ham bog’liq bo’lib qoladi.Joul gazlarning ichki energiyasining xajmga bog’liqligini isbotlash uchun 1-rasmda ko’rsatilgan sodda qurilmadan foydalanib, qiziq tajriba o’tkazdi.

1-rasm. Gazning bo’shliqqa kengayishi. Klapan ochilganida gaz tezlik bilan bo’sh kamerani egallaydi. Xech qanday ish bajarilmaganidan, sistema issiqlikdan izolyatsiyalanganligidan, boshlang’ich va oxirgi ichki energiyalar tengdir.

Bu qurilma ikkita yaxshi izolyatsiyalangan kameralardan iborat bo’lib, kameralarga issiqlikning kirishi va chiqishi yuz bermaydi. Kameralardan biri gaz bilan to’ldirilgan bo’lib, ikkinchisi bo’sh. Klapan ochilganida gaz kengayib, ikkala kamerani to’ldiradi. Sistemaga issiqlik oqimi kirishi va chiqishi ro’y bermayotibdi, gaz boshqa jismlarni siljitmayotganidan, u xech qanday ish bajarmayotibdi. Issiqlik miqdori va ish nolga teng. Termodinamikaning birinchi qonuniga muvofiq ichki energiyaning o’zgarishi nolga teng. Ideal gaz ichki energiyasi faqat temperaturaga bog’liqligidan, temperaturaning o’zgarishi ham nolga teng bo’ladi. Gazlarning bo’shliqqa kengayishi eksperimenti real gazlar ichki energiyasi faqat temperaturaga bog’liqmi degan savolga javob berish uchun bajarilgan. Bunday eksperimentlarni yetarlicha aniq bajarish qiyin bo’lsada, bo’shliqqa kengayishda real gazlar temperaturasi bir muncha kamayishi aniqlandi. Demak, real gazlar ichki energiyasi temperatura, bosim hamda xajmga bog’liq bo’lishi kerak.

Glosariy

Temperature