Termodinamikaning birinchi qonuni

Termodinamikaning birinchi qonuni

Reja:

• 1. Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni, ichki energiya va tashqi ish, yopiy termodinamikjarayonlar. 
• 2. Karno stikli.

TERMODINAMIKA 1–QONUNI. GAZLARNING ENTALPIYaSI

• Fizika kursidan ma’lumki, A.Eynshteyn qonuniga(E=m×c2) muvofiq xar qanday energiya massagamutanosib bo‘lishi mumkin. Buni umumiyroq qilibmassa va energiyaning saqlanish va aylanish qonunideb yuritiladi.
• Termodinamikaning 1-qonuni massa va energiyasaqlanish va aylanish qonunining issiqlik xodisalarigaqo‘llanishining xususiy xolidir. Chunki, energiyabordan yo‘q bo‘lmaydi va yo‘qdan bor xam bo’lmaydi.Faqat, u bir turdan ikkinchisiga aylanadi.
• Xar qanday termodinamik sistemaning parametrlarishu sistemaga tashqaridan ma’lum miqdordagi Dq issiqlik miqdori kiritilganda yoki chiqarilgandao‘zgaradi. Sistema muvozanat xolatidan chiqadi yokiqaytadi.
• Termodinamik sistema Dq issiqlik miqdoriniyutgandan keyin uning parametrlaridan ayrimlari(bosim, xajm, temperatura) uzgaradi, ya’ni xajm dV ga, temperatura dT ga ortadi. Agar qattiq jism o‘rnigagaz yoki suyuqlik olinsa, unda bosim P, xajm V va temperatura T xam o‘zgaruvchan bo‘ladi.

Demak sistemaning temperatura dT ga ortsa, uni tashqil etgan zarralarning kinetik energiyasi xamoshadi: xajmi dV ga kattalashganda, zarralar orasidagitutunish kuchlari kamaysada potensital energiyasiortadi. Chunki, zarralar oraligidagi masofakattalashadi. Sistemadagi bunday xolat paydo bo’lishiuning ichki energiyasi dU ni orttiradi. Xar qandaysistema tashqi muhit ta’sirida bo’ladi, u bilanta’sirlashadi. Sistema muvozanat xolatiga qaytishiuchun tashqi muhitga biror bosim P bilan ta’sirko‘rsatib, tashqi kuchlarga qarshi ish bajaradi. Demak, energiyaning saqlanish qonuni asosidatermodinamikaning 1-qonunini quyidagicha tariflashmumkin: sistemaga uzatilgan issiqlik miqdori shu sistema ichki energiyasining o‘zgarishiga va tashqikuchlarga qarshi bajarilgan foydali ishga sarflanadi.

• Demak sistemaning temperatura dT ga ortsa, uni tashqil etgan zarralarning kinetik energiyasi xamoshadi: xajmi dV ga kattalashganda, zarralar orasidagitutunish kuchlari kamaysada potensital energiyasiortadi. Chunki, zarralar oraligidagi masofakattalashadi. Sistemadagi bunday xolat paydo bo’lishiuning ichki energiyasi dU ni orttiradi. Xar qandaysistema tashqi muhit ta’sirida bo’ladi, u bilanta’sirlashadi. Sistema muvozanat xolatiga qaytishiuchun tashqi muhitga biror bosim P bilan ta’sirko‘rsatib, tashqi kuchlarga qarshi ish bajaradi. Demak, energiyaning saqlanish qonuni asosidatermodinamikaning 1-qonunini quyidagicha tariflashmumkin: sistemaga uzatilgan issiqlik miqdori shu sistema ichki energiyasining o‘zgarishiga va tashqikuchlarga qarshi bajarilgan foydali ishga sarflanadi.

Shu sababli 1775 yili fransuz Fanlar Akademiyasibu muammo buyicha oxirgi qarorga keldi va «abadiydvigatellar buyicha xech qanday loyihalarni ko‘ribchiqish uchun qabul qilmaydi» deb e’lon qildi.

GAZLARNING ENTALPIYASI

• Termodinamikaning 1-qonuni energiyaningsaqlanish qonunining xususiy xoli deb qaraladi. Berilgan termodinamik sistemada gaz yoki bug‘largauzatilgan issiqlik shaklidagi energiya ularni tulaenergiyasini o‘zgartirishga va ish bajarishgasarflanadi. 
•  
• Q = E + L (3.2) 
•  
• bu yerda Q – gaz yoki buglarga uzatilgan issiqlikmiqdori, kJ; E – gaz yoki bug‘larning to‘la energiyasiniuzgarishi; L – gaz yoki bug‘larning bajargan ishi.

Gaz va bug‘larning to‘la energiyasi quyidagiga tengekan:

• Gaz va bug‘larning to‘la energiyasi quyidagiga tengekan:
•  
• E = ET + U (3.3) 
•  
• E – gaz va buglarni tula energiyasi; ET – tashqienergiya ; U - ichki energiya.
• Tashqi energiyaning o‘zi potensial va kinetikenergiyalar yigindisidan iborat:
• ET = P + K = mgH + (3.4) 
•  
• ET = +mg(H2 – H1) 
•  
• Yopik sistema yoki gazlarni nisbiy tinch xolatida, ya’ni ular xarakatlanmaganida xamda boshka gazlarbilan uzaro ta’sirlashmaganida, gaz yoki buglarningtinch xolatidagi yopik sistemadagi kinetik va potensialenergiyalari uzarmas bo’ladi, u xolda ET = 0 bo’ladi

DE = DYet + DU; ET = 0 bo‘lsa, DE = DUko‘rinishga keladi.

• DE = DYet + DU; ET = 0 bo‘lsa, DE = DUko‘rinishga keladi.
• Demak, gazlarni nisbiy tinch xolati uchun yokiyopik sistemalar uchun termodinamikaning 1 - qonunimatematik ifodasi:
•  
• Q = U + L (3.5) 
•  
•  
• Gazlarning ichki energiyasi ularning zarrachalari(molekula, atom, elektron, proton, atom yadrosi)xarakatidan va uzaro ta’sir kuchidan tashqil topadi.