Termodinamikaning nolinchi va birinchi qonunlari

Termodinamikaning nolinchi va birinchi qonunlari Reja: Muvozanat. Termodinamikaning nolinchi qonuni. Jarayon ishi. Termodinamikaning birinchi qonuni. Kalorik koeffitsiyentlar. Gess qonuni. Kirxgof tenglamasi. Termodinamikaning nolinchi, yoki umumiy qonuni temperaturani termometr yordamida o'lchashga asoslangan. Issiqlik haqidagi ta'limotga temperatura issiqlik yoki termodinamik muvozanat tushunchalari orqali kiritiladi. Ushbu tushunchalarni mantiqiy ta'riflash qiyin. Agar temperaturalari sezgi a'zolari orqali o'lchanganda bir-biridan keskin farq qiladigan ikkita jism, masalan qizib turgan metall va sovuq suv, o'zaro tutashtirilsa, sistemada har qanday makroskopik o'zgarishlar to'xtaguncha ularning biri soviydi, ikkinchisi esa isiydi. Bunday holatda ikkita jism o'zrao termodinamik muvozanatda turubdi va ular bir xil temperaturaga ega deb hisoblanadi. Ikkita emas, bir nechta jism o'zaro tutashganda ham termodinamik muvozanat qaror topadi. 1931 yilda R.Fauler termodinamik muvozanat qonunini, yani termodinamikaning nolinchi qonunini quyidagicha ifodaladi: Agar A va B sistemalarning har biri D sistema bilan issiqlik muvozanatida turgan bo'lsa, A va B sistemalar o'zaro issiqlik muvozanatida bo'ladi deb hisoblash mumkin. Termodinamikaning birinchi qonuni (birinchi boshlanishi) bir nechta shaklda ifodalanadi. Ular quyidagilar: Izolyatsiyalangan sistemaning energiyasi doimiy. Agar izolyatsiyalangan sistemaning energiyasi atrof muhit ta'sirisiz ortishi mumkin bo'lganda edi, birinchi tur abadiy dvigatelni, yani energiya sarflamaydigan dvigatelni yasash mumkin bo'lar edi. Lekin birinchi qonunning ikkinchi ta'rifiga ko'ra: Birinchi abadiy dvigatelni bo'lishi mumkin emas. Izolyatsiyalangan sistema energiyasining domiyligi energiyani bir turdan ikkinchisiga o'tishiga monelik qilmaydi. Bunday o'tishlar natijasida energiya yo'qolmaydi va paydo bo'lmaydi. Bundan birinchi qonunning uchinchi ta'rifi kelib chiqadi: Energiya izsiz yo'qolib ketmaydi va yo'qdan bor bo'lmaydi, balki qatiy ekvivalent miqdorlarda bir turdan ikkinchisiga o'tadi. Energiyaning saqlanish qonunidan quyidagi tenglama kelib chiqadi. Q = U + W (1) Bu yerda Q - sistemaga berilgan issiqlik, U - ichki energiyaning ortishi, W- sistema bajargan ish. Cheksiz kichik elementar jarayonlar uchun (1) tenglama quyidagi ko'rinishda ifodalanadi: Q = dU + W = dU + pdV + W' (2) Bu yerda pdV - sistemaning kengayish ishi, W' - boshqa turdagi elementar ishlar yig'indisi. W' kattalik foydali ish ham deyiladi. Kimyoviy termodinamikada faqat kengayish ishi hisobga olinadi, W' esa nolga teng deb hisoblanadi. Bundan, W = pdV (3) va Q = dU + pdV (4) kelib chiqadi. 1 va 4 tenglamalar termodinamika birinchi qonunining matematik ifodasidir. Mazkur tenglamalardan kelib chiqadiki, sistemaga berilgan yoki sistemadan olingan issiqlik sistemaning ichki energiyasini o'zgarishiga va sistema bajaradigan yoki sistema ustida bajariladigan ishga sarflanadi. Issiqlik effekti. Gess qonuni. Kimyoviy termodinamikaning kimyoviy reaksiyalarni issiqlik effektini o'rganuvchi bo'limi termokimyo deyiladi. Kimyoviy muvozanatlar tadqiqotida va kimyoviy jarayonlarning issiqlik balansini hisoblashda termokimyoning amaliy ahamiyati juda katta. Odatda kimyoviy reaksiyalar o'zgarmas hajmda ...