Asosiy termodinamik jarayonlar

Asosiy termodinamik jarayonlar Reja: Yopiq sistemalardagi ideal gazlarda termodinamik jarayonlar. O'zgarmas hajmli (izohorik) jarayon. O'zgarmas bosimli (izohorik) jarayon. O'zgarmas haroratli jarayon (izotermik). Tashqi muhit bilan issiqlik almashmaydigan (adiabatik) jarayon. Umumiy (politrop) jarayon. Termodinamikada katta rol uynovchi va amaliy ahamiyatga ega bo'lgan asosiy termodinamik jarayonlar quyidagilardir: O'zgarmas hajmli (izoharik) jarayon; O'zgarmas bosim (izobarik) jarayon; O'zgarmas haroratli (izotermik) jarayon; Tashqi muhit bilan issiqlik almashmaydigan (adiabatik) jarayon; 5) Ixtiyoriy, umumiy (politropik) jarayon. Jarayonlarni o'rganish ikki yo'nalishda borishi kerak: Ishchi jism o'lchamlarini o'zgarish qonuniyatlarini aniqlash; Har bir jarayonda ishchi jism holatining o'lchamlariga qarab energiyaning boshqa turdagi energiyaga aylanishdagi xususiyatlarini o'rganish. Yuqoridagi talablarni hisobga olgan holda har bir termodinamik jarayon quyidagi ketma-ketlikda tahlil qilinadi: Termodinamika birinchi qonunining matematik ifodasi va gaz holati tenglamasi asosida termodinamik jarayonning tenglamasi keltirib chiqariladi; Jarayonning tenglamasi bo'yicha «PU» va «TS diagrammalari chiziladi; Jarayonda gaz holati o'lchamlari orasidagi bog'lanish aniqlanadi; Jarayonda ichki energiyaning o'zgarishi aniqlandi; Jarayonda gazning bajargan ishi hisoblanadi; Jarayonni bajarish uchun gazga beriladigan yoki olinadigan issiqlik aniqlanadi; Jarayonda issiqlikni qanday taksimlanishi qarab chiqiladi. Buning uchun gazning ichki energiyasini o'zgartirishiga sarf bo'ladigan issiqlikning ulushi hisoblanadi. Jarayonda entropiya o'zgarishi hisoblanadi. O'zgarmas hajmli (izohorik) jarayon. Ishchi jismning hajmi o'zgarmasdan bajariladigan termodinamik jarayon- izohorik jarayoni deb ataladi. Jarayonning tenglamasi u=const Jarayonning P va TS diagrammasi (13-rasmda) ko'rsatilgan. Gazning dastlabki 1 va oxirgi holati uchun holat tenglamasi. P11=RT1 va P22 =RT2 Izohorik jarayon uchun 1=2=const ekanligini hisobga olsak, oxirgi ikkala tenglamani o'zaro bo'lsak quyidagini hosil qilamiz: yani, gazning bosimi uning haroratiga proportsional ravishda o'zgaradi. Ichki energiyaning o'zgarishi u= Cv(T 2-T1) yoki du= CvdT Jarayonda bajarilgan ish , bu yerda =const bo'lgani uchun d=0 bo'ladi. Demak, l=0, yani izohorik jarayonda gaz tashqi ish bajarmaydi. Buni izmadan ko'rish mumkin. Grafikda ishni ifodalovchi yuza 0 ga teng. Jarayonda gazga berilgan issiqlikni (yoki olingan) aniqlash uchun termodinamiqaning 1-chi qonunini tenglamasini yozamiz q=U +l, izohorik jarayon uchun l = 0. U holda q=U=Cv(T2-T1), yani, izohorik jarayonda gazga berilgan issiqlikni barchasi gazning ichki energiyasini orttirishga sarf bo'ladi. Ichki energiyaning o'zgartirishga sarf bo'lgan issiqlikning miqdori Jarayonda entropiyaning o'zgarishi Jarayonda 1= 2=const bo'lgani uchun Jarayon TS diagrammasida issiqlik berish bilan boradigan 1-2 egri chizig'i bilan ifodalanadi, yani entropiya ortirmasi musbat. 3. O'zgarmas bosimli (izohorik) jarayon. O'zgarmas bosim holatida bajariladigan har qanday termodinamik jarayon- izobarik jarayon deb ataladi. Jarayonning tenglamasi P = const Jarayonning P va TS diagrammasi (14- rasm) O'lchamlar orasidagi bog'lanishni aniqlash uchun gaz holat tenglamasi P11=RT1 va P22=RT2 Bu jarayonda P1=P2=const. Tengliklarni o'zaro bo'lamiz. , yani gaz hajmining ortishi uning ...