Termodinamikaning birinchi bosh qonuni

Termodinamikaning birinchi bosh qonuni Reja: Gazning bajargan ishi. Issiqlik miqdori. Termodinamikaning birinchi bosh qonuni. Politropik jarayonlar tenglamalari. 1-savol: silindr ichidagi r bosimli gaz kengayib, yengil proshen 1-chi holatdan 2-chi holatga o'tsin. Porshenga gaz tomondan ta'sir qilgan kuch F=pS ga teng, S-porshen yuzasi. Porshenning siljish masofasini dh deb belgilasak, gazning dV=Sdh xajimga kengayish jarayonida bajargan elementar ishi (1-rasm). (1) 1-rasm Diagrammada A-ikkita kesishuvchan chiziqlar yuzini ifodalasa, u holda gazning xajmi V1 dan V2 gacha o'zgarganda gaz bajargan ish bitta chiziqlar yuzasini ifodalaydi (2-rasm). Uning qiymati (1) ni integrallashdan kelib chiqadi: (2) (2) ni hisoblash uchun p=f(V) funksiyaning aniq ko'rinishi malum bo'lishi kerak. Gaz xajmi V1 dan V2 gacha turli usullar bilan o'tishi mumkin (a, b, s-traektoriyalar). Natijada p=f(V) funksiya ham turlicha ko'rinishga ega bo'ladi va gaz kengayishida bajarilgan ishlar ham har xil bo'ladi: (3-rasm). Demak, xajm kengayishlarida (kichiklashishlarida) gazning bajargan ishi uning boshlang'ich va oxirgi holatlari bilangina aniqlanmay, balki bu holatga qanday usul bilan o'tayotganligiga ham bog'liq bo'ladi. Agar bir holatdan ikkinchi holatga o'tishda fizik kattalik ortirmasi o'tish yo'liga (trakektoriyaga) bog'liq bo'lmasa, mazkur kattalik holatning funksiyasi bo'lgan kattalik deb ataladi. Ideal gazning ichki energiyasi ana shunday kattalikdir. 2-savol. Issiqlik deganda jismning isitilganlik darajasi haqida tasavvur vujudga keladi. Jismning issiq yoki sovuq tuyo'lishi dastlab mazkur jismning temperaturasi bilan bog'liq. Gaz temperaturasiga nisbatan yuqoriroq temperaturali jism idish ichiga joylashtirilgan bo'lsin. Malum vaqtdan so'ng jism soviydi, gaz esa isiydi. Natijada ular birday temperaturaga erishadilar. Bu jarayon mexanizmi quyidagicha: temperaturasi pastroq bo'lgan gaz molekulalari xoatik harakat qilib jismga uriladi, xar bir to'qnashishda jism gaz molekulasiga energiya beradi, natijada molekulaning tezligi ortadi va gaz temperaturasi oshadi, jism esa gaz molekulasiga energiya bergani uchun soviydi. XVII asrda vujudga kelgan teplorod nagaziyasiga asosan, issiqlikni xuddi suyuqlikka o'xshab bir jismdan ikkinchi jismga oqishi mumkin bo'lgan alohida modda deb qaralgan. Issiqroq jism ko'proq miqdordagi, suvuqroq jism esa kamroq miqdordagi teplorodga ega, shuning uchun teplorod issiqroq jismdan sovuqroq jismga oqib o'tadi, deb hisoblangan. Shu nazariya xukumronlik qilgan vaqtda bir jismdan ikkinchi jismga uzatiladigan energiya miqdorini issiqlik miqdori deb atalgan. Hozirgi kunda, issiqroq jism sovuqroq jismga energiya uzatadi deyiladi. Bu jarayon issiqlik uzatish deb ataladi, uzutilgan energiya miqdori esa issiqlik miqdori deyiladi. Shu sababli energiya va issiqlik miqdori bir xil o'lchov birlikda o'lchanadi, yani Joulda. Undan tashqari issiqlik miqdorining kaloriya o'lchov birligi ham mavjud. Bir kolloriya bu normal sharoitda bir gramma suvni bir kelvinga isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori: 1 kal = 4,1868 j. Issiqlik miqdori, xuddi bajarilgan ish kabi, holat ...