Termodinamikaning ikkinchi boshlanishi

Termodinamikaning ikkinchi boshlanishi Reja: Karno siklining foydali ish koeffitsiyenti va Karno teoremasi; Termodinamika ikkinchi qonunining qaytar jarayonlarga qo'llaniluvchi miqdoriy formulirovkasi; Entropiya; Termodinamika ikkinchi qonunining qaytmas jarayonlarda ko'p parametrli muhitlarga qo'llanilishi; Termodinamika ikkinchi ikkinchi qonuni formulirovkalarining ekvivalentligi; Ko'p parametrli muhitlardagi qaytar jarayonlar uchun entropiyaning kiritilishi; Issiqlik mashinasining bo'lgandagi ishi. Tayanch iboralar: Karno sikli, foydali ish koeffitsiyenti, entropiya, issiqlik mashinasi. Endi termodinamikaning 1-qonuni kabi fizik hodisalar haqidagi tajriba ma'lumotlari va nazariy ifodlarda o'z tasdog'ini topgan termodinamikaning ikkinchi boshlanishini qarab o'tamiz. Termodinamikaning ikkinchi qonuni shuni tasdiqlaydiki, temperaturasi past bo'lgan M jismdan temperaturasi yuqori bo'lgan N jimga boshqa jismlarda biror o'zgarish qilmay turib issiqlik o'tkazib bo'lmaydi (termodinamika 2-qonunining birinchi ifodasi). Termodinamikaning ikkinchi qonunini yana quyidagicha ham ifodalash mumkin: ikkinchi tur abadiy dvigatelni yaratish mumkin emas, ya'ni termodinamikaning 1-qonuni bo'yicha davriy siklda faqat biror issiqlik manbasi sovushi hisobidan ishlovchi mashina yaratib bo'lmaydi. Termodinamika ikkinchi qonunining bu ikki formulirovkasi ekvivalent ekanligini korsatamiz. Karno sikli yordamida termodinamika ikkinchi qonunining muhim natijasi va sifat formulirovkasini olamiz. 1. Karno sikli bo'yicha ishlovchi mashinaning foydali ish koeffitsiyenti (FIK) tushunchasini kiritamiz. FIK bu siklda bajarilgan A0 mexanik ishning sistemaga sikl davomida keluvchi issiqlik miqdori ga nisbatidir . (5.1) Karno sikli uchun olingan xossa termodinamika birinchi qonunining natijasidir. Karno siklining foydali ish koeffitsiyentining xossasi haqidagi Karno teoremasi termodinamika ikkinchi qonunining natijasidir: Orqaga qaytuvchi Karno siklining foydali ish koeffitsiyenti faqat MN va KP izotermalarda berilgan va temperaturalardan bog'liq,na sikl sodir bo'layotgan ishchi jismning xususiyatlaridan, na siklning sodir etish yo'lidan, masalan ishchi jism o'lchovlaridan va izoterma bo'ylab kengayish darajasidan bog'liq. Agar fiksirlangan va temperaturalarda orqaga qaytmaydigan Karno siklining FIK unga mos orqaga qaytuvchi Karno siklining FIK dan katta bo'la olmaydi . (5.2) Karno teoremasini isbot qilishda ishchi jism xususiyatlari va kengayish darajasidan umuman foydalanailmaydi. U faqat va temperaturalarning universal funksiyasi bo'ladi . Karno siklining foydali ish koeffitsiyenti ta'rifiga ko'ra . Quyidagi almashtirish olamiz . Temperaturasi va bo'lgan uchta jismni va uchta orqaga qaytuvchi Karno siklini qaraylik, bu jismlar isitgich yoki sovutgich vazifasini o'taydi. Ma'lumki . (5.3) bo'lgan holda (5.3) quyidagi ko'rinishga keladi , Ya'ni argumentlarning o'rni almashganda f funksiya 1f ga aylanadi.Bu xossadan foydalanib quyidagini topamiz . (5.4) (5.4) ning yechimi Demak . funksiya qiymatini absolyut temperatura T deb ataymizva quyidagiga ega bo'lamiz , (5.5) (5.5) ni qaytar jarayonlar uchun quyidagicha ifodalaymiz . 2. Bundan keyin sistema olgan issiqlik miqdorini musbat , tashqariga chiqargan issiqlik miqdorini manfiy deb olsak quyidagi tenglikka ega bo'lamiz . (5.6) U holda ixtyoriy orqaga qaytuvchi jarayon uchun quyidagi munosabatga ...