|
Giriş Termodinamika
|
| bet | 1/2 | | Sana | 21.09.2024 | | Hajmi | 330,64 Kb. | | #271902 |
Bog'liq Termodinamikanın tətbiqləri istilik maşınları və soyutma sistemləri
Termodinamikanın tətbiqləri istilik maşınları və soyutma sistemləri
Xudaverdiyev Zaur
P L A N
Giriş
1.Termodinamikanın II qanunu
2.Entropiya
Nəticə
Giriş
Termodinamika — makroskopik cisimlərin daxili durumunu tarazılıqda öyrənən elmdir. Başqa sözlə termodinamika qarşılıqlı çevrilmə və enerji ötürülməsini öyrənən elmdir. Fizika elminin əsas bölmələrindən biridir.
Termodinamika enerjinin və qanunların bir növdən digərinə çevrilmələrini öyrənən elm sahəsidir. İşçi maddələrin köməyi ilə istilik və mexaniki enerjilərin qarşılıqlı çevrilməsinə baxılan hissəsi texniki termodinamika adlanır. Bir-biri ilə və ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqəsi olan cisimləri göstərən termodinamik sistem texniki termodinamikanın əsaslarından biridir. Termodinamik sistemlərə misal olaraq silindrdə porşenin hərəkəti ilə genişlənən və ya sıxılan qazları göstərmək olar.
Termodinamik sistem olan konkret fiziki şərtləri təyin etmək üçün para-metrlərin vəziyyəti adlanan göstəricilərdən istifadə olunur. Əsas parametrlərə temperatur T, təzyiq P və həcm V (və ya xüsusi həcmin əksi olan sıxlıq ρ) daxildir. Termodinamik sistemdə işçi maddənin vəziyyətinin dəyişmə ardıcıllığı termodinamik proses adlanır.
Termodinamikanın II qanunu
Termodinamikanın II qanununun daha bir tərifi istilik maşınları nəzəriyyəsindən alınır. İlk dəfə S.Karno göstərmişdir ki, istənilən istilik maşını qızdırıcıdan və soyuducudan ibarətdir. Qızdırıcı Q1 istiliyini verir, soyudycu Q2 istiliyini alır, onların fərqi isə işə çevrilir.
A/Q1 nisbəti istilik maşınının f.i.ə. verir. Karno teoremi adlanan bu nəticənin mühüm əhəmiyyəti ondan ibarətdir ki, f.i.ə. yalnız qızdırıcının və soyudycunun temperaturları fərqindən asılıdır.
Göründüyü kimi f.i.ə o vaxt 100% ola bilər ki, T2=O olsun.
Deməli qızdırıcının istiliyindən o vaxt faydalı iş almaq mümkündür ki, sistemdə temteraturu qızdırıcının temperaturundan az olan soyuducu olsun.
Karnonun II teoreminə görə dönən prosesin f.i.ə dönməyən prosesin f.i.ə-dan həmişə böyükdür. Yalnız ideal istilik maşınları dönən tsikl üzrə işləyirlər, real istilik maşınlarında isə proses dönməyəndir.
Dönməyən proses gedən real sistemlərdə enerjinin yalnız bir hissəsi faydalı işə çevrilir, qalan hissəsi isə bir növ “bağlı enerji” şəklində olub faydalı işə çevrilmir. Entropiya enerjinin məhz bu hissəsini xarakterizə etmək üçün termodinamikaya daxil edilmişdir. Entropiyanın dəyişməsi aşağıdakı tənliklə verilir.
Burada ∆Q/T nisbəti gətirilmiş istilik, T∆S hasili isə baglı enerji adlandırılır.
Məlumdur ki, işin müxtəlif növləri ümumi halda
şəklində verilir. Burada Pk - ümumiləşdirilmiş güvvə (təzyiq, səthi gərilmə, elektrostatik potensial), dXk isə ümumiləşdirilmiş koordinatın dəyişməsidir (həcmin, elektrik miqdarının, səthin dəyişməsi). Onda termodinamikanın I qanunu ümumi halda
şəklində yazıla bilər.
Termodinamikanın II qanununa görə dönən proseslərdə enerjinin növləri kimi istiliyin də hal parametrlərindən asılılığı şəklində verilir. Onda yazmaq olar ki,
dQ = TdS
Burada S – sistemin istilik koordinatı rolunda çıxış edir. Sonuncu ifadənin ödənilməsi termodinamikanın postulatı, entropiyanın mövcudlugu isə termodinamikanın II qanununun təriflərindən biri sayilir.
Dönən və dönməyən proseslər üçün termodinamikanın II qanun ümumi halda
şəklində yazılır. Burada bərabərlik işarəsi prosesin dönən olmasını, bərabərsizlik isə əksini göstərir. Göründüyü kimi təcrid olunmuş sistemdə (dQ = 0) dönən proses gedəndə dS = 0, dönməyən proses gedəndə dS > 0 olur. dQ =TdS tənliyini nəzərə alsaq, termodinamikanın I və II qanunlarını birləşdirən ümumi ifadə alarıq:
kimi yazmaq olar.
|
| |
