|
Termodinamikanın I qanunu
|
| bet | 3/5 | | Sana | 26.05.2022 | | Hajmi | 58.32 Kb. | | #21918 |
Bog'liq termodinamikanin qanunlari-1Entropiya. Termodinamikanın birinci prinsipini öyrənərkən qeyd etdik ki, dU tam differensialdır (əgər inteqral dU inteqrallama yolundan asılı deyilsə, o cümlədən qapalı kontur boyunca inteqral
dU =0 olarsa dU tam differensial adlanır). RRiyaziyyatdan məlumdur ki, hər hansı kəmiyyətin tam differensial olması üçün onu inteqrallayıcı vuruq adlanan ifadəyə vurmaq lazımdır. Termodinamikada isbat edilir ki, dönən proses üçün bu cür vuruq 1/T hesab olunur. Onda Q/Т tam differensial olacaq. Termodinamik sistemin bu cür təyin edilmiş Q/Т=dS hal funksiyası S entropiya adlanır və C/K ilə ölçülür. Q/Т=dS ifadəsindən görünür ki, dS və Q eyni işarəyə malikdir. Bu entropiyanın dəyişmə xarakterinə görə istilik mübadiləsi prosesinin istiqaməti haqqında fikir yürütməyə imkan verir. Entropiya anlayışı elmə 1865 ilində Klauzius tərəfindən daxil edilmişdir. Tutaq ki, sistem şəkildə göstərildiyi kimi dönən dairəvi proses icra edir
1 halının entropiyasını S1, 2 halının entropiyasını S2 ilə işarə etsək, onda
S2- S1= Q/Т
alarıq. Buradan görünür ki, entropiya müəyyən bir sabit dəqiqliyi ilə təyin olunan funksiyadır.
Entropiya hal funksiyası olduğu üçün onun dəyişməsi
dS= Q/Т
şəklində tam diferensial kimi yazıla bilər.
Göstərilən bərabərlik kvazistatik proses, yəni ardıcıl olaraq termodinamik tarazlı proses üçün alınmışdır. Qeyri tarazlı prosesi elə elementar proseslərə bölmək olar ki, onların hər birini tarazlı proses kimi qəbul etmək mümkün olsun. Bu şərt ödəndikdə entropiya anlayışını qeyri tarazlı proseslərə də aid etmək olar. Bu halda
dS> Q/Т
olur. Axırıncı iki ifadə göstərir ki, kvazistatik adiabatik prosesdə sistemin entropiyası dəyişmir, qeyri tarazlı prosesdə isə onun dəyişməsi sıfırdan böyük olur, yəni dönməyən prosesdə entropiya artır. Entropiyası sabit qalan prosesə izoentropik proses deyilir. 2-ci şəkildə iki izotermik və iki izoentropik prosesdən ibarət dövr (Karno dövrü) göstərilmişdir. Bu düzbucaqlının sahəsi ədədi qiymətcə sistemin aldığı istilik miqdarına bərabər olacaqdır. Əgər istilik miqdarı müsbətdirsə sistemin entropiyası artır, mənfidirsə azalır.
Sistemin termodinamik tarazlıq halına entropiyanın maksimum qiyməti uyğun gəlir. Buradan belə nəticə çıxır ki, sistemin entropiyası maksimumdursa, onun temperaturu bütün hissələrdə eyni olur. Yuxarıda deyilənləri ümumiləşdirərək aşağıdakıları söyləmək olar:
- dönən proseslərdə sistem nə qədər entropiya udursa, həmin qədər də ayırır, yəni dönən prosesdə sistemin entropiyası dəyişmir. Bu, entropiyanın saxlanma qanunudur. Termodinamikanın I qanunu enerjinin saxlanma qanununu ifadə etdiyi kimi, II qanun entropiyanın saxlanma qanununu göstərir.
- Entropiya sistemin halını xarakterizə edən funksiyadır, yəni o yalnız sistemin halından asılıdır.
- Entropiya additiv kəmiyyətdir.
-Yuxarıda verilmiş düsturlarla entropiyanın dəyişməsini tapmaq olur. Entropiyanın mütləq qiyməti müəyyən bir sabit dəqiqliyi ilə tapılır. Lakin ixtiyari bir hal üçün entropiyanı hesablamaq mümkün olarsa, onun mütləq qiymətini təyin etmək olar (Nernst teoremı).
- Dönməyən proseslərdə entropiyanın saxlanma qanunu ödənmir. Belə proseslərdə sistemin entropiyası artır. Əslində dönən proses real proses deyildir. Təbiətdə bütün proseslər dönməyəndir. Ona görə də entropiya həmişə artır.
- Entropiya nizamsızlıq ölçüsüdür. Nizamlı sistemin entropiyası ən kiçik, nizamsız sistemin entropiyası ən böyükdür. Sistemin entropiyası nə qədər böyükdürsə, o, termodinamik tarazılıq vəziyyətinə bir o qədər yaxın olur.
- Entropiyanın sistemin parametrlərindən asılılığı məlum olarsa orada gedəcək proseslərin istiqamətini əvvəlcədən təyin etmək olar.
|
| |
